Pátek 29. března 2024, svátek má Taťána
130 let

Lidovky.cz

Cena pro buněčné alchymisty

Česko

Přepisem genů v život se zabývají všichni tři vědci, kteří dostali letošní Nobelovu cenu za chemii

Dalších 10 milionů švédských korun z obnosu, který letos rozděluje Nobelova nadace, poputuje vědcům, kterým se povedlo převést do viditelného měřítka jednoho z „překladatelů“ genetické informace.

Ind s americkým občanstvím Venkatraman Ramakrishnan, Američan Thomas Steitz a Izraelka Ada Jonathová nezávisle na sobě dospěli k vytvoření velmi podrobného modelu tzv. ribozomů.

Tyto drobné součástky buněčné mašinérie (v každé buňce jsou jich desítky tisíc) mění abstraktní instrukce, které jsme zdědili po předcích (tedy DNA v jádře) na „tělo a krev“ – vytvářejí z nich bílkoviny, které přímo zajišťují všechny životní funkce.

Počátky oceněné práce spadají do období bouřlivého vývoje genetiky v 60. letech. To bylo logickým výsledkem objevů předchozího desetiletí a především slavného objevu struktury a funkce DNA.

Tento objev přinesl nejen jednu zcela zásadní odpověď, ale i celou řadu důležitých otázek. Jednou z nich bylo: Jak probíhá překlad v jádru pasivně spočívající DNA do sloučenin, které přímo řídí chod buňky – totiž bílkovin. Jak se genetici přesvědčili, tento proces není jednoduchý a odehrává se v několika krocích. Ještě v 60. letech se zjistilo, že poslední krok – výroba samotné bílkoviny – probíhá v buněčných „montovnách“, zvaných ribozomy. To musíte vidět...

Ovšem k přesnému pochopení dějů, které se v buněčných „montovnách“ odehrávají, vědcům chybělo něco zcela zásadního: představa o tom, jak ribozomy vypadají.

Přitom přenést podobné sloučeniny z nitra buněk přímo na stoly vědců je klíčové, upozorňuje profesor Jiří Jonák z Ústavu molekulární genetiky AV ČR: „Až na modelu na svém stole si můžete měřit vzdálenosti mezi jednotlivými atomy a zjišťovat, které látky se mohou vázat na to či ono místo.“ Intuitivní, vizuální pochopení zkoumaného předmětu je podle Jiřího Jonáka nezbytnou součástí molekulární biologie.

Ribozomy se ovšem dlouho přenést do „lidského měřítka“ nedařilo. Uspěla až trojice dnes oceněných. „Především Ada Jonathová je v tomto oboru naprostou průkopnicí. Jako jedna z mála už v 80. letech věřila, že se podaří ribozom zachytit pomocí známých metod,“ říká Jiří Jonák.

Není tu řeč o běžném mikroskopu. Zkoumané předměty jsou menší než vlnová délka viditelného světla, a tak jsou pro něj neviditelné. Vědci se spoléhali především na metodu tzv. rentgenové krystalografie. Při ní se zkoumaný vzorek musí nechat krystalizovat v roztoku. Vzniklý krystal se pak ozáří rentgenovým zářením a podle rozptylu paprsků v krystalu se určuje podoba původního vzorku.

Postup vypadá jednoduše, ale je nesmírně komplikovaný. Ada Jonathová strávila téměř 20 let hledáním postupu výroby vhodných krystalů a řešením problému „triků“, které umožní odhalit z rentgenového obrazu podobu zkoumaného objektu. „Je to samozřejmě exaktní věda, ale také napůl alchymie založená na zkušenostech a znalosti řemesla,“ říká Jiří Jonák.

Nakonec uspěla na samém sklonku 90. let. V té době se k ní ale připojili i Venkatraman Ramakrishnan a Thomas Steitz, kteří předtím pracovali stejnou metodou na jiných molekulách. V roce 2000 se tak zrodila první podobizna ribozomu s přesností na jednotlivé atomy.

Tyto modely jsou zajímavé nejen z teoretického hlediska. Bakteriální ribozomy jsou cílem přibližně poloviny dnes známých antibiotik. Vědci díky detailním modelům „cílů“ antibiotik mohou lépe pochopit, jak tyto léky účinkují. A snad také, proč stále častěji nezabírají. Nezasloužená cena?

Ale i přes nepopiratelný přínos ceny nejsou s výběrem letošních laureátů všichni spokojeni. „Nejde o zásadní objev,“ namítá genetik profesor Václav Pačes z AV ČR.

Připomíná, že ribozomy jsou známy už desítky let. „Jde samozřejmě o významný krok kupředu, ale nejde o poznání nového principu. Mám spíše pocit, že Nobelův výbor přihlédl k faktu, že podrobnější poznatky o ribozomech nacházejí stále větší uplatnění v praxi při vývoji nových léčiv.“

***

NOBELOVA CENA ZA CHEMII 2009

Za popis ribozomu na atomární úrovni

Venkatraman Ramakrishnan 1/3 ceny * 1952 v Indii

Thomas Steitz 1/3 ceny * 1940 v USA

Ada Jonathová 1/3 ceny * 1939 v Jeruzalémě

Autor:

FOR KIDS by měl být zážitkem pro celou rodinu, říká Monika
FOR KIDS by měl být zážitkem pro celou rodinu, říká Monika

Monika Pavlíčková (35 let) je maminkou dvou dcer, sedmileté Terezy a čtyřleté Laury, a zároveň také manažerkou obchodního týmu společnosti ABF,...