Podobně jako jeden prsten moci v Tolkienově Pánu prstenů,“ je deoxyribonukleová kyselina (DNA) hlavní molekulou každé buňky. Obsahuje životně důležité informace, které se předávají každé další generaci. Koordinuje tvorbu sebe sama i dalších molekul (proteinů). Pokud se nepatrně změní, může to mít vážné následky. Pokud je neopravitelně zničena, buňka umírá.
Reklama
Reklama
Změny v DNA buněk mnohobuněčných organismů způsobují odchylky ve vlastnostech druhu. Během dlouhých časových období působí na tyto odchylky přírodní výběr, který vede k vývoji nebo změně druhu.
Přítomnost nebo nepřítomnost důkazů DNA na místě činu může znamenat rozdíl mezi rozsudkem o vině a osvobozujícím rozsudkem. DNA je natolik důležitá, že vláda Spojených států amerických vynaložila obrovské finanční prostředky na odhalení sekvence DNA v lidském genomu v naději na pochopení a nalezení léků na mnoho genetických chorob. Nakonec můžeme z DNA jedné buňky naklonovat zvíře, rostlinu nebo možná i člověka.
Ale co je to DNA? Kde se nachází? Čím je tak výjimečná? Jak funguje? V tomto článku se podíváme do hloubky struktury DNA a vysvětlíme si, jak se vytváří a jak určuje všechny vaše vlastnosti. Nejprve se podíváme na to, jak byla DNA objevena.
DNA patří do skupiny molekul nazývaných nukleové kyseliny. Nukleové kyseliny původně objevil v roce 1868 švýcarský biolog Friedrich Meischer, který izoloval DNA z hnisavých buněk na obvazech. Ačkoli Meischer tušil, že nukleové kyseliny mohou obsahovat genetickou informaci, nemohl to potvrdit.
V roce 1943 Oswald Avery a jeho kolegové z Rockefellerovy univerzity prokázali, že DNA odebraná z bakterie Streptococcus pneumonia může způsobit, že se neinfekční bakterie stanou infekčními. Tyto výsledky naznačily, že DNA je molekulou obsahující informaci v buňce. Informační úloha DNA byla dále podpořena v roce 1952, kdy Alfred Hershey a Martha Chaseová prokázali, že pro tvorbu nových virů vstřikuje bakteriofágový virus do hostitelské buňky DNA, nikoliv bílkovinu (více informací viz Jak fungují viry).
Vědci tedy již dlouho teoretizovali o informační úloze DNA, ale nikdo nevěděl, jak je tato informace zakódována a přenášena. Mnozí vědci se domnívali, že pro tento proces je důležitá struktura molekuly. V roce 1953 objevili James D. Watson a Francis Crick na univerzitě v Cambridge strukturu DNA. Příběh byl popsán v knize Jamese Watsona „The Double Helix“ a přenesen na filmové plátno ve filmu „Závod o dvojitou šroubovici“. Watson a Crick v podstatě použili techniky molekulárního modelování a údaje od dalších badatelů (včetně Maurice Wilkinse, Rosalindy Franklinové, Erwina Chargaffa a Linuse Paulinga), aby vyřešili strukturu DNA. Watson, Crick a Wilkins obdrželi za objev struktury DNA Nobelovu cenu za medicínu (Franklinová, která byla Wilkinsovou spolupracovnicí a poskytla Watsonovi a Crickovi klíčová data, která strukturu odhalila, zemřela před udělením ceny).