Při výzkumu hnisu z nemocničních obvazů objevil v roce 1869 švýcarský lékař Friedrich Miescher deoxyribonukleovou kyselinu (DNA). Nazval ji nuklein, protože je uložena v buněčném jádře. Netušil ovšem tehdy, k čemu látka slouží.
Teprve americký lékař Oswald Avery v roce 1944 prokázal, že v DNA je uložena genetická informace. Jakým způsobem? A jakou má DNA strukturu? To zůstávalo zahaleno tajemstvím.
O necelé desetiletí později se mladí britští vědci James Watson a Francis Crick seznámili s prací Rosalindy Franklin, která studovala ohýbání paprsku rentgenového záření po interakci s krystalem DNA. Napadlo je, že obrazcům nejlépe odpovídá pravotočivá dvoušroubovice – dvě vlákna spojená vodíkovými vazbami.
„Myslíme si, že jsme objevili základní kopírovací mechanismus, jímž život pochází ze života,“ napsal 19. března 1953 Crick v dopise svému dvanáctiletému synovi. S kolegou sestavili z drátů a umělohmotných kuliček model ve tvaru dvojité spirály. Znázorňoval způsob, jakým se molekula DNA dělí na dvě stejné kopie (replikuje).
25. dubna 1953 vědci svůj objev struktury DNA zveřejnili v časopise Nature a devět let poté za něj dostali Nobelovu cenu. Na kolegyni Franklin historie zapomněla, v té době už byla po smrti.
Čtyři písmena
Pravotočivá dvoušroubovice je od té doby symbolem života. Jak si DNA představit? Kdybyste rozřízli jakoukoli buňku svého těla, našli byste v jejím jádře 23 párů chromozomů. Na nich je uložen lidský genom, obsahující asi 20–25 tisíc genů. Každý gen je úsek DNA se zvláštní funkcí, což je nejčastěji kódování nějaké bílkoviny.
Gen si můžeme představit jako konstrukční návod, napsaný určitým počtem „písmen“. Ta v genetickém kódu představuje střídání čtyř takzvaných bazí – cytosinu (C), guaninu (G), adeninu (A) a thyminu (T). Něco jako morseovka, ale dvakrát složitější.
V roce 1966 se podařilo rozluštit genetický kód. Ukázalo se, že celý „program“, podle kterého jsme sestrojeni, má asi tři miliardy „písmen“. Kdybyste svou DNA natáhli, měřila by zhruba dva metry. V miniaturním buněčném jádře je komplikovaně sbalená, aby se do něj vešla.
Pro srovnání si představte knihu. Písmenka textu v ní běží na každé stránce zleva doprava a shora dolů. Natažený text by podle tloušťky knihy měřil možná i několik kilometrů a jeho přečtení vám zabere několik dnů. Přesto se vám kniha vejde do ruky.
Americký genetik James Dewey Watson vysvětluje před tabulí jeho objev molekulární struktury DNA
Každá buňka obsahuje kompletní návod, podle kterého by mohl být znovu vytvořen každý konkrétní člověk, živočich nebo rostlina. Každý čtenář tohoto článku má unikátní DNA „podpis“. Stačí jen přečíst všechna písmena vaší konkrétní dvoušroubovice a můžete být znovu stvořeni – právě vy a nikdo jiný.
Tři otazníky
|
Replikovat nás věda sice zatím ještě neumí, ale principiálně je to možné. V roce 2003 vědci přečetli celý genetický kód člověka. Trvalo jim to 13 let. Dnes to zabere pár hodin. Analýza DNA naprosto změnila naše životy. Díky ní je možné odhalovat zloděje a vrahy mnohem rychleji a přesněji než podle otisků prstů. Také určení otcovství je přesnější než podle krevních skupin. Spory o alimenty skončily.
V DNA novorozených dětí se dají objevovat geny dědičných nemocí a „přepisovat“ je opravnými sekvencemi. Říká se tomu genová terapie. Velké kontroverze vyvolává možnost genetických modifikací: v zemědělství lze díky nim získat odolnější plodiny s vyššími výnosy, u lidí by to mohlo vést k vytvoření „nadčlověka“.
Institut Francise Cricka v londýnském Camdenu