Oficiální časopis Akademie věd ČR

 


Z monitoringu tisku

 

Akademický bulletin 2010–2015

Plakat_obalky_web.jpg



Stopy AB v jiných titulech

Stopa AB v dalších médiích a knižních titulech

Abicko  > archiv  > 2003  > prosinec  > obsah

50 let dvoušroubovice DNA a čestný doktorát pro Tima Hunta

Obrázek k článku Obrázek k článku 

Rok 2003 se chýlí ke konci a s ním končí i cyklus deseti přednášek uspořádaných v augustiniánském klášteře v Brně na oslavu 50. výročí odhalení struktury deoxyribonukleové kyseliny neboli DNA. Cyklus byl nazván The Road to and from DNA.

Objev dvoušroubovice DNA, kterou v roce 1953 popsali Francis Crick a James Watson ve vědeckém časopise Nature, odstartoval nevídaný rozvoj biologických věd, především genetiky a molekulární biologie. Byl zmapován genom člověka i řady dalších organismů. Vědci studují proteiny, které jednotlivé geny kódují. Dosáhli netušeného pokroku v poznávání dědičných chorob, opatrně zkoumají možnosti genových terapií... Co všechno se za minulých 50 let v moderní biologii odehrálo díky poznání dvoušroubovice DNA a jaké byly nejdůležitější mezníky na této cestě, přijeli do Brna připomenout špičkoví vědci z Británie, USA a dalších zemí, včetně například Sira Waltera Bodmera z britského Oxfordu, profesora Charlese Weismanna z londýnského Neurologického institutu či Horace Judsona z Univerzity George Washingtona v USA. Jak již Akademický bulletin informoval, na pořádání přednášek se podílely AV ČR, brněnské univerzity (Masarykova, Mendelova zemědělská a lesnická a Veterinární a farmaceutická), mezinárodní vědecké sdružení Spolek pro podporu genetického výzkumu (VFG), Britská rada a Francouzský institut. Jedna z hlavních organizátorek celé akce, Anna Nasmythová z Vídně, v rozhovoru pro AB vysvětlila:

"Byla to skvělá příležitost ke spolupráci s Akademií věd ČR i k tomu, abychom přivedli do Mendelova centra v Brně odborníky, kteří by promluvili ke studentům… Hlavními posluchači přednášek byli samozřejmě studenti; já sama považuji za velice důležité, aby se mladí lidé mohli setkat s vědci pracujícími na špičkové úrovni. Ovšem mezi posluchači byli i akademici z univerzit."

Jedním z významných hostů v Opatství sv. Tomáše na Mendelově náměstí byl nositel Nobelovy ceny Dr. Richard Timothy Hunt z Velké Británie. Do Brna nepřijel jen přednášet, ale také převzít titul Doctor Honoris Causa, kterým ho za jeho vědecké práce poctila Mendelova zemědělská a lesnická univerzita.

Buněčný cyklus, cykliny a Tim Hunt

V těle každého z nás neustále probíhá buněčné dělení, aby nové buňky nahradily ty umírající. Ovšem teprve zhruba v posledním čtvrt století byly odhaleny molekulární mechanismy řídící proces dělení buněk, tzv. buněčný cyklus. Má několik fází: Buňka se musí nejprve zvětšit, pak zahájit syntézu DNA, aby mohla zdvojit dědičnou informaci a vytvořit kopii všech chromozomů. Dále zkontroluje, zda byla správně zkopírována celá DNA. Pak nastupuje sama fáze dělení, při níž je třeba zajistit přesné rozdělení chromozomů mezi obě vznikající dceřiné buňky. Složité procesy buněčného cyklu jsou velmi přísně řízeny a koordinovány, neboť poruchy v jeho regulaci mohou vést ke změnám chromozomů a dokonce až k rakovině. Vědci zkoumající řízení buněčného cyklu na molekulární úrovni objevili, že zahájení jednotlivých fází, přechod z jedné fáze do druhé a průběh každé fáze umožňuje řízená aktivace katalytických komplexů, které se skládají z tzv. cyklinů a na cyklinech závislých kináz. Tim Hunt začátkem 80. let objevil první molekulu cyklinu, což jsou proteiny, které se tvoří a zase štěpí v každém buněčném cyklu. V jeho průběhu se množství dotyčných proteinů periodicky mění: odtud také jejich název – cykliny. Dr. Hunt ukázal, že cykliny jsou periodicky odbourávány, degradovány při každém dělení buňky. Řízení jejich koncentrace hraje důležitou roli pro správné načasování jednotlivých fází buněčného cyklu, a tedy pro celou jeho regulaci. Při své návštěvě Brna přijal Tim Hunt pozvání i k mikrofonu Akademického bulletinu:

Přijel jste do Brna, abyste proslovil přednášku v rámci cyklu připomínajícího 50. výročí objevení struktury DNA. Po popsání její dvoušroubovice následovala řada dalších objevů. Který byl, podle vašeho názoru, nejdůležitější a posunul vědu nejvíc kupředu?

"Myslím, že sám objev dvoušroubovice ji posunul dopředu ohromným způsobem, ale je zajímavé, že tehdy podle mého názoru jen málo lidí opravdu ocenilo význam této struktury a dosah jejího rozluštění. Ten se ukázal, teprve až když jsme na základě studia enzymologie DNA dokázali, že je možné ji dělit na části, přeskupovat je, manipulovat jimi a zase je spojovat dohromady, 'zapínat' je v nejrůznějších druzích bakterií, rostlin a zvířat. Sám považuji za obrovsky významné to, co označujeme jako 'biotechnologickou revoluci' nebo 'revoluci genových manipulací'."

Vám se dostalo nejvyššího ocenění, jakého může vědec dosáhnout: Za objev cyklinů vám byla udělena Nobelova cena. V čem podle vás spočívá největší přínos tohoto objevu?

"Myslím, že odhalil některé dost překvapivé aspekty. Objevil jsem prostě protein, který náhle mizel. Předtím asi nikdo nepředpokládal, že se něco takového může stát. Teď člověk zřídka přečte odborný časopis, aniž by v něm objevil nějaký další systém umožňující důležitý pochod: něčeho se v pravý čas zbavit. To je docela známý jev – v lidské společnosti se věci musí měnit, staré budovy se musí zbourat, aby uvolnily místo novým, staré šaty se vyhazují atd. Děláme to stále. Ale je zvláštní, že v době, kdy jsem prováděl příslušný experiment, nebylo vůbec jasné, že by biologie mohla nebo potřebovala zavést něco takového. Byli jsme sice zvyklí na myšlenku, že dub vytváří příliš mnoho žaludů v porovnání s těmi, které nakonec vyklíčí. Ale to bylo něco trochu jiného: žaludy prostě spadly na kamenitou půdu a nevyklíčily. Myšlenka, že v těle každého z nás se neustále vyřazují molekuly a buňky, aby uvolnily cestu novým a ovlivnily přechodné fáze, byla překvapivá. Myslím, že tento princip pozorujeme stále znovu a bude se objevovat zas a zas, jakmile ještě lépe pochopíme vývojovou biologii. Podle mého názoru musíme ještě ujít dlouhou cestu. Takže mé poznatky byly předzvěstí budoucích věcí."

Na co se ve své práci zaměřujete nyní?

"Stále se snažíme zjistit, jak přesně dochází k destrukci, jak se konkrétní proteiny štěpí, degradují. O tom se dnes už hodně ví. Velice brzy po objevu cyklinů se přišlo na to, že cykliny odbourává tzv. ubikvitinový systém, což je velice paradoxní a báječný systém, který objevili koncem 70. let 20. století izraelští vědci. Ubikvitin je velmi malý protein, který se připojuje v dlouhých řetězcích k cílovým proteinům. Ty jsou pak dopraveny do specializovaného útvaru, jakéhosi odpadního koše pro likvidaci nežádoucích proteinů, nazývaného proteasom, a tam jsou degradovány. Otázkou je, jak se rozpoznávají jednotlivé proteiny a jak se určuje, že v danou chvíli a na daném místě bude zlikvidován právě jeden určitý protein, a ne nějaký jiný. Už dříve se vědělo, že k tomu je potřeba malý signální cyklin, ale nechápali jsme, jak je tento signál rozpoznáván. V posledních asi 6 nebo 7 letech jsme se s tímto problémem potýkali a došli jsme k závěru, že nyní asi známe rozpoznávající enzym. Nazývá se APC neboli anaphase-promoting complex či cyclosome, ale ve skutečnosti nevíme, jak k tomuto rozpoznávání dochází. Také zjišťujeme, že zmiňované rozpoznávání je regulováno. Takže dvě složky – cyklin a malý likvidační box v APC – se v jedné fázi buněčného cyklu vzájemně ignorují, ale v další fázi se neomylně poznávají a reagují. Jak tedy dochází k této změně, čím je regulována? To je hluboce záhadný proces. Lidé si mysleli, že na tuto otázku dovedou odpovědět, já se však domnívám, že nikoli. Jde o skutečně důležitý klíč k pochopení celého procesu, protože ten je a musí být velice přesně řízen. Jinak se buněčný cyklus naruší – a narušení je jednou z příčin rakoviny. Pochopení těchto pochodů má proto velmi praktický význam, ale pro mne je to hluboce zajímavé i teoreticky."

Někdy se říká, že ve vědě člověk nikdy neví, co objeví...

"To je naprostá pravda. Myslím tím, že se nedají předvídat všechny důsledky, život je příliš složitý a svět je příliš komplikovaný na to, aby se mohl předvídat každý vývoj. Domnívám se, že částečně proto se lidé vědy trochu obávají."

Při přebírání čestného doktorátu jste se zmínil, že věda se stává natolik specializovanou, že ani vědci zabývající se odlišnými obory si vzájemně nerozumějí. Je vůbec možné vysvětlit široké veřejnosti, kam vědecký výzkum směřuje? A kdo by to měl dělat – sami vědci nebo novináři?

"Myslím, že bych tady věřil novinářům, že to dokáží lépe než vědci, protože novináři jsou o něco blíž široké veřejnosti... Věřím populárně naučným knihám."

JANA OLIVOVÁ