Buňky jsou něco jako malé továrny v nichž většinu práce dělají proteinové stroje. Jako všechny stroje i tyto se montují ze součástek, jen jim biologové říkají aminokyseliny. V buňkách se sestavují podle instrukcí zapsaných v DNA. Minulý týden v časopisu Science vyšel článek z něhož vyplývá, že aminokyseliny mohou být sestaveny nejen podle příkazů ribonukleové kyseliny ale i podle proteinu. To ale neznamená nic menšího, než jakoby genetické instrukce byly zbytečné...
Když si buněčnou továrnu představíme jako automobilku, potom ribozomy v ní jsou montážními linkami osazenými proteinovými stroji. Jejich montáž probíhá podle předem daných pravidel a vyrábí se podle dizajnu zadaného ředitelstvím. To pracuje v programu DNA. V takových výkresech se ale vyznají jen programátoři a do čitelné předlohy je uvádí technici s titulem RNA (messengerová RNA). Slušný podnik má výstupní kontrolu. Ta, když zjistí, že je něco špatně, přikáže vadnou ribozomální linku odpojit a rozebrat a nedokončený proteinový výrobek jde do recyklace. Funguje to tak i vnašich buňkách.
Jak se nyní ukázalo, montážní linka v buňkách jede dál i tehdy, když komunikace s velením selže a genetické instrukce jsou zašantročeny. Syntéza proteinů běží i bez genetického plánu. O tom, jaká aminokyselina má být do řetězce přidána v takovém případě nerozhoduje RNA (ribonukleová kyselina) ale řídící funkci na do-syntetizování molekuly přebírá protein.
To je poněkud v rozporu s tím, co se i na univerzitách učí. Na proteiny nový poznatek vrhá zcela jiné světlo. Jakoby v případě průšvihu vykazovaly jistou míru zastupitelnosti a dařilo se jim zajistit, že celý proces syntézy běží dál. Chytrému proteinu imitujícímu funkci mRNA, dali vědci jméno Rqc2. Zvládá do tvořících se řetězců proteinových molekul zařazovat aminokyseliny alanin a treonin.
Když dva dělají totéž
nemusí být výsledkem to samé. Když výrobní linka vyrobí auto bez klaksonu, moc to nevadí, ale když v některém rohu chybí kolo, nebo jich je někde víc, nejspíš by se s tím moc bezpečně jezdit nedalo. Vědci dospěli k názoru, že právě něčemu podobnému náš protein dělá přítrž. Je vlastně jen jakousi nouzovkou. Označení nouzovka ale nejspíš nebude to pravé, protože tato „nouzovka“ se může uplatňovat dokonce ve dvou různých záležitostech. Může vyrobený zmetek vybavovat kódem (sled alaninu a treoninu), který je pro úklidové čety signálem, že to má co nejdříve zmizet, aby neutrpěla prestiž značky. Druhá funkce se nemusí týkat konečného výrobku ale "chytrý protein" svou činností může vlastně testovat funkci celého stroje (ribozomu)a zjišťovat, pracuje-li, jak se na něj sluší a patří. To vše díky tomu, že proteinová syntéza může, byť krátce, pokračovat i jen pod taktovkou proteinu. Že by protein mohl být iniciátorem toho, co diktuje zařazování aminokyselin do proteinového řetězce je něco, co se jako funkce proteinů zatím nepředpokládalo a co bylo považováno za výsadu nukleových kyselin. Nejspíš nám to trochu změní i představy o vzniku života. Mohlo to být jednodušší, pokud část funkce RNA zastaly proteiny.
Některé indicie naznačují, že vědci u zmíněného proteinu kápli na něco, co strká prsty do záležitosti přezdívané „ach“. Ta u nás navštěvuje hlavně Pražáky (Praha již eviduje přes 19 000 případů), v menší míře pak postihuje i lokality, kde koncentrace centrálních úřadů není tak vysoká. "ACh" celým jménem Alzheimerova demence, nás ročně přijde asi na 39 miliard korun. Ani zdaleka, jak si mnozí stále myslí, nehrozí jen těm nejstarším.
První autor publikace, která u proteinu odhalila jejich dosud neznámou funkci.
Světová zdravotnická organizace předvídá, že do roku 2050 se počet takto nemocných zčtyřnásobí. Výhled soužití se sto miliony nemocných s Alzheimerem a k tomu dalšími se sníženým intelektem v důsledku Huntingtonovy choroby (u těch protein Rqc2 také asi hraje jedny z hlavních houslí), našim dětem světlé zítřky moc nevěští. Držme proto partě okolo P. Shena, v níž se to čínskými příjmeními jen hemží, aby se jim zadařilo hromadné dementnění planety přibrzdit dřív, než bude pozdě.
Literatura
Rqc2p and 60S ribosomal subunits mediate mRNA-independent elongation of nascent chains. Peter S. Shen, Joseph Park, Yidan Qin, Xueming Li, Krishna Parsawar, Matthew H. Larson, James Cox, Yifan Cheng, Alan M. Lambowitz, Jonathan S. Weissman, Onn Brandman, Adam Frost. Science, Jan. 2, 2015. www.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.1259724
University of Utah Health Sciences