Není to dlouho, kdy vědci na Turnovsku objevili nový druh parazita, který cizopasí na plošticích. Později zjistili, že jeho genetický kód se výrazně liší od genetického kódu společného pro většinu organismů na Zemi.
Nově popsaný parazitický prvek Blastocrithidia je blízce příbuzný parazitickým bičíkovitým prvkům Trypanozomy. Ty způsobují mnohá závažná onemocnění, například spavou nemoc.
„Jedná se [u prvku] o naprosto nečekaný a dramatický odklon od standardního genetického kódu, který je podstatou všeho živého,“ popisuje “výbavu” organismu Zdeněk Paris z Parazitologického ústavu Biologického centra AV ČR.
Blastocrithidia [foto vpravo] se díky své genetické odchylce stává velmi cenným podkladem pro další biologický výzkum. Vědci doufají, že jim umožní dosud netušené manipulace s genetickým kódem. A dobrá zpráva pak zní, že čeští molekulární biologové už nezvyklý genetický kód parazitického prvku vyluštili. Jejich objev je důležitý nejen pro základní biologický výzkum, ale například i pro syntetickou biologii. Právě ta cílí na tvorbu a zlepšení produkce a vlastností biologických látek pro nejrůznější účely. Avšak nepředbíhejme…
Genom je jako kniha plná vět – genů
Genetická informace je uložena v molekulách DNA. Jejich jednotlivé úseky označujeme jako geny, přičemž jejich soubor v daném organismu se nazývá genom. Každý gen v sobě obsahuje recept na výrobu jedné bílkoviny. Ta vzniká různými kombinacemi dvaceti základních aminokyselin procesem zvaným proteosyntéza.
Pro jednoduchost si lze gen představit jako jednu větu začínající velkým písmenem a končící tečkou. Naopak genom vypráví jako kniha celý příběh. Velká písmena a tečky oddělují jednotlivé věty a dávají celému příběhu jasnou strukturu a smysl.
Nedávno se ale ukázalo, že existují také organismy, do jejichž vět pronikly tečky navíc. A to tak, že nahradily specifická písmena libovolných slov [E a V, které značí konkrétní aminokyseliny].
V důsledku toho jsou čtenáři [v případě genomu jde o buněčné luštitele genetického kódu, tzv. ribozomy] zmateni, kde věty skutečně končí. A příběh se pro ně stává nesrozumitelným. V přeneseném slova smyslu by se dalo říci, že u nich došlo k biblickému zmatení jazyků jako v pradávné říši Babylonské.
Genetický kód Blastocrithidia je nejdivočejší
Snad nejzmatenější ze všech je právě nově popsaný druh trypanozomy parazitující na českých plošticích. Vědci z Parazitologického ústavu Biologického centra a Mikrobiologického ústavu AV ČR rozluštili molekulární mechanismus, který se u tohoto prvoka vyvinul. A to tak, aby čtenář [ribozom] procházel genetickými větami prvku tak, jako by v nich žádné tečky navíc nebyly. Věty jsou však natolik specificky zašifrované, že ribozomy [čtenáři] žádných jiných organismů nedokážou genetickou informaci [příběh] správně rozluštit.
„Trik spočívá v povaze a délce molekuly transferové RNA [tRNA], která ribozomu běžně slouží jako luštitelská příručka, a v jedinečné úpravě jedné bílkoviny, která v buňkách za normálních okolností zajišťuje rozpoznávání teček, tedy přesné ukončení proteosyntézy,“ vysvětluje Leoš Valášek z Mikrobiologického ústavu AV ČR.
Součinností těchto dvou upravených molekul pozná ribozom prvoka, kdy má. A bez ohledu na spoustu teček zvládne větu správně ukončit. Stejně tak i to, kdy má tečky naopak nahradit dvěma původními písmenky [E a V]. Což genetické informaci [příběhu] vrátí smysl.
„Vypadá to tak trochu jako opravený diktát nepozorného žáka základní školy. Ale jak přesvědčivě ukazuje studovaná trypanozoma, dá se s tím dobře žít. Jedná se o naprosto nečekaný a dramatický odklon od standardního genetického kódu, který je podstatou všeho živého,“ říká Zdeněk Paris z Parazitologického ústavu Biologického centra AV ČR.
–DNA–
