Proč jsme, kým jsme. Před 60 lety byla objevena podoba DNA

aktualizováno 
Před 60 lety došlo ke zveřejnění jednoho z největších objevů 20. století. Skupina britských vědců popsala podobu DNA, a tedy fyzickou podobu našeho biologického dědictví. Vědci jásali, média si nevšimla.

Pánové Watson a Crick na biologickém sympoziu v 70. letech. Tehdz už byli hvězdami světové biologie. | foto: Profimedia.cz

Na revoluční text to není zrovna průbojný začátek: "Rádi bychom navrhli strukturální podobu soli deoxyribonukleové kyseliny (D.N.A). Vyznačuje se novými rysy, které mají značnou biologickou zajímavost." To jsou první slova práce, kterou 25. dubna 1953 zveřejnili v časopise Nature Francis Crick a James Watson, a je to dobrý příklad britského (a také vědeckého) "understatement", tedy jakéhosi mírného, či skromného vyjádření. Práce je dostupná zde.

Ve skutečnosti autoři na této jediné stránce nenapsali nic menšího než práci, která je natrvalo zapsalo do dějin biologie. Už v roce 1962 se Watson a Crick ještě se spolupracovníkem z Cambridge Mauricem Wilkinswem dočkali místa na seznamu nositelů Nobelovy ceny. Nemělo by tam chybět ani jméno Rosalind Franklinové, která teoreticky předpovězenou strukturu DNA dokázala experimentálně potvrdit. Ale zemřela roku 1958.

Britští vědci tak položili základ pro bouřlivý rozvoj biologie (přesněji molekulární biologie) v následujících desetiletích. DNA se stala zásadním nástrojem pro diagnostiku nemocí, pomáhá k objasňování zločinů či k pěstování plodin s lepšími vlastnostmi nebo určuje otcovství. Její potenciál přitom rozhodně není vyčerpaný, nabízí se ještě spousta dalších možností.

Snímek DNA, který rentgenovou krystalografií pořídila Rosalind Franklinová...
Watson a Crick před svým modelem DNA v cambridgské laboratoři v roce 1953

Jak to bylo

Objev samozřejmě nespadl z čistého nebe. Za objevitele DNA je považován švýcarský lékař Friedrich Miescher, který v roce 1869 při studiu hnisu z obvazů nemocných zjistil přítomnost nebílkovinné látky v jádru buněk a nazval ji nuklein. O 30 let později poznal německý patolog Richard Altmann, že jde o kyselinu. Další Němec Albrecht Kossel na sklonku 19. století identifikoval její báze a v roce 1909 a 1929 Američan litevského původu Phoebus Levene odhalil ribózu a deoxyribózu. Práce o tom, že dědičnou informaci nese DNA, vyšla v únoru 1944. Jejím autorem byl kanadský imunolog Oswald Avery a můžete se ni také podívat na internetu.

Koryfej celého chemického oboru Linus Pauling tehdy navrhl, že by mohla mít tvar šroubovice, ale jaký (třeba kolik vláken ji tvoří), to nikdo netušil. Ale význam objevu byl biologům zřejmý, a tak na jeho poznání pracovalo několik týmů. Crick a Watson mezi nimi vlastně být neměli, jednu chvíli měli práci na problematice i zakázanou, protože struktuře DNA se věnovali kolegové z Londýna.

Struktura DNA

Detail DNA

Díky těmto předchůdcům se tedy na počátku 50. let v podstatě vědělo, že základní jednotku DNA představují dusítkaté báze, které tvoří "písmena" na jinak stále stejné kostře. Právě tyto čtyři báze tedy nesou dědičnou informaci. Ale nebylo vůbec jasné, jak může vypadat molekula DNA a jak se vlastně DNA má kopírovat, tedy jak se informace předává.

Po řadě návrhů se nakonec vědcům podařilo s pomocí "školní" stavebnice navrhnout model, který dával chemický smysl. Důležité bylo i to, že se kolegům (předevšíím zmíněné Rosalind Franklinové, k jejímž výsledkům se mimochodem oba biologové dostali nejdříve bez jejího svolení) podařilo "naměřit" údaje, které existenci DNA v této podobě podporovaly, a to díky tzv. rentgenové krystalografii. To je dosti pracná metoda, Watson a Crick v ní zrovna nevynikali a neměli na ní trpělivost, jak sami přiznávali.

Zlaté enfant terrible

Největší pozornost mimo odborné kruhy na sebe strhl nepochybně James Watson. Mohla za to nejen jeho kniha "Double Helix" o historii objevu, ale i jeho povaha.

Původem Američan, ovšem dlouho působící v Anglii, byl známý jako paličák, který byl odhodlaný jít za svým cílem za každou cenu. Známý biolog Edward Wilson ho jednou nazval tím nejnepříjemnějším člověkem, kterého kdy potkal. V dalším rozhovoru dodal, že jsou s Watsonem přátelé, byť svého času soupeřili o prostředky na výzkum. Být ve sporu s Watsonem zřejmě nebylo nic příjemného.

Největší poprask ovšem vyvolaly Watsonovy názory na inteligenci různých lidských populací. V roce 2007 poskytl Sunday Times Magazine rozhovor, ve kterém řekl, že podle jeho názoru má populace každého koutu světa nejspíše jinou inteligenci, a proto má obavy, že například situace v Africe se jen tak nezlepší. Musel pak zrušit své přednáškové turné k vydání knihy "Vyhněte se nudným lidem", v originále Avoid Boring People (i tento titulek o Watsonovi leccos říká) a veřejně se omluvil.

Na veřejnosti se objevily i jeho poznámky o tom, že deset procent nejhloupějších lidí by se mělo "vyléčit" genetickou terapií (zatím samozřejmě jen teoreticky předpovězenou). Nebo o tom, že homosexualita dítěte na základě genetického screeningu by se mohla zvážit jako důvod k potratu.

Na konci února 1953 už bylo jasné, že se podařil průlom a vědci o něm začali mluvit: "Myslíme si, že jsme objevili základní kopírovací mechanismus, jímž život pochází z života," napsal 19. března 1953 Crick svému dvanáctiletému synovi v dopise, jenž byl tento měsíc v New Yorku vydražen za rekordních šest milionů dolarů (za dva miliony se prodala i Crickova Nobelova cena). Crick a Watson tuto skutečnost ve své práci popsali přes další úžasné "understatement": "Neuniklo naší pozornosti, že [...] párování okamžitě naznačuje možný mechanismus kopírování genetického materiálu."

Úplně poprvé se veřejně o zprávě mluvilo 8. března na vědecké konferenci v Belgii. V časopise Nature vyšla 25. dubna 1953. Kromě článků Watsona, Cricka a Wilkinse i stať anglické biofyzičky Rosalind Franklinové, která pomocí rentgenové krystalografie zkoumala DNA a jako první přišla na to, že má strukturu spirály. Watson a Crick pak zjistili, že je elegantně jednoduchá. Tvoří ji dvě vlákna, spojená vodíkovou vazbou mezi bázemi (tj. "písmenky") ve středu šroubovice.

Mimo odborný tisk zpráva velký poprask neudělala a média o ní informovala velmi sporadicky. Například v New York Times vydali v květnu článek na toto téma, který vydržel jen v ranním vydání, pak udělal místo důležitějším zprávám. Proslulosti se autoři dočkali s udělením Nobelovy ceny.

Watson k ní také notně přispěl sám vydáním knihy "The Double Helix" v roce 1968 (česky "Tajemství DNA", Academia, 2003), která se nakonec stala světovým bestsellerem. Je to kniha plná osobních vzpomínek, do značné míry subjektivní a někdy také nepřesná, ale právě pro své osobní zaujetí je to zajímavý pohled do zákulisí vědeckého výzkumu. Navíc výzkumu, který si skutečně zaslouží přívlastek přelomový.

Autoři: ,
 

Nejčtenější

Dětem škodí obrazovky a displeje. Ale jinak, než si rodiče obvykle myslí

Jak všudypřítomné displeje ovlivňují výchovu dětí? (ilustrační fotografie)

Světová zdravotnická organizace vydala nová doporučení ohledně aktivit vhodných pro malé děti. Nejvíce pozornosti si...

Třímachový zabiják letadlových lodí Suchoj T-4 byl velkým žroutem rublů

Suchoj T-4

Historie letectví se pozoruhodnými stroji jenom hemží. Jedním takovým byl i sovětský bombardér Suchoj T-4. Vznikl pouze...

Poslední vrtulník. Začíná předehra zcela zapomenuté letecké tragédie

Reklama NYA zvoucí k cestování v proudové době.

Byla to budova, kterou by někteří obyvatelé New Yorku nejraději hned po dokončení nechali zdemolovat. Místní bar s...

Aktualizujte si WhatsApp. Kvůli chybě vás mohli útočníci odposlouchávat

Aplikace WhatsApp (ilustrační obrázek)

Nový trik využívající chybu v komunikační aplikaci WhatsApp umožnil na základě zmeškaného hovoru nainstalovat do...

Statisíce posluchačů přišly o svá internetová rádia, náprava je pomalá

DAB rádio Pure Oasis Flow

Mnoha posluchačům internetových rádií zmizely předvolené stanice i jimi přidané streamy. Největší výrobce čipů pro...

Další z rubriky

Ryby vidí tmu jinak. Český objev z hloubi moří se dostane do učebnic

Beztrnovka stříbřitá má na poměry hlubokomořských tvorů poměrně nenápadný...

Bioložka Zuzana Musilová z Přírodovědecké fakulty se s kolegy „potopila“ do oblasti, která je Čechům obvykle vzdálená:...

Co jste si nemohli vykoledovat. Které dinosauří vejce bylo největší?

Obří zkamenělá vejce oviraptorosaurních teropodů spadající pod oorod...

Velikonoce už jsou za námi, pojďme se ještě vrátit k jejich hlavnímu symbolu a představit si největší dinosauří vejce...

Seismický úspěch. Sonda InSight zachytila první marsotřesení

Sonda InSight v konfiguraci, jak bude pracovat na povrchu Marsu. Všimněte si...

Seizmograf na sondě InSight zaznamenal první otřesy, které podle vědců pocházejí z nitra Marsu. O takzvaném...

Najdete na iDNES.cz