Existoval RNA svět? Na jaké problémy narážíme při snaze vytvářet umělé buňky? Jak by dostupnost genomu kuřete pomohla výzkumu rakoviny? Na naše otázky odpovídá Petr Pajer, doktorand na Ústavu molekulární genetiky AV ČR.
Začneme u samotného úsvitu života. Existoval třeba podle vás RNA svět?
Myslím, že bychom měli rozlišovat dvě věci: Zda evoluce nějak proběhnout "mohla" a zda tak skutečně proběhla. Obávám se, že na druhou variantu této otázky se odpovídá podstatně obtížněji. O období, z něhož se nám nedochovaly žádné paleontologické nálezy, můžeme těžko vynášet nějaké definitivní soudy, pouze více či méně hodnověrné domněnky.
Co se týče onoho RNA světa, myslím, že je to spíše takový model – právě toho, co "nějak podobně být mohlo". Ribonukleová kyselina má skutečně autokatalytické schopnosti a RNA svět tedy řeší problém vejce a slepice, na který jinak narážíme v systému DNA-bílkovina. Pochybuji ale, že by RNA svět existoval v nějaké čisté podobě, tedy s RNA jako jedinou živou substancí.
Co si myslíte o projektech, při nichž jde o tvorbu umělé buňky?
Je potřeba si ujasnit, co přesně pod onou umělou buňkou myslíme. „Umělé“ buňky a organismy jsou dnes rutinně vytvářeny po stovkách, tedy pokud pod tímto pojmem rozumíme organismy které obsahují i nějakou jinou genetickou informaci (třeba nový chromozóm nebo dokonce celý genom), než kterou dostali do vínku od „matky přírody“. Například myš, jejíž všechny buňky těla jsou zelené, protože nese „zelený“ gen z mořské medúzy ap.
Pokud ale chceme být přesní, pak samozřejmě tyto organismy nejsou v pravém slova smyslu umělé. Opravdová umělá buňka by měla být celá sestavena de novo pouze z chemických sloučenin, z nichž žádná nebyla vytvořena živým organismem. Tyto pokusy se dělají již odnepaměti, vzpomeňme třeba středověké návody na získání krys a žab ze starých hadrů.
V dnešní době se k problému přistupuje přece jen poněkud vědečtěji. Nejprve byly nalezeny všechny geny, bez nichž nemůže žít ani ta nejprimitivnější buňka a v další fázi je z neživých chemikálií chemicky vytvářen takovýto minimální genom. Pokud se tímto postupem podaří vytvořit žijící buňku, bude to mít patrně i hluboké filozofické dopady.
Jestliže ale naši definici „umělé“ buňky ještě zpřísníme, pak nevystačíme s pouhým kopírováním stávajícího života a budeme muset vytvořit život zcela nový. Například užívající k uchovávání a interpretaci genetické informace jiné chemické sloučeniny než DNA, RNA a bílkoviny – ale to bychom už trochu odbočili do oblasti sci-fi …
Podařilo se už přece připravit viry, tedy nějaký umělý život…
Jistě, ty ale viry nejsou v plném slova smyslu živé. Přestože některé jsou impozantně velké, nedokáží se množit bez pomoci buněk – které jsou naopak schopné růst a metabolizovat zcela samostatně.
Souhlasíte tedy s tím, že vznik první buňky, např. z RNA světa, patří k největším záhadám evoluce?
Ano i ne. Z termodynamického hlediska nelze zpětně zjistit, jak k tomu přesně došlo – a já se domnívám, že to ani není důležité. V této rovině úvah bychom (například) narazili na otázku, kdy je daný objekt ještě komplexní chemický replikátor a kdy ho lze již považovat za primitivní živou buňku.
Myslím, že důležitá otázka naproti tomu je, zda mohl život vzniknout z neživých složek náhodně bez účasti nějaké vnější inteligence (Boha nebo mimozemšťanů). Proto také vědci vytvářejí modely „RNA světa“ nebo Oparinových „micel“. Nejde o to říci: „Takhle přesně to bylo!“, ale ukázat, že to není nemožné – a jaké chemické procesy se na tom mohly podílet.
(pokračování – a dokončení – zítra)
Omlouváme se za problémy s přidáváním komentářů k článkům. Komentáře prosím zasílejte e-mailem na pavel_houser@idg.cz.
