V lidském genomu je všechno jinak  
Čím hlouběji nahlížíme do vlastní dědičné informace, tím zmatenější pohled se nám nabízí. První zveřejněné výsledky projektu ENCODE zpochybnily dogmata, na které přísahaly generace genetiků. Pokud bychom měli shrnout výsledky zveřejněné v prestižním vědeckém týdeníku Nature a v monotematickém čísle časopisu Genome Research do jediné věty, pak bychom museli říct: „Všechno je jinak!“

 

 

 
Lidská dědičná informace byla nahrubo přečtena u člověka již před sedmi lety a podrobně tři roky poté.

 

 


Dědičnou informaci jsme dlouho dělili na geny, podle jejichž instrukcí  si buňky vyrábějí bílkovinné molekuly, a jakousi vycpávku označovanou také jako „zbytečná DNA“. Na začátku čtení lidské dědičné informace někteří vědci dokonce navrhovali soustředit se výhradně na geny a „zbytečnou DNA“ jednoduše přeskočit. Dnes je jasné, že by to byla fatální chyba.


„Na to by bylo dneska zapotřebí hodně velké odvahy, aby člověk řekl, že DNA mimo geny je zbytečná,“ řekl americký genetik John Greally z newyorské Albert Einstein College of Medicine v rozhovoru pro časopis New Scientist

 




Vědci sdružení v projektu ENCODE si vybrali namátkou 44 míst lidské dědičné informace a z nich přečetli celkem 30 milionů písmen genetického kódu. To je asi 1% celé lidské DNA. Pro jistotu četlo ty samé úseky lidské DNA 38 laboratoří, které si vzájemně kontrolovaly výsledky. Celkem odhalili čtyři stovky genů. Podle klasických představ měly buňky vyrábět podle genů stejný počet molekul ribonukleové kyseliny (RNA), jež slouží buňce jako „pracovní výkres“ pro syntézu bílkoviny. Jenže molekul RNA bylo dvakrát víc. Míst, odkud mohla buňka začít tvořit molekuly RNA, bylo dokonce desetkrát více než genů.


 

Tom Gingeras objevil molekuly RNA, které nezajišťují tvorbu bílkovin už před třemi roky. Je přesvědčen, že „Rozhodně nevznikají náhodou“.

 


Ukázalo se, že buňky vyrábějí RNA nejen podle genů, ale i podle úseků „zbytečné“ DNA ležící mezi geny. Další molekuly RNA vznikají podle úseků DNA, jež obsahují jak část „zbytečné“ DNA a tak i část genu. Jisté je jen jedno. Bílkoviny se podle těchto „nadbytečných“ molekul RNA netvoří.
„A k čemu jsou dobré? To netušíme,“ přiznal genetik Ewan Birney z European Bioinfromatics Institute v britské Cambridge. „Zdá se, že rozličné molekuly RNA navzájem spolupracují. Některé jdou a vyrábějí bílkoviny, o tom, co dělají ty zbývající, nemáme potuchy.“
Americký genetik Tom Gingeras ze společnosti Affymetrix narazil na první molekuly RNA, jež nejsou určeny k tvorbě bílkovin už před třemi roky a je přesvědčen, že jsou pro buňky hodně důležité.

 


 

„Rozhodně nevznikají náhodou,“ tvrdí Gingeras. „Možná pomáhají transportovat molekuly v buňce, možná dolaďují funkci genů.“
Vědci byli přesvědčeni, že úseky DNA, podle nichž se tvoří „pracovní výkresy“ v podobě RNA, se nemohou příliš měnit. Evolucí byly dovedeny téměř k dokonalosti. Jakoukoli změnou se mnohem snáze poškodí než vylepší. V rámci projektu ENCODE vědci srovnávali DNA celkem osmadvaceti různých živočichů a přitom se soustředili na úseky, podle kterých buňky tvoří RNA. Zpočátku výsledkům odmítali uvěřit. Polovina úseků „zbytečné“ DNA, podle kterých buňky tvoří RNA, se u jednotlivých tvorů zásadně liší. Zdá se, že ani rozsáhlé změny DNA nejsou živočichům na překážku.

 

 


„Není to nějaká zvláštní výjimka a už vůbec ne specifický rys lidské DNA,“ říká Ewan Birney.
Obraz genu jako evolučně stálého, jasně vymezeného úseku DNA se rozplývá. Výsledky projektu ENCODE naznačují, že mnohé geny pracují „obousměrně“, tedy že podle jedné a téže části DNA vzniknou dvě odlišné RNA.

Zvětšit obrázek
Ewan Birney zjistil, že polovina úseků „zbytečné“ DNA, podle kterých buňky tvoří RNA, se u jednotlivých tvorů zásadně liší. „Zdá se, že ani rozsáhlé změny DNA nejsou živočichům na překážku“.

Jednu pořídí buňka, když čte gen obvyklým způsobem „dopředu“. Druhá vzniká, když buňka čte tentýž gen pozpátku. Také představa, že plných 97% DNA zůstává za života buňky v klidu, se pod tíhou dat z ENCODE hroutí. John Mattick z University of Queensland v australském Brisbane dokonce uzavřel v Birneyem sázku, že aktivitou hýří nejméně pětina lidské DNA. Birney je ve svých tipech opatrnější. Vítěz sázky se může těšit, že mu poražený koupí basu plnou oblíbeného pití.

 

 

ENCODE – odysea k pochopení lidského genomu
Když bylo před sedmi lety ohlášeno „hrubé“ přečtení kompletní lidské dědičné informace, měli jsme pocit, že lidstvo právě proťalo cílovou pásku deset let trvajícího závodu za tři miliardy dolarů. Ve skutečnosti právě v té chvíli zazněl startovní výstřel mnohem náročnějšího genetického maratónu, na jehož konci budeme chápat, jak naše dědičná informace funguje. To je cílem ambiciózního projektu ENCODE, jenž odstartoval v roce 2003 krátce poté, co byla lidská dědičná informace přečtena „na čisto“.

 


Cekem se na ENCODE podílí 308 vědců z 10 zemí s ročním rozpočtem 20 milionů dolarů. Už teď je jasné, že to nebude stačit. Lidskou DNA můžeme pochopit, jen když pronikneme do tajů DNA jiných tvorů. A tak byl letos odstartován paralelní projekt modENCODE, který si vytyčil za cíl pochopení funkcí dědičné informace mušky octomilky a půdního červíka Caenorhabditis elegans. Jeho cena se vyšplhá na 62 milionů dolarů. 
„Ve srovnání s tím, co je cílem ENCODE, se ukazuje přečetní lidského genomu jako hračka,“ říká americký genetik Eric Green.

 

Datum: 22.06.2007 13:51
Tisk článku

Související články:

Poklad na skládce: Uhelný popílek obsahuje spoustu vzácných zemin     Autor: Stanislav Mihulka (26.11.2024)
Proč je pozemský život „levoruký“?     Autor: Jaroslav Petr (22.11.2024)
Supermasivní černá díra v raném vesmíru hltá hmotu a překračuje limity     Autor: Stanislav Mihulka (06.11.2024)
Na Hainanu instalovali větrnou godzillu s rekordním výkonem 20 MW     Autor: Stanislav Mihulka (07.09.2024)
Výsledek tendru na nové jaderné bloky v Česku     Autor: Vladimír Wagner (19.07.2024)



Diskuze:

hmm

Nessinka,2007-06-26 15:12:01

Nemam pocit ze by som sa dozvedela nieco preborneho...

Odpovědět

Defragmentace DNA

Bob,2007-06-25 10:21:51

Podle popisu toho co přebytečná DNA dělá a ve srovnání s tím, co dělá užitečná DNA mi to celé přijde jako nějaký filesystém, když smažete staré soubory. Taky ho můžete poškodit tak, že se zase staré soubory objeví, ale už jsou tak poškozené že jsou nepoužitelné. A aby to celé fungovalo bez problémů je potřeba občas disk zdefragmentovat a pak pro jistotu vajpnout - přsně to je potřeba udělat s DNA a bude pokoj od tohodle, no nepořádku.

Odpovědět

A co ta myš?

Bob,2007-06-25 10:13:50

Před nějakou dobou byl na Oslovi článek, že nějakej čék vypreparoval tuhlenctu přebytečnou DNA z myši a ta myš se normálně narodila a žila a tak. Takže si myslím, že tahlencta přebytečná DNA dělá akorát tak nějaký blbosti a stejně nejni k ničemu dobrá. Akorát na to, že to jsou blbosti příjdou vědci zase za nějakou dobu.

Odpovědět

Ako pracuje náhoda?

PeterP,2007-06-24 12:58:18

Podle klasických představ měly buňky vyrábět podle genů stejný počet molekul ribonukleové kyseliny (RNA), ... Jenže molekul RNA bylo dvakrát víc.|OSEL| Keďže vesmíru je to jedno a genový reťazec má dva konce, vzniklo "čítaním" dvakrát viac RNA. Dalo by sa potom chápať to znásobenie dvoma. Ale ...|PeterP| Míst, odkud mohla buňka začít tvořit molekuly RNA, bylo dokonce desetkrát více než genů. |OSEL| Tu hrá už roku číslo 10 a to je 2 × 5. A 5 máme iba prstov na každej končatine. Informácia, že bunky medzi prstami embrya musia odumrieť, aby sa nevytvorila blana, je tak kľúčovo dôležitá, že tu musí ísť o súvislosť. Dokázať to možno tak , že prečítame genóm trojprstých dinosaurov zo zachovaných mäkkých tkanív a musíme sa dopracovať k číslu 6. A to je ten kľúč!!! |PeterP|

Odpovědět


eeeh?

pavelm,2007-06-24 14:06:40

To myslíte vážně?

Odpovědět


Nie!! :-))

Peter,2007-06-24 18:24:32

Ale bolo by to neuveriteľné, keby mi to vyšlo. Pretože vieme že vtáci sú potomkami dinosaurov, môžeme to odskúšať aj na sliepkach. je to predsa diametrálny rozdiel plaz (jašter) a cicavec.

Odpovědět


A ajk vysvětlíte

pavelm,2007-06-24 18:46:16

A co si počnete s lidmi, kteří se narodili s šesti prsty?

Odpovědět


Aj na to som myslel, hlavne na to!

PeterP,2007-06-24 21:41:20

Potom musia mať rovnaký počet prstov na všetkých končatinách - teda i 6 na každej nohe. 2×6 = 12 Malo by sa to na ich genóme odskúšať, pretože je to skutočne - táto anomália daná potomkom geneticky. Nie je to mutácia som chcel povedať.
A dinosaury musia mať tri prsty i na horných končatinách!

Odpovědět


...

Král Kojot,2007-06-24 22:47:55

Tak takovou kravinu už jsem dlouho neslyšel. Gratuluju :-D

Odpovědět


Koľko krávovín sa stalo slávnymi

PeterP,2007-06-25 18:49:22

Bola by sranda, keby mi to sedelo! Nič nie je nemožné

Odpovědět


Je to tak!!!

Saskialotrino,2007-06-26 14:16:52

Sezral jsem slepici aj s prsty a vyslo mi sest. Je to nahoda?

Odpovědět


No. prosím...

PeterP,2007-06-26 18:36:29

a máme tu prvý dôkaz!!

Odpovědět

takže

pavelm,2007-06-24 09:58:42

Jsem zabanován?

Odpovědět


hm, tak asi ne. tak k těm knihám

pavelm,2007-06-24 09:59:16

Ještě bych bral pokud by se jendalo o něco záměrně napsané s tím, aby to šlo číst z obou stran. Ale vzít dvě knihy, navíc výrazně odlišné délky a takhle je zkombinovat? To je přece naprostý nesmysl.

Odpovědět


?

Martin,2007-06-24 10:30:03

To povedzte indológom a D. Zbavitelovi, nie mne :)
Je možné, že oba eposy autori obojstrannej verzie nejako upravili a skrátili.

Odpovědět


Pavlovim

Bob,2007-06-25 10:34:55

Já bych sem tuhle logiku radši netahal. To byste se musel hádat s kvantovými fyziky o tom, že taky řešej blbosti, protože je to celé nelogické. Ale když už to musí být, tak zde jsou dvě knihy, které můžete číst odkud chcete a v jakym pořadí chcete a smysl dávají. Jsou to knihy stručné, ale v principu rozšiřitelné nade všechny myslitelné meze. Navíc spolu nijak nesouvisí a tudíž nemohu být v podezření, že jsem to udělal schválně. Takže:
Kniha 1: Kobyla má malý bok.
Kniha 2: V elipse spí lev.

Jasný?

A už s tim nevotravuj.

Odpovědět

Co je "zbytečná" DNA?

Martin Kočí,2007-06-23 21:17:11

Může mně jako laikovi někdo vysvětlit, co je "zbytečná" DNA? Jsou tím myšleny introny nebo je to něco jiného? Případně co si mám opravit v klasickém učebnicovém popisu syntézy proteinů (např. v Campbellově biologii, kterou jsem nedávno zakoupil).

Odpovědět

Zephir má bohužel pravdu ...

SM,2007-06-22 22:22:35

Je to sice zajímavý, ale rozhodně to není nic zásadně převratného nebo neočekávaného. To, že se jedna DNA může číst obousměrně na dvě RNA se ví snad už dvacet let, fakt žádná bomba ...
Naprostá většina lidský DNA je a bude junk, čili naprd, protože to jsou jenom bláznivě namnožený genomoví paraziti, který jsou užitečný asi tak, jako člověku tasemnice.
I část těch nových RNA může být čistě parazitických a nebylo by na tom nic divnýho.

Odpovědět


Bohužel všechno není černobílé

Colombo,2007-06-22 23:19:01

Paraziti nám byli i velmi prospěšní, nemoci nás dokázali držet nad vodou. Největší konkurenti nejsou predátoři, ale příslušníci vlastního druhu, když onemocní nemocí, na kterou jsem imunní, mám po spoustě problémů. Takže, ze začátku to možná byli paraziti, ale pak se dostali do našeho genomu. Ano, část je na něco, ale velká část je jen zapsaný vývoj druhu, zbytečné věci, co se někdy můžou hodit, cestičky evoluce, dveře, které byli zatím zavřené. Možná mluvím trochu z cesty, teď sem se koukal na Heroes, kdo zná pochopí, kdo ne, jde o sci-fi, kde přes evoluci(podobně jako v X-men, ale více serióznější je ta genetika brána) dostávají a objevují lidé v sobě schopnosti.
Tohle je překvapení snad jen pro velmi konzervativní vědce a pro lidi, kteří se genetiku učili jen na střední škole(moc novinek se do učebnic nedostává:)).

Odpovědět


len tak na porovnanie

Martin,2007-06-22 23:21:04

V starej Indii napísali knihu, ktorá sa odpredu číta ako Mahabharáta a odzadu ako Rámájána (alebo naopak, to je jedno).

Odpovědět


co to je za nesmysl?

pavelm,2007-06-23 00:42:32

Jak můžete vzít dvě knihy a dát je do sebe tak, aby se z jedný strany četla jedna a z druhý druhá, bez toho že byste je změnil? TO byste musel už začít psát s tim že ty knihy tak číst půjdou a ani tak by určitě nešlo.

Odpovědět


pavelm

Martin,2007-06-23 06:56:41

Dušan Zbavitel: Starověká Indie, Praha, Panorama 1985

Odpovědět


..většina lidský DNA je a bude junk..

ZEPHIR,2007-06-23 10:16:48

To si nemyslim, v organismech neni v zásadě nic zbytečnýho. Z funkcí RNA vyplývá, že se v buňkách používaj k fůře věcem. Je to podobný, jako se v každý velký firmě pohybujou dva druhy programátorů. Jedni implementujou a oprašujou podnikovej informační systém pro výrobu, ty druhý vyvíjej makra a různý pomocný utility, kterýma reagujou na aktuální potřeby metabolismu firmy. Ale i jejich kód musí bejt někde uloženej. Představa, že se v bunkách všechno točí jen kolem bílkovin a proteosyntézy je jednoduše zcestná.

Navíc existujou druhy, co maj junk DNA málo, nevypadá to teda, že by "junk DNA" byla odpadem dlouhý evoluce, spíš výsledkem strategie druhu řešit větší část metabolismu makry.

Trochu to odpovídá poznání úlohy temný hmoty ve vesmíru. Ačkoliv neni vidět, je jí mnohem víc, než viditelný hmoty a přestože ji považujem za junk-hmotu, je to právě to, co určuje rozložení viditelný hmoty ve vesmíru.

Odpovědět


to martin

pavelm,2007-06-23 19:16:01

Nedávejte odkazy na nějaké knihy a rovnou sem napište, jak vezmu dvě knihy a udělám z ní jednu, která se čte z každé strany jako jedna z těch knih?

Odpovědět


pavelm

Martin,2007-06-23 21:24:41

Veď práve to sa píše v tej knihe. Podľa toho, čo v nej píše, tak vytvorenie knihy, ktorá sa spredu číta ako "Mahabharáta" a odzadu a "Rámájána", umožňuje samotná stavba sanskrtu a staré indické slabičné písmo. Podrobnosti si už treba nájsť v tej knihe, ale mal som ju len z knižnice, aj to už dávnejšie, a pokiaľ si dobre spomínam, tak to bolo uvedené ako zaujímavosť o sanskrte, spolu s inými vecami.

Odpovědět


Kniha odpředu a odzadu

Pavel,2007-06-23 22:29:32

No,není to totéž, ale Mozart napsal skladbičku pro dva klarinety, ve které ti dva klarinetisté hrají z jednoho partu, ale proti sobě (tedy jeden to vidí "vzhůru nohama") a je to prý docela k poslouchání.

Odpovědět


Junk nemusí být naprd

Pavel,2007-06-23 22:34:14

No, jen mě tak napadlo (a nikde jsem nečetl, že by to už někdo zkoumal), že ty bláznivě namnožené opakující se sekvence v junk DNA můžou ve skutečnosti sloužit jako čítače při regulaci buněčných dějů asi tak, že se na ně nalepí nějaká bílkovina, a při proběhnutí nějaké operace se o pozici šoupne, když dorazí na konec, spustí se třeba apoptóza. Zkoumal to už někdo, nebo mám běžet na patentový úřad?

Odpovědět


Martin

pavelm,2007-06-24 09:54:50

No tak dobře, možná sanskrt něco podobného umožňuje, ale stejně je to nesmysl. Dobře, kdyby to bylo psáno už od začátku s tím, že to tak bude fungovat tak ano. Ale vzít dvě různé knihy dát je takhle dohromady? To přece nemůže jít. Ještě k tomu je mahabharata je několikanásobně delší.

Odpovědět


tak znova, osel si muj příspěvek asi strčil do...

pavelm,2007-06-24 09:58:02

Ještě bych bral pokud by se jendalo o něco záměrně napsané s tím, aby to šlo číst z obou stran. Ale vzít dvě knihy, navíc výrazně odlišné délky a takhle je zkombinovat? To je přece naprostý nesmysl.

Odpovědět


RNA jako čítače při regulaci buněčných dějů

ZEPHIR,2007-06-25 00:51:31

Jako čítače asi zrovna neee, ale protože pořadí bází jednoznačně určuje, na jakou bílkovinu se molekula RNA může připojit, buňky RNA často využívaj k identifikaci a posbírání určitejch peptidů se kterejma buňka zrovna potřebuje pracovat jako skutečný držátka. Takhle ostatně funguje i transfer a ribosomal RNA. RNA se samozřejmě na bílkoviny nezavěšuje přímo, ale přes aminoacyl ligandy speciálních peptidů, tzv. ligasy, kterej pro každou aminokyselinu jinej.

Odpovědět


Kniha odpředu a odzadu

fryda,2007-06-25 21:02:29

Bach napsal fugu, ktera zni stejne at ji hrajete zepredu nebo zezadu.

Odpovědět

Ignorujte zephira

Duke,2007-06-22 20:52:57

Toho "tvůrce" slovního průjmu.

Odpovědět

Funkce RNA

ZEPHIR,2007-06-22 17:22:25

O žádnou revoluci se přeci nejedná. Již dlouho je přece známo, že značnej počet RNA neslouží k transkripci, ale pro její regulaci, replikaci chromosomů, modifikaci dalších RNA, degradaci mRNA, regulaci translace a translokace proteinů. Mapř. Kink-turn RNA slouží jako flexibilní molekulární klouby přenášející rozsáhlé dynamické pohyby, při nichž dochází během syntézy bílkovin a zaváděj tRNA do A-centra ribosomů. Viz třeba heslo RNA na Wikipedii.

Přijde mi legrační, že by se celou tu dobu biologové domnívali, že celá ta hromada multifunkční RNA vzniká jinak, než z DNA úseků, nekódujících bílkoviny.

Další příklad umělý výroby senzace.

Odpovědět


Bozinku

Zephirovo svedomi cislo 6,2007-06-22 19:52:45

Paneboze, to je vul. Dycky si neco precte na Wiki a pak tu zacne placat duchaplnosti, ktery jsou uplne mimo. Lidicky dyt on nevi ktera bije. Proboha ignorujte ho, debila.

Odpovědět


Nechte to Cimrmanovi

jarda petr,2007-06-23 04:15:32

Já jsem si vždycky myslel, že činit objevy dávno před tím, než se jimi někdo proslaví, je doménou nedoceněného českého génia Járy Cimrmana. A jak vidím, tak jsem se mýlil. Celé jedno číslo Genome Research s 22 vědeckými statěmi vlastně jen trapně opakuje, co už někteří jasnozřiví jedinci dávno vědí. A my na Oslu to opakujeme po nich. No to je fakt hanba.

Odpovědět

...buňky vyrábějí RNA nejen podle genů...

ZEPHIR,2007-06-22 17:10:22

...ale i podle úseků „zbytečné“ DNA ležící mezi geny...

Co je v tom za revoluci? DNA přece odjakživa sloužila pro výrobu RNA.

Odpovědět


Bože, ZEPHIRE

Colombo,2007-06-22 17:13:32

věnuj se radši své pěnové, pardón etherové teorii vesmíru.

Odpovědět


Nepleť se do diskuse...

ZEPHIR,2007-06-22 17:24:39

..když se baví dospělí, ano?

Odpovědět


možná vám uniklo

jarda petr,2007-06-23 04:24:28

Možná vám uniklo, že podstatou nových objevů není samotný proces transkripce DNA na RNA. Ale to nic. Přečtetě si to celé ještě jednou! Nepomohlo? Tak to zkoušejte znovu. Podruhé, potřetí... Jednou to přeci přijít musí.

Odpovědět


podstatou objevů není transkripce DNA na RNA

ZEPHIR,2007-06-23 13:02:55

Není to ovšem ani fakt, že všechna RNA slouží pro proteosyntézu - to je známo už desítky let.

Takže, co je to tedy?

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce







Zásady ochrany osobních údajů webu osel.cz