Student World

V souvislosti s úvahami o oživení vakovlka tasmánského, respektive pozastavením celého projektu, je snad užitečné celou problematiku rozdělit na několik podotázek. Snad to umožní lepší orientaci.

Článek o zastavení projektu:
Vakovlk má smůlu, http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/ID/49965F115C218E37C1256FFF00641C20

V první řadě je zde samozřejmě otázka, nakolik by nám kompletní sekvence vakovlčí DNA vůbec stačila na oživení naší populární šelmy (když bychom neměli životaschopné jaderné struktury téhož druhu). Na toto téma jsme na Science Worldu již diskutovali mnohokrát (viz např. článek Jen z DNA vakovlka neoživíme http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/ID/4886C74AD1788551C1256E970048C457).
M. Archer, který stál v čele projektu muzea v Sydney, byl paleontologem – molekulární biologové měli k projektu od počátku spíše nedůvěru, a to bez ohledu na výše odkazované spory o hermeneutiku :-).
I kdyby totiž sekvence DNA skutečně postačovala k rekonstrukci druhu (což si řada molekulárních biologů zřejmě i myslí) a "přebila" by další jaderné struktury, zůstává zde obrovský technologický/technický problém: Jak tu celou DNA v jádře přeinstalovat, jak takové kusy vpravit do buňky? Lze pak velmi pochybovat o tom, že by taková průlomová technologie (výměna významné části genomu v jádře) byla vyvinuta nikoliv na nějakém špičkovém pracovišti zabývajícím se molekulární biologií/genetikou, ale v muzeu v Sydney.

Oficiálním koncem projektu ale nebyly kupodivu tyto pochybnosti, ale oznámení, že DNA vakovlka je fragmentovaná. Druhý problém zní tedy takto: Nelze fragmentovanou DNA složit ze známých kousků nějakým počítačovým modelováním/analýzou překryvů? (jak konec konců Archer nadále doufá)
Tuto otázku lze opět rozdělit na několik dalších: v DNA, kterou bychom takto izolovali, bychom našli mnoho sekvencí z mitochondrií a bakterií. Nejprve by tedy byl problém oddělit vlastní jadernou DNA vakovlka. V porovnání s mnoha kopiemi mitochondriální DNA by tato ve směsi byla v jasné menšině – ale řekněme, že by se nám to povedlo.
Za jakých podmínek by potom šlo složit z fragmentů kompletní DNA?

Fatima Cvrčková (http://www.natur.cuni.cz/%7Efatima/fc_cz.htm), která na pražské Přírodovědecké fakultě mj. přednáší Úvod do bioinformatiky (a knihu na toto téma připravuje také pro nakladatelství Academia), k tomu říká:
"Bylo by potřeba, aby fragmenty několikrát pokryly celý genom. Pro samotné skládání je třeba mít v celku řekněme 1000 bp kousky a nějaké větší, které se dají použít jako "mosty" mezi těmi krátkými. Je-li to nasekáno na méně než 500 bp kousky, je to beznadějné."

Je možné rekonstruovat repetitivní sekvence, které se mnohokrát opakují (respektive – jak z fragmentů a jejich překryvů zjistit, kolikrát se přesně opakují)?
Fatima Cvrčková: "Lze to jakžtakž, ne zcela. I v tzv. úplně sekvenovaných (tj. něco přes 95 %) genomech je těch chybějících 5 % právě v repetitivních úsecích.

Poslední otázka: I kdybychom měli kompletní sekvenci (= sekvenci, o které bychom měli důvod předpokládat, že je kompletní) vakovlčí DNA v počítači, dokázali bychom celý řetězec vůbec s dostatečnou přesností syntetizovat i v reálu/fyzicky?
F. Cvrčková: "Tady si myslím, že by to jít mohlo. Všechny příslušné kousky by totiž byly k dispozici už od sekvenování, stačilo by je pomnožit a poslepovat – de novo chemicky by se nemuselo dělat nic, leda nějaké primery (pár desítek bází), a s pomocí enzymů (PCR) nebo dokonce v bakteriích se DNA dá množit doslova s biologickou přesností. Trochu to zjednodušuji, ale tady problém nevidím."

A zcela na okraj: Poslední odpověď by se snad mohla chápat jako nadějná i ve vztahu k DNA počítačům. Jejich využití totiž zatím naráželo na problémy s přípravou dostatečně dlouhých řetězců (s dostatečnou přesností). Stále by ovšem zůstával problém s jejich stabilitou i s efektivní izolací/separací příslušného "řešení" ze směsi těchto obřích molekul.

autor Pavel Houser