Tajomný svet DNA

Hosťom stretnutia verejnosti s osobnosťou vedy a techniky pri káve pod názvom Veda v CENTRE dňa 27. januára 2011 o 17. hod. bola prof. RNDr. Marta Kollárová, DrSc., vedúca Katedry biochémie Prírodovedeckej fakulty UK a prorektorka Univerzity Komenského v Bratislave. V Centre vedecko-technických informácií SR v Bratislave vystúpila s prednáškou na tému Tajomný svet DNA.

Zo všetkého čo nás obklopuje je najťažšie pochopiteľný sám život. Život, ako ho poznáme na Zemi, je chemickým systémom, ide o molekuly istým spôsobom usporiadané a interagujúce. Tieto molekuly vznikali spontánne na Zemi, prvé už krátko po jej vytvorení a zrejme sa tvoria vo vesmíre všade, kde sú rovnaké podmienky.

Medzi najväčšie známe molekuly patrí DNA. Objav štruktúry DNA bol najvýznamnejším objavom  storočia, ak nie tisícročia. Má tvar dvojitého helixu (špirály) zloženého z dvoch polynukleotidových reťazcov, ktoré sa otáčajú okolo spoločnej osi. DNA napriek pomerne jednoduchému zloženiu umožňuje neobmedzený počet kombinácií. Na rozdiel od iných molekúl má molekula DNA jedinečnú vlastnosť autoreplikácie. Z jednej molekuly nukleovej kyseliny môžu vzniknúť dve identické molekuly  – replikátory. Samotný princíp nemá v sebe nič zázračného, pretože plynie z jej chemickej štruktúry.

Štruktúra dvojitej špirály je nevyhnutná nielen ako matrica pre kopírovanie identických molekúl DNA, ale zároveň chráni genetickú informáciu proti poškodeniam. Keby molekula DNA mala jednoduché vlákno, nebol by nijaký vzor na opravu jeho poškodenia. Genetický kód je spôsob zápisu pamäťového záznamu štruktúry proteínov v molekule mRNA (mediátorováRNA), ktorá vzniká prepisom DNA. Poznáme celý zápis DNA (genóm) niektorých organizmov.

Čo nám povedal náš „životopis“ určením genómu človeka? Kniha má miliardu slov, je dlhšia ako 5000 zväzkov o veľkosti bežnej knihy alebo rovnako dlhá ako 800 biblií. Keby bol genóm čítaný rýchlosťou jedno slovo za sekundu osem hodín denne, trvalo by to 100 rokov. Keby bol ľudský genóm zapísaný spôsobom jedno písmeno na jeden milimeter, text by bol taký dlhý ako rieka Dunaj. Je to gigantický dokument, obrovská kniha, predpis nesmiernej dĺžky a pritom sa vojde do vnútra mikroskopického jadra maličkej bunky, ktorá sa ľahko vojde na špendlíkovú hlavičku.

J. D. Watson  v rozhovore v Karolíne pri udelení čestného doktorátu Karlovej univerzity 27.5.1998 povedal: „Projekt sekvenovania ľudského genomu nám poskytne niečo ako knihu návodov, ale ešte to dá kus práce – neznamená to totiž, že tú knihu budeme vedieť čítať. Zatiaľ vieme čiastočne preložiť jej jazyk, budúcim cieľom je vedieť tento jazyk preložiť úplne. A potom ešte dlho potrvá, kým úplne pochopíme, čo tieto návody hovoria. Neviem ako dlho, ale v budúcom storočí tejto knihe ešte úplne rozumieť nebudeme. Potrebujeme aspoň sto rokov, aby sme pochopili, prečo naša kniha vyzerá tak, ako vyzerá.“

Molekula DNA je pravdepodobne najštudovanejšia biologická makromolekula s množstvom tajomných aspektov. Jedným z nich je problém spojený s evolúciou DNA. Nie menej  tajomný je zlatý rez a Fibonacciho čísla, ktoré možno nájsť nielen v tvare molekuly DNA, ale aj v sekvencii nukleotidov. Zlatý rez je v prírode a v živote človeka univerzálny a vytvára ich výtvarnú krásu. Zlatý rez vyjadruje podiel dvoch po sebe nasledujúcich Fibonacciho čísel. Nielen výtvarná krása nástrojov, ale tiež zvuková krása oktávy a intervaly medzi notami niektorých známych skladieb Mozarta sú výsledkom zlatého rezu. Gréci verili v ideálnu krásu ľudského tela.

Stretnutie, ktoré moderovala PhDr. Zuzana Hajdu, sa stretlo so záujmom verejnosti. Účastníci kládli množstvo otázok, na ktoré prof. Marta Kollárová fundovane odpovedala. Do diskusie sa zapojil aj riaditeľ CVTI SR prof. Ján Turňa.

Spracovala a foto: PhDr. Marta Bartošovičová