Teoretický úvod do problematiky genetické biologie, královny vědy

Připravil prof. RNDr, Dušan Antal, Dr.Sc. pro konferenci s tématem „DNA se sama opraví jen těžko“

Molekulární biologie je vědní disciplína zabývající se studiem buněčných biologických procesů na molekulární úrovni, třeba podstatou některých biologických jevů, například dědičností. Není to zajímavý obor? Lidskou DNA tvoří 3,2 miliardy tzv. „písmen“ genetického kódu a celková délka řetězců DNA v jádru jedné buňky je přibližně 2 metry! Není to šokující? Písmena v genetickém kódu jsou tzv. „báze“, jsou čtyři – adenin (A), cytosin (C), guanin (G), thymin (T) – a lze jimi popsat všechno důležité v genetické informaci. To jste asi nevěděli, že? DNA se tedy dá dost zjednodušeně představit jako dlouhá „věta“, popisující celého člověka. Ještě se v tom orientujete? Tak si představte, že píšete nějakou dlouhatánskou větu a může se stát, že uděláte nějakou úplně malou chybičku. A něco obdobného se může stát i v přírodě. Ovšem pozor, chyba ve větě třeba způsobí, že si čtenář může špatně vyložit její význam, ovšem špatné písmeno v genetickém kódu nadělá nepředstavitelné škody! Bohužel, tak vznikají v organizmu velmi vážné poruchy, mnohdy vedoucí až k záhubě. Jistě i pro vás děsivá představa, ale nezoufejme, naštěstí je tu CRISPR! Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats neboli segmenty nahromaděných pravidelně rozmístěných palindromických repetic, což je prokaryotický imunitní systém úseků DNA obsahující krátké repetice nukleotidů, které zajišťují rezistenci vůči cizím genetickým elementům. Takže se vlastně příroda může „opravovat“ sama? Dalo by se na to nahlížet i tak, ale objevem CRISPR jsme získali úžasný nástroj k tomu, abychom jí pomáhali. Nejnovější technologie CRISPR interference má enormní potenciál k uplatnění, včetně pozměňování zárodečné linie živočichů nebo třeba modifikace genů potravinářských plodin. Máme v rukou editory bází, které umožní měnit atomovou strukturu výměnou jedné báze za druhou, tedy detailně s nimi manipulovat. Představte si to třeba jako nějaké nůžky nebo gumu, kterými lze z té pokažené dlouhé věty cokoliv vyjmout nebo vymazat, respektive rozstříhat a zpřeházet genom. No, není to úžasné? A navíc, náš výzkum se neorientuje jen na základní stavební kameny živých organizmů obecně, je využitelný i pro člověka. Cílená regulace genů je již otestována na nejrůznějších jedincích, ale z etického hlediska je znepokojivá zejména možnost editace lidské zárodečné linie. A to doufám chápeme všichni, jak by to všechno mohlo dopadnout, ne? Při naší urputné lidské snaze o co největší dokonalost a co nejkratší dobu k jejímu dosažení, bychom se do toho jistě vrhli doslova po hlavě, takže by nefungoval přírodní výběr a svět by byl za chvíli zaplaven pseudodokonalými rychlokvaškami, třeba jako se líhli na jedné nejmenované univerzitě akademici. Mám pocit, že dnešní „run“ za vrcholovou úspěšností nám mlží reálný pohled, takže ztrácíme obyčejný pud sebezáchovy! A se stejným bláhovým napřením nevědomky pracujeme i na záhubě vlastní, což je na tom to nejsmutnější. Věci zkoumáme velmi podrobně, avšak nesprávně interpretujeme celou řadu signálů, čímž skoro lehkovážně ztrácíme pojem o jejich základním významu a dosahu našeho chování. A přitom, věda by byla v principu tak krásně jednoduchá a logická… to jenom vědátoři jí komplikují. 

Tak to jsem vám jen chtěl svými slovy říci, abyste se nám tu v tom úplně neztráceli.

Dušan Antal, listopad 2019