S prof. Pačesem o lidském genomu i modifikovaných potravinách

9. 11. 2013 8:34:47
Prof. RNDr. Václav Pačes, DrSc. dr. h. c. vystudoval biochemii na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy v Praze. Jako vědecký pracovník v minulosti působil například na univerzitě v kanadském Ontariu nebo na slavné Yale University v USA. V současnosti přednáší na Vysoké škole chemicko-technologické v Praze a je místopředsedou Učené společnosti České republiky. V minulosti nejvyššího představitele Akademie věd České republiky jsem se ptal na souvislosti genetické informace organizmů s jejich životem.
Z večeře na Taiwanu u jezera plného červených kaprů.Z večeře na Taiwanu u jezera plného červených kaprů.Z archivu prof. Václava Pačese

Pane profesore, co si můžeme představit pod pojmem genom?

Genom je veškerá DNA v buňce. V DNA je zapsána dědičná informace. Genom tedy obsahuje celou dědičnou informaci organizmu, z něhož buňka pochází. U bakterií je to jednoduché. Jsou to jednobuněčné organizmy a jejich genomem je zpravidla cirkulární molekula dvouvláknové DNA, skládající se z několika miliónů písmen genetické abecedy. Těmito písmeny, často označovanými A, C, G a T, jsou celkem nepříliš složité molekuly (adenin, cytosin, guanin a thymin). „Písmena“ jsou v molekule DNA řazena lineárně za sebou. Tvoří geny, což jsou úseky DNA, které kódují vznik nějaké funkční molekuly, nejčastěji proteinu, který pak v buňce řídí konkrétní chemické reakce. Vyšší organizmy se skládají z mnoha buněk, často specializovaných na určité funkce. Tvoří tkáně a orgány, ale všechny mají genom o stejném složení. Nesou úplnou dědičnou instrukci pro celý organizmus. Proto je možné z jedné buňky, nejen zárodečné ale i tělní, vytvořit celý organizmus – tedy klonovat ho.

Liší se v něčem uložená genetická informace u dnes známých organizmů nebo život na naší planetě používá ke svému rozvoji jeden osvědčený způsob?

Až na drobné výjimky je genetická informace a její převod do funkcí stejný u všech organizmů. Univerzální je například genetický kód. Znamená to, že stejný sled „písmen“ v dědičné informaci v každém organizmu kóduje vznik stejného proteinu a tedy zajišťuje stejnou funkci, ať je to v bakterii nebo v člověku.

O vzniku života na Zemi můžeme nalézt více teorií. Jaká je vám nejbližší?

To je těžká otázka. Já se domnívám, že původ života na Zemi lze vysvětlit na základě přirozených přírodních procesů, které se řídí přirozenými zákonitostmi. Problém je v tom, že některé tyto zákonitosti ještě neznáme. Ale jak teoretickými úvahami, tak i experimenty je postupně odhalujeme. Například logicky dobře vedené úvahy ukazují, že genetický kód vznikl někdy poměrně brzo po vzniku a zchladnutí Země, tedy před asi čtyřmi miliardami let. A také lze dnes už vysvětlit některé pochody, které mohly vést ke vzniku prvních molekul podobných DNA, se schopností se pomnožovat a zároveň začít kódovat vznik proteinů. Ale to, jak život na Zemi vznikl nebo jak se sem dostal, stále nevíme - jen se o to přeme.

Moderní metody genového inženýrství již dnes umožňují měnit genetickou informaci některých organizmů. Jakým způsobem se odehrávají/odehrávaly tyto změny v přírodě?

Ku podivu se ukazuje, že změny v genetické informaci byly a jsou častější, než jsme se ještě nedávno domnívali. Je jisté, že v evoluci sehrály nejvýznamnější úlohu dost drastické změny v DNA, například duplikace celých velkých oblastí genomů. Už i na základě experimentů v laboratořích začínáme rozumět mechanizmům evoluce na molekulární úrovni.

Můžeme z hlediska změn odlišit vývoj druhu a vývoj jedince? Nebo jinými slovy – umíráme se stejnou genetickou výbavou, s jakou jsme se narodili?

V podstatě ano. Ovšem jednou z příčin stárnutí organizmu jsou změny v DNA, které také mohou vést k různým chorobám, například k rakovině. Tyto změny postihují ale jen málo buněk z celkového množství buněk, které tvoří složitý organizmus vyšších živočichů, třeba člověka. Také při dělení buněk se do DNA vloudí tu a tam chyby. Ale DNA jako celek zůstává v podstatě stejná od narození až do smrti.

Častým případem použití úpravy genomu organizmu jsou i zemědělské rostliny. Máme se bát geneticky modifikovaných potravin?

Určitě ne. Geneticky upravené plodiny mají nějaký gen navíc nebo naopak z nich byl nějaký gen vyjmut. Z hlediska poživatele potravin vyrobených z těchto plodin to nemá žádný význam. Vždyť s každým soustem do sebe dostáváme cizorodou DNA, například bakterií, které jsou i na nejlépe udržovaných potravinách. A konec konců když jíme hovězí, tak do sebe ládujeme DNA z krávy – nikdo ještě z toho nezačal bučet. Jiná je ovšem otázka, zda geneticky upravené plodiny nemohou nepříznivě ovlivnit přírodní prostředí. Ale i zde ukazují experimenty, že to není vůbec pravděpodobné. Vždyť po tisíciletí se šlechtí plodiny, takže dnes už na polích pěstujeme původní rostliny jen zřídka. Například kukuřice byla původně tráva. Člověk daleko víc ovlivnil přírodu přenášením rostlin i živočichů do nepřirozených oblastí. Vzpomeňme na přemnožení králíků v Austrálii nebo problémy s bolševníkem v západních Čechách.

Pod pojmem genomika si někteří z nás představí fenomén klonování a touhu po věčném životu. Čím v dnešní době pomáhá genomika jako věda?

Ale to není genomika. Genomika je obor založený na čtení úplné dědičné informace organizmů a na studiu toho, jak tato informace řídí život organizmů. Z praktického hlediska je genomika nejvíce viditelná v medicíně, například v diagnostice dědičných chorob nebo v kriminalistice při bezchybném určování osob. Mne ale nejvíce zajímá odpověď na otázku: co nás činí lidmi? V lidské DNA musí být někde zapsáno, jak se odlišujeme od ostatních živočichů. A dnes máme nástroj, kterým tyto odlišnosti můžeme hledat. Tím nástrojem je tzv. komparativní genomika. My se například zabýváme srovnáním určitých částí genomů člověka a našeho nejbližšího příbuzného – šimpanze.

Je to utopická představa, že jednoho dne přijde člověk k lékaři a na základě jeho genomu mu bude sděleno možné riziko chorob?

To už se dnes děje. Nedávno vyšel v nakladatelství Academia překlad knihy Francise Collinse „Řeč života“. Pojednává o personalizované medicíně. Jsou v ní praktické rady jak už dnes využít genomiky pro vylepšení našeho zdraví. V budoucnu bude právě na základě podrobných znalostí dědičné informace jednotlivých lidí možné aplikovat léčbu doslova šitou na míru každého pacienta. Víme, že lék na nějakou chorobu u někoho zabírá, u někoho ne a někomu může dokonce škodit. Je to dáno tím, že jedna a táž choroba může být způsobena různými změnami v DNA. A proto se týž lék na jednu chorobu nehodí pro každého nemocného.

Touhou nukleárních fyziků je snaha pochopit a popsat, z čeho se skládá hmota. Byla vaším důvodem pro hlubší studium genomiky snaha o pochopení a popis, z čeho se skládá život?

Takto bych to nevyjádřil. Chtěl jsem prostě porozumět zajímavým jevům, kterých je v živé přírodě mnoho. Vybral jsem si některé a ty jsem studoval. V podstatě ze zvědavosti. A tak se také často dochází k největším objevům.

Ve své bohaté vědecké kariéře jste působil několikrát v zahraničí, dokonce i v rušných letech kolem roku 68. Můžete na základě svých zkušeností porovnat, jak si na tom stála československá věda předtím a jak je na tom česká věda nyní?

Poválečná doba až do roku 1990, s velmi krátkou výjimkou v roce 1968, byla pro vědecké bádání velmi nepříznivá ani ne tak kvůli nedostatku financí jako spíš kvůli naší izolaci od světa. To je pro vědeckou práci to nejhorší. Pamatuji se, jak jsme čítali oznámení o kongresech a praktických kurzech „na západě“, organizovaných v oblastech nového oboru – molekulární biologie, a my museli sedět doma. A to nám ještě zabavovali vědecké časopisy, pokud se v nich objevil nějaký komentář nebo editoriál, kde bylo cosi, co se cenzorům nelíbilo. Bylo to ponižující. A to nemluvím o ostnatých drátech na hranicích a výjezdních doložkách. Dodnes se z toho vzpamatováváme a není divu, že česká věda nepatří mezi tu nejlepší ve světě, dokonce ani v Evropě. Ale zlepšuje se, zejména v Akademii věd – to je jisté.

Autor: Václav Čmolík | sobota 9.11.2013 8:34 | karma článku: 10.00 | přečteno: 483x

Další články blogera

Tato rubrika neobsahuje žádné články...

Další články z rubriky Věda

Alexandra Bolková

Zastoupení leváků v populaci

Celosvětově je více než 90 % lidí praváků. Dominance jedné „výhodnější“ strany je nejsilnější populační předpojatostí pro všechny primáty. Větší procento leváků je zastoupeno běžněji v bělošské, asijské a hispánské populaci.

20.1.2019 v 12:31 | Karma článku: 0.00 | Přečteno: 47 | Diskuse

Libor Čermák

Co když je na islámském symbolu znázorněné UFO?

Souvislostí mezi UFO a našim Měsícem je celá řada. Mluví se o záhadných světlech na Měsíci i o setkání astronautů s UFO. Pojďme se na tyto všechny záhady podívat trošku podrobněji. A závěr bude trošku archeoastronautický.

20.1.2019 v 5:13 | Karma článku: 17.98 | Přečteno: 426 |

Jan Mestan

Re: Zeptali jsme se vědců (LIDOVKY.cz)

Na webu 'Lidovek' se lze v rubrice 'Zeptali jsme se vědců' mj. dočíst o tom, jak že se má chovat Země. Odpovídali pan Trubač a Goliáš, zaměstnanci Univerzity Karlovy - Přírodovědecké fakulty. Zkusím trochu reagovat.

19.1.2019 v 19:28 | Karma článku: 9.03 | Přečteno: 340 | Diskuse

Alexandra Bolková

Historie leváctví

Sinistralita je i v dnešní době velmi diskutovaným tématem, které v sobě skrývá mnoho nevyřešených otázek. Stále není úplně jasné, jak a proč leváctví vzniklo, avšak již od nepaměti se touto otázkou zabývá velké množství lidí.

19.1.2019 v 9:48 | Karma článku: 14.24 | Přečteno: 340 | Diskuse

Dana Tenzler

Mléčná dráha a její sourozenci

Sourozenci mají někdy hodně komplikované vztahy. Platí to i pro vesmírné rodiny. V našem bezprostředním vesmírném okolí se v minulosti událo nejedno kosmické drama. (délka blogu 8 min.)

17.1.2019 v 8:00 | Karma článku: 24.03 | Přečteno: 418 | Diskuse
Počet článků 1 Celková karma 0.00 Průměrná čtenost 483
Student doktorského studia na Vysoké škole chemicko-technologické v Praze.

Najdete na iDNES.cz