Molekulární laboratoře jedou na plný plyn a neúnavně dnem i nocí produkují záplavu syrových dat. Ta je pak potřeba pečlivě prohrabat a analyzovat, což ovšem chce svůj čas. Proto není ani příliš pohoršující, když je nějaký protein nejprve objeven, pak postupně odhadnuta jeho přibližná role v organismu a až po řadě let objevena jeho konkrétní funkce.
Takový byl i osud velezajímavého enzymu DinB.
DinB je translézní polymeráza z rodiny Y-DNA polymeráz dlouhá kolem 850 aminokyselin. Našli ji před čtvrtstoletím, aniž tušili, k čemu by mohla být dobrá. Postupně se ukázalo, že má nějakou roli v opravování DNA. „Din“ je zkratka z „damaged-inducible“, což nenechá nikoho na pochybách.
DNA je docela choulostivá záležitost. Neustále na ní dotírají toxické chemikálie z vnějšího prostředí, produkty vlastního metabolismu buňky, sluneční i jiné záření. Díky tomu se mění jednotlivé nukleotidy ze kterých se DNA skládá a tak vlastně nepřetržitě naskakují chyby v informaci, kterou DNA nese. Jako když si poškrábáte cédéčko. Většinu drobných chyb objeví věčně bdící zásahové jednotky reparačních enzymů a pomocí štípání a lepení dají ihned vše zase do pořádku.
To se ale nepovede vždycky. Občas se z různých důvodů stane, že se chyba hned neopraví a DNA v tom místě zůstane poškozená. To je problém, protože kdyby se už nic dalšího nestalo, mohlo by to mít smrtící následky. Buď by nedojela replikace daného úseku DNA nebo by se vzniklá díra přenesla do další generace buněk, kde by mohla napáchat značné škody.
Naštěstí právě v tomto kritickém okamžiku může zasáhnout tým záchranářů – translézních DNA polymeráz. Neumějí přímo odstranit vzniklou chybu, ale mohou zahladit hrozící velké potíže. Dovedou proti poškozenému nukleotidu vložit další nukleotid a tak zalátat díru do dvoušroubovice. Hlavní DNA polymeráza pak může dokončit replikaci DNA, navzdory tomu, že došlo k jejímu poškození.
Tomuto triku se říká mechanismus tolerance DNA k poškození. Neřeší to vzniklé chyby v sekvenci, ale brání DNA před poškozením globálního rozsahu.
Translézní polymerázy jsou nepochybně velice užitečné.
Až dosud však nebylo příliš jasno, jak konkrétně fungují. Grahamu Walkerovi a jeho spolupracovníkům z MIT se podařilo zjistit, jak funguje DinB u baktérií. Ukázalo se, že tenhle enzym je výjimečně zručný v odstraňování poruch v písmeni G genetické informace, čili v nukleotidu guaninu. Když se normální DNA polymeráza zasekne na díře vytvořené právě poškozením písmena G, přijede DinB, a správně proti němu doplní příslušný cytosin C. Autoři studie jsou unešení, jak DinB dokonce pozoruhodně pracuje s poškozeným G 10-15 rychleji než s normálním G.
Ani DinB není úplně všemocná a nedokáže se vyrovnat s poškozením, jehož rozsah přesáhne určitou mez. Je ale jinak nesmírně užitečná, což se ukázalo v experimentu s bakteriemi, které ji měly vypnutou. Při setkání s chemickými mutageny bakterie bez DinB umíraly 1000 krát častěji, než normální bakterie téhož druhu. Stěžejní význam DinB pro hrubé opravy DNA nesporně dokládá i to, že se prakticky stejné geny našly u bakterií, archeí i spousty linií eukaryot. Například lidská a myší DinB1 jsou překvapivě hodně podobné svému protějšku u bakterie E. coli. Jejich užitečnost dokládá i to, že si je buňky neustále ve velkém množství syntetizují.
DinB polymeráza je excelentní příklad dobré evoluční náhody. Když si něco konzervovaly bakteria, archea, kytky a zvířata, tak to asi opravdu bude super. Nicméně, ani DinB nevisí ve vzduchoprázdnu, které by vyžadovalo nějakého inženýra či koho. Jednotlivé DinB se v detailech liší. Zároveň jsou očividně bezprostředně příbuzné jiným translézním polymerázám, například bakteriální umuC polymeráze nebo kvasinkovým polymerázám Rev1 a Rad30, se kterými jednoznačně sdílí společného předka. Předběžné fylogeneze naznačují, že by DinB polymerázy minimálně savčí linie mohly být mitochondriálního původu.
Pramen: Nature 439: 228-228.
Diskuze:
Marie
Morales,2006-02-04 18:59:06
Marie, svou otevřenou nenávistí vůči církvím jste možná na hraně porušování ústavy, měla byste spíše svoji averzi zaobalovat stejně jako ostatní, kdož bojují proti kreacionistům a jejichž příspěvky nejsou redakčně zkracovány.
konkrétní pro Bohouše
Marie,2006-02-03 07:54:47
roku 1776 zasáhla cunami Lisabon a zmasakrovala ho. Kněží čiperně začali tvrdit, že za to můžou kacíři. A ty kacíře nechali upálit.
Ten konkrétní ulhaný současný kněz: byl to celý článek tím pánem autorizovaný. A tvrdil, že dnes lidi nechodí do kostela, protože už se neptají na ty otázky na které se ptali v minulosti. A v pokračování toho článku rozváděl co že jeto za otázky. Byly to všechno věci duchovní rovnováhy. Jenže ještě na přelomu 19. a 20. století jeho církev strašila lidi, že když se nebudou modlit a chodit do kostela, tak dostanou rakovinu, uhnijou jim ruce a nohy, jejich dům vyhoří, jejich pole postihnou všemožné katastrofy nebo je třeba postihne cunami. Dnes se lidé ptají na tytéž věci jako v minulosti, ale ti dnešní vědí, že odpověď v kostele nenajdou. Tolik k církvi katolické, která v minulosti dokázala, že je stejná zrůda jako komunisti.
Můj názor na veškeré církve: zbožný člověk nepotřebuje žádného duchovního postýře, stačí mu k tomu vlastní víra a Bůh. Každá církev je mocenská organizace usilující o totéž co komunisti a pokud jí není teď, tak jí byla v minulosti, nebo se jí stane hned, jakmile získá moc. Máš pravdu. Církve nenávidím.
A církve nenávidí takové jako já.
PS mě VUML připomínal katechismus. Hádej čím.
Marie
Bohouš,2006-02-03 13:04:55
Bohužel jsem nežil v daných dobách, na které se odvoláváte, takže Vám nemohu dát za pravdu. Papír snese všechno - i to, čím podepíráte své tvrzení, doufám, že je nečerpáte ze starých dobrých ateistických příruček. Nevím o žádném náboženství, kde by alespoň z počátku nefiguroval nějaký učitel, včetně ateizmu, kde musíte mít větší víru, než věřící kterékoliv církve. Myslím, že oba odbočujeme od tématu článku,
Marie
Bohouš,2006-02-02 11:29:24
Kdo je a bude bez viny, házejte kameny. Můžete jmenovat konkrétní kněze a jejich celé promluvy, ne věty vytržené z kontextu? V čem lžou? Na základě čeho usuzujete co je dobré a co ne? Kterým lidem jste v minulosti otloukala jejich knihy, časopisy a noviny o hlavy? Nešlehají i na těchto stránkách plameny nenávisti a pohrdání vůči třeba kreacionistům? Za více než třicet let jsem dospěl k těmto názorům, které prezentuji. K čemu za třicet let dospějete Vy a všichni ostatní, kteří mne odsuzujete? Nebudou se Vašim názorům také posmívat a vyčítat Vám je? Co bude či nebude v té době demagogií? Jak jste a budete tolerantní vůči jiným náboženstvím nebo smýšlení jiných lidí?
pro Bohouše
Marie,2006-02-01 07:19:13
výroky některých moderních kněží (mluvím o křesťanech)jsem slyšela a jde mi z nich mráz po zádech. Mezi řádky šlehají plameny hranic. (těch na upalování kacířů a čarodějnic). A ti nejtolerantnější tak lžou, že bych jin s chutí otloukla o hubu katolické časopisy pro děti a mládež z přelomu 19. a 20. století.
PS. Jestli máte zkušenosti s VUMLem, jak to že nepoznáte demagogii? VUML je přece sama esence demagogie.
Pavel
Bohouš,2006-01-31 22:15:51
Chtěl bych ještě podotknout, že doc Urbánek byl kapacita a byl později v nemilosti. Doc Čermák přednášel socialismus, do dissuzí v kuloárech se moc nepouštěl.
Pavel
Bohouš,2006-01-31 00:50:44
Prostě řečeno: potřebujete se asi hádat a mít pravdu, což tady bývá zvykem. VUML jsem nedělal jako sympatizant a žravec komunistických ideí, nepodlehl jsem jim ani na vojně, potřeboval jsem znát zbraně a sílu protivníka, nic víc, nic míň. Nebyl jsem ani kandidátem strany, znovu zdůrazňuji. Kdybyste měl možnost být na přednáškách tehdy se mnou, měl byste na věc jiný názor. Vědecký světový ateistický názor je skoro stejný jako v té době. I dnes se totiž prezentují nedostatečně podložená fakta např o makroevoluci jako nevyvratitelná pravda, která bude zcela určitě potvrzena v budoucnu. Na slibované šťastné zítřky po dlouholetých zkušenostech totiž hned neuvěřím. Myslím, že byste si také měl ověřit, co se přednáší na TF, aby kněží obstáli v dnešním sekularizovaném světě, plným výpadů proti víře- mnohdy na úrovni před padesáti lety a které bývají zhusta, v různých obměnách i na těchto stránkách.
Pavel
Bohouš,2006-01-28 11:07:12
Omlouvám se za chyby, navíc v 7.řádku má být: , kterou jsem plně... . Dodatek: Mnohé knihy, nyní volně přístupné, nesměly vycházet, to snad víte. Překlady byly rozmnožovány tajně/ např Život po životě, knihy zakázaných autorů, nové směry ve světové filosofii /. M. Behe jde proti dobře finančně zajištěnému vědeckému makroevolucionistickému proudu, který nemůže z pochopitelných důvodů připustit vítězství zastánců stvoření.
Pavel
Bohouš,2006-01-28 05:14:26
Nevím, jak jste mohl dospět k názoru, že to považuji za vědu. Před 30 lety to bylo trochu jinak. VUML jsem dělal v Praze a přednášeli tam fundovaní profesoři z KU /např doc Urbánek /, další přednášející byli z Ústavu státu a práva, z Vysoké školy politické - doc Čermák a z j. VŠ . Měl jsem pak dlouhá léta výhodu v tom, že jsem nemusil chodit na povinná politická školení pracujících, které jsem pilně využíval. S VUMLem jste mohl při členství ve straně a třeba i jen se základním vzděláním dělat dělat např náměstka velkého podniku a samozřejmě úspěšně vystudovat při zaměstnání postupně i VŠ bez ohledu na, jak jste se učil na základní škole.
VUML a věda ještě jednou
Pavel,2006-01-30 13:34:18
Cituji: "Mám dokonce VUML, ale při jeho studiu jsem se upevnil v názoru, jak jsou vědecké údaje mnohdy plýtké."
Tato věta se (aspoň podle mě), dá vyložit dvojím způsobem. Buď přednášky na VUML byly plytké a vy to považujete za vědu, nebo na VUML mluvili o vědě z ne-vědeckého pohledu a tím vás převědčili o plytkosi vědy. A protože komunisti si hráli na vědecký základ svých teorií a vše rozebírali jen z "vědeckého" hlediska, druhou možnost vylučuji. Tedy jediný výklad této vaší věty je, že to, co vám vykládali v VUML považujete za vědu.
A že tam přednášeli slovutní profesoři, ještě neznamená, že přednášeli vědu. Oni to většinou měli dané befehlem, vykládali tam programově nesmysly a bavili se tím, že jim to ti komunisti žerou.
Takže závěr: Dělat z návštěv VUML jakýkoli závěr o vědeckém poznání prostě nejde, neb na VUML jste prostě s vědou ani ničím tomu podobným prostě nemohl přijít do styku.
SM
Bohouš,2006-01-27 11:50:02
Předpokládám, že umělý virus byl vytvořen kompletně : Uměle byly vytvořeny z neživé hmoty správné aminokyseliny, správně poskládány za přítomnosti nestranných svědků /včetně některého kreacionisty/, opakovaně, a nebyla použita žádná část živého organismu. A že to nebyl jeden z pokusů O. Lepešinské. Medvěd je prokázán? Nikomu z nás neuškodí dokonale prostudovat přírodu osobně, bez vědeckých předsudků a dělat si svůj závěr, možná odlišný od závěru fundované vědecké kapacity. Pro začátek lze zvolit i vědecké práce nebo filmy z nefalšované přírody, ale s pečlivým výběrem . Je nutné dát pozor na neomylné závěry - neexistuje jenom myslivecká latina! Indicie jsou hodně zrádná věc, může se stát, že ukazují přímo na jedno, ale když posunete úhel pohledu, mohou stejně nekompromisně ukazovat na něco úplně jiného: Není nic klamnějšího, než zřejmý fakt. Nevzdělávám se jednostranně, nikdy jsem to nedělal! Mám dokonce VUML, ale při jeho studiu jsem se upevnil v názoru, jak jsou vědecké údaje mnohdy plýtké. Nikdy jsem nebyl komunistou, ani jsem nedonášel. Kvůli svým postojům jsem nebyl vedoucím pracovníkem.
hehe :)
SM,2006-01-25 16:18:11
Když už máte potřebu pod mým textem o DinB polymeráze diskutovat o speciaci, pak si o tom předtím laskavě něco přečtěte...
2 bohouš ... vytvoření jednobuněčného organismu není problém principiální ale technický - umělej virus už byl udělanej, za nějaký čas zmáknou i tu buňku. umělou planetu taky zatím udělat nedokážem, znamená to snad, že je udělal pánbíček?
2 ditom ... ohledně informace se budu hádat. protein je produkt, sekvence nukleotidů, potažmo aminokyselin je návod. protein se nepřenáší, ten se udělá a pak spotřebuje. informaci z formálního hlediska nese DNA, degenerovanost kódu nebo struktury proteinů na tom nic neměni
2 bohouš ... chtěl jste nějaký spektakulární příklad dvou druhů zvířat, z nichž jeden vznikl přímo ze druhého. Ve většině případů předci už nežijou, ale nebojte se, máte smůlu, je jich známo stejně spousta. Hmyz, kytky, prostě všechno na co si vzpomenete.
Jeden za všechny, snad známých zvířat ... MEDVĚD LEDNÍ vznikl před cca 1-2 milióny let z nějaké populace MEDVĚDA HNĚDÉHO. Oba dva druhy dosud žijí, hehe.
Pánové kreáči, mám takový návrh. Věřte si třeba ve svatou mořskou pannu, vaše věc. Ale když už máte potřebu se vyjadřovat k čemukoliv na vědeckým serveru, tak se nejdřív laskavě sami poučte někde jinde než v bibli a u Beheho. Předem díky :)
veda
lubos,2006-02-09 11:47:45
Kolikze to let musim studovat stavebnictvi abych mohl zasvetene diskutovat o tom, jestli se dom umi postavit sam, nebo ne ? To je skutecna argumentace ... Ty tomu nerozumis, proto s Tebou nediskutuju. Jo .. jo. Rika se tomu .. arogantni jesitnost.
Zaslepenost a vira v jedinecnost cloveka u nekterych lidi skutecne nezna meze :)
Bohouši,
ditom,2006-01-24 13:33:53
vývojová linie od lidoopů k člověku neexistuje. Pouze máme společného předka (považuji nás za lidi :-)). Jak a proč se linie k šimpanzům a lidem rozdělila, nebudeme nikdy vědět s jistotou. Zajímavý je např. možný vliv parazitických prvoků r. Plazmodium (článek byl zde na Oslu).
Přirozeně vytvořit nový druh ze stávajícího je velmi jednoduché. Stačí na nějaký čas izolovat část populace. Takovýchto příkladů jsou mraky - ostrovní populace, rozdělení hlubokým kaňonem, rozdělení jezera,.... Jakmile se vytvoří RIM, máte nový druh natotata.
Ditom
Bohouš,2006-01-24 11:55:30
Omlouvám se za dvojitý stejný příspěvek zapříčiněný zavirovaným počítačem - někdo neznámý asi na můj účet získává potřebnou rychlost pro svůj počítač se svým záměrem. Rychlost mého počítače připojeného k internetu kolísá během dne i noci. Po zformátování disku, nainstalování originálního Windovsu a antiviráků přesto, zdá se mi, že po najetí na tento server se mi počítač začíná zpomalovat a bude zase nutná reinstalace počítače. Máte někdo podobné problémy s počítačem a jak je řešíte?
ditom
Bohouš,2006-01-24 11:37:44
a) Tím byste popřel např vývojovou linii od lidoopů k člověku, kterou přednášejí ve školách.
b) Každý organismus je přechodným článkem pouze v rámci svého druhu. Nevím o žádném nyní žijícím druhu např zvířete, ze kterého vznikl mutací nový nyní žijící druh, lišící se vzhledově, způsobem života i chováním od svých rodičů, schopný rozmnožování a udržení své druhové linie.Např spojením jelena a laně nevznikne losí mládě, atd... . Sbírka kostí může být rekonstruována rozličným způsobem, záleží na úsudku hodnotícího odborníka. V paleoantropologii jsou modely, jak je vnímáme, důsledkem jak našich podvědomých myšlenkových pochodů, tak samotných důkazů. Enkidu a podobné báje se mohou promítnout do rekonstrukce vývoje člověka. Vědecký dogmatismus by neměl dominovat vědeckému výzkumu, ani výuce - mlžením nebo popíráním protidůkazů, v učebnicích by se neměly vyskytovat zastaralé, překonané sporné důkazy.
ditom
Bohouš,2006-01-24 11:36:34
a) Tím byste popřel např vývojovou linii od lidoopů k člověku, kterou přednášejí ve školách.
b) Každý organismus je přechodným článkem pouze v rámci svého druhu. Nevím o žádném nyní žijícím druhu např zvířete, ze kterého vznikl mutací nový nyní žijící druh, lišící se vzhledově, způsobem života i chováním od svých rodičů, schopný rozmnožování a udržení své druhové linie.Např spojením jelena a laně nevznikne losí mládě, atd... . Sbírka kostí může být rekonstruována rozličným způsobem, záleží na úsudku hodnotícího odborníka. V paleoantropologii jsou modely, jak je vnímáme, důsledkem jak našich podvědomých myšlenkových pochodů, tak samotných důkazů. Enkidu a podobné báje se mohou promítnout do rekonstrukce vývoje člověka. Vědecký dogmatismus by neměl dominovat vědeckému výzkumu, ani výuce - mlžením nebo popíráním protidůkazů, v učebnicích by se neměly vyskytovat zastaralé, překonané sporné důkazy.
Výstižné
Pavel,2006-01-24 12:26:51
Cituji: "Vědecký dogmatismus by neměl dominovat vědeckému výzkumu, ani výuce - mlžením nebo popíráním protidůkazů, v učebnicích by se neměly vyskytovat zastaralé, překonané sporné důkazy." Velmi dokonale jste postihl hlavní charakteristiky teorie ID a jiných kreacionistů.
Bohouši,
ditom,2006-01-23 00:11:03
přechodné formy života jsou všechny. Ploštěnka, smrk, člověk i trepka. Fungující (=životaschopné?) organismy mají mnohem větší šanci zachovat své otisky budoucím formám života, než odumřelá (nebo nevzniklá) embrya. Nefunkčních genů se ale dochovala celá řada ve všech organismech. Vlivem duplikace genů ale kódovaný protein nechybí, duplikovaný gen si může vesele mutovat dál.
To, že člověk nukleotidům přiřadil nějaká písmenka, je hezký, ale podobnost se slovy? To, že písmena jdou lineárně za sebou a opakuje se jen několik znaků, je důsledek evoluce jazyka a písemnictví. A u proteinů je informace nesena spíš 3D tvarem než pořadím AK - když se vymění AK tak, že nemá vliv na tvar proteinu, jeho informační hodnota bude stejná.
Podle dosavadních poznatků se zdá, že proteiny i NK vznikly náhodnými procesy.
?
Bohouš,2006-01-23 03:13:04
Měl jsem na mysli zkameněliny spojovacích článků /přechodných forem / od domnělého předchůdce ke v dnešní době se vyskytující formě života / např: člověk, smrk, ploštěnka aj/. Zatím je velkým, neřešitelným problémem vytvořit z neživé hmoty fungující alespoň jednobuněčný organismus, který dokáže pracovat s energií, uchovávat informace a reprodukovat se, což podle Vás příroda nahodile dokázala bez laboratorních přístrojů, počítačů a spojeného úsilí nejchytřejších mozků. O funkci DinB je srozumitelný článek od pana SM. Některé nefunkční geny možná mají zatím neobjevený význam . Dosti srozumitelná je analýza současných vývojových teorií v knize Tajemství vzniku života.
Guzmír aj
Bohouš,2006-01-22 21:04:41
Nefungovaly a nepřežily přechodné evoluční formy všech druhů života a chybí jejich zkameněliny - i když jich musely být miliardy miliard! Kde jsou? Dále: Jedinečná stavba velké informační molekuly - DNA - funguje jako ústřední část důmyslného komunikačního systému v buňce,tedy je kódem. Pořadím bází /písmen/ jsou odlišeny geny jeden od druhého / tak jako se od sebe liší popsané stránky/. Další skupinou informačních molekul jsou proteiny /dlouhé řetězcovité molekuly složené z aminokyselin, které jsou k sobě pospojovány do velice komplikovaných tvarů/. Konkrétní sekvence aminokyselin v proteinu určuje jeho celkový trojrozměrný tvar a funkci. DNA /se svou abecedou o čtyřech bázích/ a proteiny /s abecedou o dvaceti aminokyselinách/ představují dva různé jazyky, jejichž souvztažnost zajišťuje kód. Když buňka vytváří proteiny, dochází k převodu mezi jedním a druhým jazykem. Sekvence v DNA kóduje a určuje sekvenci v proteinu. DNA a proteiny - a samozřejmě živé organismy - jsou bohaté na informace. Jazyková sdělení, obrazy a další lidské výtvory se také vyznačují specifickou složitostí, nebo vysokým informačním obsahem. Molekulární biologie objevila strukturní podobnost mezi genetickými sděleními v DNA a psanými zprávami lidského jazyka a platí pro ně Shannonovy zákony informací. Přesné pořadí znaků zaznamenává informaci u DNA, proteinu i psaného jazyka. Informační vzorec u DNA a proteinu vytvořila náhoda nebo inteligentní příčina?
Váženosti,
J. Šimůnek,2006-01-22 23:54:04
věc, která je společná pro archea, bakterie, rostliny i lidi, musela existovat u jejich společného předka. Po tom se zcela jistě žádné zkameněliny nezachovaly (nejstarší zkameněliny jsou z dony, kdy se archea a bekterie oddělily).
Ta podobnost lidského jazyka a genetického kódu plyne z toho, že pro přenos a uchovávání informací platí určité objektivně existující zákony, jimž se obojí musí přizpůsobit. Dokonce i systém ukládání informací v počítači se řídí stejnými zákony (ovšem formát ukládání dat na CD nebo DVD je podstatně sofistikovanější: obsahuje opravné kódy, umožňující dopočítat poškozené místo, což genetická informace neumí).
A pokud se týká oné složité cesty informace DNA --> RNA --> protein, na ní není nic moc elegantního. Spíš to budí dojem funkčního automobilu poskládaného ze součástek nasbíraných na vrakovišti.
:)
SM,2006-01-22 02:46:22
Není to ani zarážející, ani podivné. Dělá to prostě a jednoduše na základě sekvence svých aminokyselin. Ničeho víc, ničeho míň. Sdílení společného předka je nejjednodušší odpověď. Je mi líto :)
2 Guzmír ... Nemá to cenu, ale jako sport dobrý :)
Je velmi podivné
Bohouš,2006-01-21 23:35:02
a zarážející, co dokáže slepá, nemyslící Příroda nahodile vymyslet a aplikovat pomocí nahodilých chemických reakcí u statisíců projevů Života bez záměru /jen tak/, aby vše fungovalo, jak má a aby bylo vše, většinou v pořádku předáno dalším generacím Života !? Proč se DinB takto chová, na základě čeho? Až na poslední odstavec, jemuž platí tato připomínka, se mi článek líbí.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
