Zvětšit obrázek

Greg Hampikian, Boise State University

Dědičná informace je tvořena bezpočtem kombinací čtyř základních písmen genetického kódu. Jednoduché organismy vystačí s dědičnou informací složenou z milionů písmen. Lidská DNA je umístěna do tří miliard písmen genetického kódu. Některé rostliny, například borovice, mají dědičnou informaci ještě mnohonásobně větší. Teoreticky může během evoluce vzniknout prakticky libovolná kombinace písmen dědičného kódu. Podle Grega Hampikiana by ale mohly být některé bílkoviny vyrobené podle  těchto úseků DNA pro buňku smrtící.

„Tyto kombinace DNA a bílkoviny nejsou slučitelné se životem, například proto, že se vážou v buňce na některou z životně důležitých molekul. Takové úseky DNA evoluce vyřadila z oběhu. Mohou dokonce existovat kombinace písmen genetického kódu, které jsou smrtelné jen pro určitou skupinu živočichů, ale jiným organismům nevadí,“ vysvětloval Hampikian na nedávné vědecké konferenci konané v havajském Maui.

Hampikian a jeho kolega Tim Anderson vyvinuli počítačový program, který si „vymýšlí“ všechny možné kombinace písmen genetického kódu o určité délce. Následně pak po těchto počítačově „vyfantazírovaných“ úsecích DNA pátrá v přečtených genomech mikrobů, rostlin i živočichů.  Nález dědičné sekvence se v tomto případě rovná neúspěchu. Hampakian a Anderson pátrají po úsecích DNA, které se v přírodě vůbec nikde nevyskytují.
„Je to jako hledat v kupě sena jehlu, která tam není,“ říká Hampakian.

Oba američtí genetici dělí své „neexistující úlovky“ do dvou kategorií. Úseky DNA, které se nevyskytují  jen u jednoho druhu organismu nazývají „nulomery“. Sekvence písmen genetického kódu, které se nedaří objevit u žádného organismu označují jako „primy“. Zatím se soustředí jen na úseky s poměrně malým počtem písmen genetického kódu.
Například lidská dědičná informace je dostatečně rozsáhlá na to, aby se v ní vyskytly všechny možné kombinace tvořené jedenácti písmeny genetického kódu.  Hampakian ale zjistil, že 86 z těchto kombinací v lidské DNA chybí? Je to náhoda? A nebo jsou to sekvence, které by rozvrátily životní pochody lidských buněk?

Zvětšit obrázek

Existuje smrtící DNA?

Kolem šedesáti tisíc úseků DNA tvořených patnácti písmeny genetického kódu se nevyskytuje v žádné z dosud přečtených dědičných informací pozemských organismů. Tyto sekvence jsou kandidáty na „primy“. Absence „primů“ má za následek, že se v buňkách žádného z pozemských tvorů nevyskytuje 746 typů řetězců složených z pěti aminokyselin. Hampakian si vybral dvacítku aminokyselinových řetězců a bude testovat jejich účinky na bakteriích i na lidských buňkách pěstovaných v laboratoři. Zajímá ho, zda budou buňkám nějak  škodit a jak.

Výzkum slibuje praktické využití „zakázané“  sekvence primů a podle nich tvořené řetězce aminokyselin by se mohly uplatnit například jako léky hubící nebezpečné bakterie nebo pro ničení nádorových buněk.

 

Pramen:  New Scientist