Před deseti roky ohlásili genetici světu, že přečetli nahrubo kompletní lidský genom. Co přinesla „genomická dekáda“?

Sen o vytvoření umělého života je zase o kus blíž realitě. Američtí genetici vybavili bakterii dědičnou informací kompletně syntetizovanou v laboratoři. Svítá nám šance na tvorbu mikroorganismů, které budou produkovat vzácné léky, rozkládat toxické látky nebo produkovat lacino vodík pro ekologicky čistý pohon automobilů. Zaznívají však i varovné hlasy, že se přiblížil den, kdy bude v laboratořích stvořen smrtící mikrob schopný vyhubit lidstvo.

Časopis Lancet zveřejnil výsledky analýzy genomu Stephena Quakeho. Jde o první komplexně zhodnocené dědičné zdravotní dispozice konkrétního člověka.

Proti věku není léku, praví nepovzbudivé rčení. Někdy kolem padesátky si člověk trpně uvědomí, že jeho paměť není jak za mlada, že udržet si v hlavě novou informaci, nebo místo kam co založil, přestává být automatickou samozřejmostí. Většina z těch, co je přesvědčena, že jich se to netýká, si jen již nepamatuje, že to kdysi bylo lepší. Jak zmírnit ty negativní následky pokročilého věku? Mezinárodní tým neurovědců přidal do mozaiky poznání další kamínek.

Po zveřejnění výsledků Cédrica Feschotta již nejde dále zpochybňovat, že si přivlastňujeme cizí DNA a že jiné organismy si zase přivlastňují tu naší. Ukazuje se, že handlování kousků genetického materiálu mezi druhy je přirozeným jevem. Příroda si běžně zahrává s cizorodou DNA, přičemž se neštítí ani splácávat dohromady lidskou DNA s tou hmyzí a naopak. Ochráncům bojujícím proti šíření GMO tak vznikl problém. Pokud by si udělali DNA test, vyšlo by najevo, že vlastně nejsou tak čistou rasou, za jakou se považují, ale že jsou ve skutečnosti geneticky modifikovaný organismus mající v sobě kousky DNA z ploštic i sladkovodních plžů.

Britští vědci úspěšně přenesli buněčné jádro z oplozeného lidského vajíčka do jiného lidského zárodku. Díky této technice svítá naděje na narození zdravého dítěte i matkám trpícím některými vážnými dědičnými chorobami.

Tisk píše o kouzelných kuličkách a přelomové technice budoucí léčby. Jenže kuličky s lékem jsou tím posledním a nepodstatným, nové a zajímavé jsou nanostruktury vytvořené z molekul DNA.

I krátkodobé léčení antibiotiky redukuje druhovou pestrost mikrobů sídlících v našem krku a střevu a nasadí do našich útrob bakterie odolné k těmto lékům.

Nejnovější genetické analýzy odhalily jako centrum domestikace psa Střední východ.

MRL myši s podivnou schopností hojení stály na počátku převratného objevu role genu p21 v regeneraci poškozených tkání. Nejde o nic složitého, stačí ho jenom vypnout a myši se pak hojí bez jizev, úplně jako v pohádce.

Američtí vědci poprvé přečetli kompletní dědičnou informaci členů jedné rodiny. Nahlédli tak do zákulisí dědičnosti vrozených defektů.

Mezinárodní tým tropických ekologů, včetně Vojtěcha Novotného z Biologického centra AV ČR a Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích, ukázal, že za obrovským počtem druhů tropického hmyzu se skrývá další, pouhým okem neviditelná, rozmanitost genetická, a to i mezi různými populacemi téhož druhu.

Na neustále rostoucí seznam pozemských organismů, jimž genetici přečetli kompletní dědičnou informaci, přibyla jako velmi významná položka mšice kyjatka hrachová (Acrythosiphon pisum). Jak napovídá její jméno, saje tato drobná, zeleně zbarvená mšice šťávy ze stonků a listů hrachu. Žije v početných koloniích a napadá i další motýlokvěté rostliny, jako je vikev, čočka, fazol, vojtěšku nebo jetel. Zemědělci a zahrádkáři proto kyjatku nemají v lásce. Vědci si ji však oblíbili jako laboratorního živočicha.

Vědci z University of California tvrdí, že pomocí proteinu umí u mušek zabránit patologickým změnám spojeným s předčasným stárnutím. Jde o protein, který evoluce zakonzervovala, neboť stejnou funkci plní nejen u mušek, ale i u hlístů. Má hlavní slovo v regulaci signálních drah se vztahem k metabolismu a jeho obdobu, a to dokonce ve třech verzích, máme v buňkách i my lidé.

Nevěrnost samic je to, co přispívá k přežití druhu, tvrdí vědci z univerzit v Exeteru a Liverpoolu. Ve studii publikované v únorovém čísle časopisu Current Biology objasňují, proč se samice páří ostošest, navzdory tomu, že to pro ně může být rizikové.

Nové poznatky z oblasti epigeneticky svědčí o vazbě mezi asistovanou reprodukcí, změnami na chromozómech a zdravotním stavem dětí.

Z kanadského zdravotnického výzkumného pracoviště přichází zpráva o úmyslném sabotování DNA jako způsobu regulace vývoje buněk. Závisí na ní proměna nezralých buněk v plnohodnotnou specializovanou funkční tkáň. Tato informace může dramaticky změnit náš stávající pohled na dozrávání kmenových buněk, jejich přeměnu v plnohodnotné buňky i na vývoj nádorů.

Geneticky vylepšené bakterie E. coli dovedou rozložit celulózu z rostlinné hmoty na jednoduché cukry, které pak pozřou a nakonec vypustí jako bionaftu. Budeme za pár let jezdit na palivo z bakteriálních bioreaktorů?

Vědci vytvořili biologický stroj času. Jeho “součástkami” jsou geneticky modifikované bakterie. Odpočítávají čas společně a pracují na frekvenci od 50 do 100 minut.

O samčím Y chromozomu často čteme jako o stále se zmenšujícím reliktu který to má spočítané a s výhledem několika milionů let zanikne. Poněkud v rozporu s tím je nynější zjištění. Ukazuje se, že jde o místo, které se velmi rychle vyvíjí. Náš Y chromozom i jeho kolega u šimpanzů, co do schopnosti seberekonstrukce, všechny ostatní chromozomy hravě strčí do kapsy.

Nápadně zelený mořský zadožábrý plž Elysia chlorotica zřejmě jedné řase uloupil kompletní metabolickou dráhu na výrobu chlorofylu A. Díky ní a dalším genům z řas si užívá nezávislý život na sluneční pohon.

Nenápadné bornaviry vraždící koně a ovce v průběhu historie několikrát úspěšně pronikly do savčích genomů.

Zázračný protein p53, známý z první linie obrany proti rakovinnému bujení, funguje u živočichů možná přes miliardu let. Potvrzuje to objev příslušného genu v genomu maličkých vločkovců.

U většiny obratlovců se zdravý jedinec narodí buď jako sameček, nebo jako samička. Vědci experimenty na myších dokázali, že dospělé samičky nemusí mít jednoznačnou příslušnost ke svému něžnému pohlaví zcela zajištěnou. Závisí to od správné funkce Foxl2 genu po celou dobu jejich života.

Američtí vědci geneticky modifikovali sinici, ta nyní začala z oxidu uhličitého, známého to oteplovacího plynu, produkovat isobutyraldehyd – látku, na níž může jezdit většina dnešních automobilů.

U obyvatel Tichomoří, do jejichž kultury patřilo pojídání mozků svých bližních, se často vyskytovala nemoc zvaná kuru. Šíření této prionové choroby a přirozená selekce u nich upřednostnila jednu z variant prionového genu. Možná jsme na dobré cestě, která nás konečně přivede k léčbě prionových chorob, například CJD.

V laboratořích šanghajské university a na Medical College of Georgia v americké Augustě přišli na svět extrémně chytří potkani. Cílený zásah do dědičné informace jim posílil mozek natolik, že ostatním příslušníkům svého druhu dávají na frak ve většině potkaních „IQ testů“. Biolog Deheng Wang pokřtil nový kmen jako Hobbie-J podle extrémně chytrého potkana, jenž je oblíbeným hrdinou čínských obrázkových dětských knížek.

Vědci z Cornell University zjistili u banánových mušek genetický mechanismus, který nedovolí dvěma příbuzným druhům se reprodukovat.

To, že DNA je ve formě dvojšroubovice je známo již dlouho. Dobře se to chápe, když máme na mysli krátký úsek DNA. Představivost již selhává, když vezmeme v úvahu, že tři miliardy párů bází se ve formě „zkrouceného žebříku s příčkama“ nasouká do prostoru, který má v průměru pouhou setinu milimetru, a že i v takto superhustě smotaném stavu nejenže vše zůstává funkční, ale k momentálně používaným genům je zachován rychlý přístup a ostatní jsou „uklizeny“. Za tím vším by měly být fraktály.

Vidieť svet akosi inak, mať výnimočnú predstavivosť, fantáziu, nachádzať netradičné riešenia, mať množstvo prekvapujúcich, až geniálnych nápadov. Ale zároveň neovládateľne skĺzavať do temných priepastí duševných porúch, znepokojovať okolie netypickým správaním. Mnohých nadpriemerne kreatívnych ľudí charakterizujú tieto, akoby protikladné prejavy osobnosti. Podľa výskumu maďarského vedca môže ísť o dve strany tej istej genetickej mince. Jednou jej stranou sa platí za to, čo druhá strana dáva.

Mezinárodní tým genetiků přečetl kompletní dědičnou informaci plísně bramborové, která před sto šedesáti lety kompletně zničila úrodu brambor v Irsku. Hladem tehdy zemřel milion lidí. V současnosti napáchá plíseň bramborová každoročně na polích škody za bezmála sedm miliard dolarů.

Vědcům z Whitehead Institute se podařilo dokázat, že samotná mutace dostačuje k tomu, aby dala vznik infekční neurodegenerativní nemoci.

Unikátní mechanismus, který stojí za evolučním přežíváním Y chromozómu, může být odpovědný za rozličné sexuální poruchy - od ztráty tvorby spermií až po Turnerův syndrom.

Vyřazení jednoho genu u laboratorních myšek způsobilo, že neztloustly ani po měsících přejídání se tučnou stravou. Vede tudy správná cesta k léčbě obezity, jež obchází západní část lidské populace?

Každý jsme jiný a způsob, jakým uvažujeme, je v mnoha ohledech jedinečný. Dokonce i jednovaječná dvojčata s naprosto totožnou dědičnou informací se mohou lišit mnoha psychickými rysy. Na různorodosti práce mozku jednotlivých lidí se zřejmě významnou měrou podílí zcela zvláštní proces, který náhodně a jako na běžícím pásu mění dědičnou informaci buněk, z nichž pak vznikají nervové buňky mozku. Jeho hlavním aktérem je tzv. skákající gen označovaný genetiky jako LINE1 nebo jen L1.

Narození tří zdravých opiček skýtá naději, že lidských nemocí, za které mohou vadné mitochondrie, se budeme moci poměrně snadno zbavit. Mělo by to jít přenesením chromozómů do vajíčka se zdravými mitochondriemi.

Krátkonohá psí plemena, jako jsou jezevčíci, basseti či welsh-corgi, odhalila genetikům jedno z tajemství evoluce pozemského života. Američtí vědci zjistili, že za dramatickou změnu v délce psích končetin je zodpovědný nový gen vzniklý neobvyklým způsobem. Podobně získávají během evoluce zcela nové vlastnosti i další formy pozemského života.

Neúnavný Craig Venter úspěšně přelstil enzymovou obranu mykoplazmat a se svým týmem nejprve upravil a poté transplantoval genom z jedné mykoplazmy do druhé. Umělá bakterie je na dohled.

Rok po zákroku, který napravil poškozený gen třem obětem dědičné slepoty, zaskočilo lékaře nečekané zlepšení zraku u jedné pacientky.

Vědci odhalili nervové buňky, které mají v našem těle na starosti svědění. Nejpřekvapivější je na tomto objevu fakt, že tyto neurony nemají nic společného s vnímáním bolesti.ˇ

Lidské embryonální kmenové buňky jsou obrovským příslibem pro léčbu chorob a zranění, s nimiž si současná medicína stále neví rady. Lékaři doufají, že z nich jednou vypěstují náhradu za buňky zničené při cukrovce, infarktu, Parkinsonově či Alzheimerově chorobě. Uplatnit by se mohly i při léčbě následků těžkých popálenin a dalších úrazů.

U titěrné, hubené rybky byl odhalen gen, který diriguje její chování. To by samo o sobě nebylo nic překvapivého, kdyby se nejednalo o gen, který byl původně považován za sídlo morfologického znaku řídícího pouze tvorbu ochranného „brnění“. Tentýž gen ale řídí dva, zcela odlišné znaky – ovlivňuje kostěnou stavbu těla ryby a k tomu ještě její cestovatelské choutky.

Slavná postava genomiky přelomu tisíciletí spojila síly s ExxonMobilem. Výsledkem by mělo být fosilní palivo z oxidu uhličitého, světla a vody.

Lidé se už nějakou dobu snaží pomocí genetických manipulací přesvědčit mikroby, aby produkovali ohromná množství všemožných látek. Proč se s tím ale piplat krok za krokem, když to může evoluce zvládnout najednou a ještě k tomu za zlomek ceny? Právě to dělá nová technologie ve službách genetického inženýrství, která pozmění desítky genů, aby vytvořila přehršel nových unikátních kmenů. Pak už stačí jen vybrat ten nejlepší.

DNA mamutů vymřelých před tisíci let i dnes vydává svá tajemství. Přispěly k jejich vymření i nenasytní genomoví paraziti?

GMO tání v evropských strukturách – pražské zasedání COSTu ocenilo mimořádné kvality české Bílé knihy o GMO.

„Jez do polosyta, vyjdou ti naplno léta,“ radí staré přísloví. Biologové potvrdili jeho platnost pro celou řadu živočichů. Nejde jen o to, že obezita život zkracuje. Dieta s omezeným přísunem energie, ale jinak vyvážená na všechny důležité živiny život výrazně prodlužuje. Kaloricky hubená strava zajistí dlouhověkost nejen kvasinkám, drobným červíkům Caenorhabditis elegans nebo muškám octomilkám, ale i laboratorním myším.ˇ

Nemeckí vedci sériou experimentov dokázali, že v semenníkoch myších samcov sú kmeňové bunky, ktorým stačí zabezpečiť podmienky a čas a sami sa pretransformujú na bunky s vlastnosťami embryonálnych kmeňových buniek.

Gen SERT byl od roku 2003 považován za „gen zoufalství“. Bílkovina, jež se podle tohoto genu syntetizuje v lidském těle, zajišťuje transport molekul serotoninu. Ty přenášejí signály v mozku mezi nervovými buňkami a stojí v pozadí stavů, kdy se cítíme bídně. Tým amerických genetiků, vedených Avshalomem Caspim z Duke University, došel k závěru, že mnohem častěji hrozí deprese a chorobný strach lidem, kteří nesou v dědičné informaci variantu genu SERT se zkrácenu částí, sloužící při spouštění genu jako „brzda“ a „plyn“. Naopak, lidé s delší formou genu SERT měli být k nepřízni osudu odolnější. Caspi spočítal, že kratší verze genu přispívá ke sklonu k chorobnému strachu a depresím asi čtyřmi procenty. Bylo jasné, že SERT není jediný gen určující dispozice k zoufalství. Na druhé straně však byl SERT mezi geny ovlivňujícími chování lidí rekordmanem. Jiné geny mají mnohem menší efekt.ˇ

Bylo dříve vejce nebo slepice? Jak nukleové kyseliny jakými jsou DNA a RNA, které kódují proteiny, daly vzniknout prvním proteinům, když právě proteiny jsou pro jejich syntézu nevyhnutné? Možná, že nově vytvořené molekulární hybridy proteinů a nukleových kyselin, které se replikují bez přítomnosti enzymu, tento paradox vyřeší. Představují další možnou alternativu na téma „Jak vznikl na Zemi život?“