Genetika 1: Jak funguje život

Vítám vás u našeho nového, nepravidelného seriálu o genetice. Chtěl bych v něm nabídnout trochu jiný pohled na pohlavní rozmnožování, sexualitu a názorně si ukážeme, proč má třeba zrzavý děda zrzavou vnučku, když jeho děti nemají zrzavé vlasy. Ale i to, proč by bratr se sestrou pravděpodobně splodili postižené dítě a další zajímavosti.

Program pro přežití

Na naší planetě žije spousta živých organismů, které se od sebe dost odlišují. Všechny ale mají několik charakteristik – dýchají, přijímají potravu, vylučují nějaký odpad a co je pro nás podstatné, množí se a skládají se z buněk.

Buňka, to je základní stavební kámen živého organismu. Nutno podotknout, že u některých, jako třeba u bakterií, jediný. Pro nás je důležité to, že buňky řídí nějaký program a ten jim velí se množit. Ty organismy, které program pro rozmnožování neměly, nemohly pochopitelně vytvořit kopii svého programu, byť by byl sebedokonalejší. A nebyly nesmrtelné…

Jak je program uložen?

Je jasné, že ten program musí být někde uložen. A to v podobě, ve které se dá číst a kopírovat. To se snadno řekne, ale jak to udělat, když ten záznam musí být spolehlivý a odolný proti chybám? A zdaleka to nejsou jediná omezení, on tento program totiž má v sobě i „plánky“ zařízení, které je schopné s ním pracovat. A asi by nemělo moc cenu, kdyby většina programu musela řešit práci se sebou samým…

Co program vlastně dělá?

Není asi překvapením, že všechno, co se v buňce odehrává, stoí a padá s chemií, tedy s přeskupováním, spojováním a rozpojováním molekul. K tomu jsou uvnitř buňky takzvané ribozomy, které si můžete představit jako stroje v továrně, které něco vyrobí podle dodaného programu. No a s jejich pomocí náš program skládá dohromady buňku z proteinů a řídí ji.

Jak dostat program k ribozomu?

Máme v buňce výrobní linky a potřebujeme vyrábět součástky na její údržbu. Takže jí musíme poslat dokumentaci dílu, který je třeba vyrobit. A patrně to nebude ani výkres na papíře, ani výkres v CADu. Je lepší tam poslat něco jako kdysi používanou děrnou pásku, která se přímo s pomocí nějakých nerovností na povrchu dokáže shodnout s částí výrobku a říct tak továrně, že je potřeba zrovna ten konkrétní dílek. A přesně tohle dělá Ribonukleová kyselina (dále jen RNA).

Spolupráce více linek

Jeden ribozom by těžko zvládl vyrobit celou buňku, proto je jich v buňce celá řada. Ale tím nastává další problém. Jak se vlastně podělit o výrobní dokumentaci? A co dělat, když se páska zamotá nebo přetrhne? I tady je odpověď překvapivě jednoduchá – RNA je pracovní kopie. Buňka má v sobě něco jako archiv, ze kterého míří kopie dat ve formě RNA k rybozomům. Toto datové centrum si popíšeme v příštím díle.

Genetika

Ještě je dobré vědět, co je to ta genetika. Je to věda, která zkoumá právě ten program a vše kolem něj. Vědci se učí číst jeho části – geny a zkoumají, za co je který zodpovědný. Dokážou ten program i trochu popravit a dát tak organismu schopnost, kterou dříve neměl. Třeba naučí bakterii, aby z cukru vyráběla nějakou léčivou látku…

Tato věda už ale přešla i do praxe. Odborníci dokážou v nemocnici ze vzorku plodové vody určit, jestli narozené dítě náhodou nebude mít vrozenou vadu a jiné laboratoře zase pomáhají třeba policii – ze vzorku ejakulátu dokážou identifikovat pachatele znásilnění a z kapky krve poraněného zloděje prokázat, že byl na místě činu… A je možné z vysokou pravděpodobností určit, zda je muž otcem dítěte či ne.