Středa 26. února 2020, svátek má Dorota
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Středa 26. února 2020 Dorota

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: ,

Přechod na DVB-T2

Od 27. 11. probíhá postupný přechod na vysílací standard DVB-T2. Proces by měl být dokončen do poloviny roku 2020. Diváci si tak musí pořídit televizi s podporou kódování H.265 (HEVC) nebo starší televizi doplnit vhodným set-top boxem.

  • Nejčtenější

Rolls-Royce chystá jadernou elektrárnu. S cenovou politikou Dacie

Britská společnost Rolls-Royce připravuje projekt menší jaderné elektrárny. Má vyřešit hlavní problém dnešního „jádra“:...

Tyto ženy jste neměli vidět. Na plátně se ukazovaly jen profesionálům

Tyto ženy se objevily na stříbrném plátně doslova v každém kině po celém světě. Přesto jste je pravděpodobně nikdy...

Kopírovat + Vložit. Zemřel vědec, kterému vděčíme za přátelský počítač

Většina dnešních uživatelů počítače zřejmě amerického programátora a matematika Larryho Teslera nezná. Výsledky jeho...

Jak si Tatra podmaňovala vzduch. V rozletu ji srazili Němci

Historie letadel Tatra je krátká, ale slavná. Ve své době hrstka těchto strojů úspěšně bojovala o své místo na nebi....

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Superpřenašeči nejsou. Co říká zatím největší studie epidemie COVID-19

Největší epidemiologická studie koronaviru COVID-19 ukazuje, kdo je nákazou nejvíce ohrožený. Existují také důvody k...

Premium

Která auta jsou skutečně bezpečná? Crash testy versus realita

Setkáváme se s názory, že auta jsou navrhována tak, aby dosáhla dobrých výsledků v nárazových testech. Díky Folksamu...

Premium

Trend u rozvodů: čím dál více dětí končí ve střídavé péči

Neustálé pendlování mezi dvěma domácnostmi dětem škodí, varují odborníci. Ve střídavé péči je v Česku stále více dětí....

Premium

Když je střílečka povinná. Hraju hry a platí mě za to, říká člen týmu Brute

Má k dispozici fitness trenéra, mentálního kouče, psychologa a ve škole individuální studijní plán. Tedy servis...

  • Další z rubriky

Jak moc páchl Tyrannosaurus rex? Nejspíše značně a sám to dobře cítil

Svět druhohorních pachů je nenávratně pryč. Ale něco o něm můžeme soudit na základě nepřímých důkazů. Ostatně fosilní...

Zasažený Měsíc sedmkrát jinak. Nezvyklý snímek vznikl i díky Čechům

Mimo jiné i práci dvou českých fotografů si vybrala NASA pro koláž, která zachycuje velmi nezvyklou událost z loňského...

Česká firma chce prorazit s přípravkem na posílení imunity

Česká firma Nexars přišla s vlastním přípravkem na posílení imunity. O tom, jak by měl fungovat, mluvil v Rozstřel...

Balí mě? Vědci ukázali, že především muži mají problém poznat flirt

Když flirtujeme, dáváme najevo zájem o intimní kontakt. Máme pocit, že jasněji už to dát najevo nemůžeme. Ostatní však...

SOUTĚŽ: Vyhrajte vstupenky na veletrh Prodítě
SOUTĚŽ: Vyhrajte vstupenky na veletrh Prodítě

Zúčastněte se 16. ročníku veletrhu Prodítě, který se koná na brněnském výstavišti od 5. do 8. března. Těšit se můžete nejen na nákupy potřeb pro děti za zvýhodněné ceny, ale také na bohatý doprovodný program pro maminky i dětičky.

Najdete na iDNES.cz