Březen 2006

Za DNA vděčíme svým nepřátelům

Dvojitá šroubovice DNA je symbolem pozemského života. Ale vždycky tomu tak nebylo. Primitivní organismy spoléhaly na dědičnou informaci ve formě jednoduché šroubovice kyseliny ribonukleové (RNA). Nesloužila jim špatně. RNA zvládá nejen uchovávání genů, ale i řízení biochemických reakcí, pro které buňky dnešních forem pozemského života využívají bílkovinné enzymy. Proč se vůbec pozemský život od RNA odvrátil?

Z dnešního pohledu je jedno jasné: do DNA lze ukládat více genů a jejím nositelům se otevírají možnosti, o jakých se buňkám vybaveným RNA nezdálo. Pravěké organismy ale nevěděly o přednostech DNA předem. Musela jim přinést nějakou výhodu. Jenže jakou?

Francouzský biochemik Patrick Fonterre je přesvědčen, že DNA nevynalezly buňky, ale jejich úhlavní nepřátelé viry. Dvojitou šroubovici DNA využily viry jako trumf v „závodech ve zbrojení“. Primitivní buňky se podle Fonterra proti invazi viru bránily rozkladem jejich RNA, která je dosti „křehká“. Viry začaly v protiobraně ukládat svoje geny do „obrněné“ dvojité šroubovice DNA. A kruh se uzavřel, když buněčné organismy od virových převzaly „licenci“ na DNA a otevřely si cestu k evolučnímu boomu.

Fonterre vychází ze skutečnosti, že viry ukládají dědičnou informaci nejen do jednoduché šroubovice RNA nebo dvojité šroubovice DNA. Některé to dělají přesně naopak: využívají dvojitou šroubovici RNA a jednoduchou šroubovici DNA. Biochemik to považuje za výsledek snah virů vypořádat se s obranou napadaných buněk.

Druhý důkaz o virovém původu DNA vidí Fonterre ve zvláštnostech její syntézy. Výroba RNA a bílkovin probíhá u všech pozemských organismů zhruba stejně a buňky pro ně používají stejný sortiment nástrojů, které musely vzniknout v dobách vlády RNA. Při výrobě DNA používají buňky dva základní enzymy. Helikázami rozepínají dvojitou šroubovici jako zip a polymerázami pak vyrábějí z písmen genetického kódu novou DNA. Bakterie používají typy enzymů odlišné od těch, které pro stejný účel využívají vyšší organismy.

Podle Fonterra to znamená, že výrobu DNA nevynalezly buňky, ale jejich viroví cizopasníci - a to hned dvakrát. Jednu „licenci“ na výrobu DNA si od nich pořídily bakterie, druhou vyšší formy života.

(jp)

(Lidové noviny, www.lidovky.cz)