Genomika se komplikuje

28.5.2004

Přes polovinu století biochemici (a později molekulární biologové) považovali za pevné dogma, že jeden gen dává vzniknout jedné informační RNA, a ta pak určuje vznik jednoho proteinu, který plní svoji jedinečnou funkci. Avšak během posledních pěti let – po poněkud halasném oznámení, že lidský genom byl rozluštěn, se začaly ukazovat významné odchylky od tohoto jednoduchého schématu. Původní názor, že lidský genom obsahuje 100 000 genů, se brzy redukoval na méně než 30 000, přesto však z těchto genů vzniká nejméně 100 000 proteinů. Korekce šly ještě dále. Dokonce byl učiněn návrh (vždy asertivním Craigem Venterem), aby místo termínu ‚gen? se užívalo ‚transkripční jednotka?. Věci se mají tak, že sestřih genů na úrovni mRNA probíhá u 74 % lidských genů několika způsoby, což vedlo k úvahám, že z jednoho genu mohou vzniknout desítky tisíc různých proteinů, takže z oněch 30 000 genů Homo sapiens se může syntetizovat na milion různých proteinů. Toto číslo je zřejmě přemrštěné, ale i bez mnohočetnosti sestřihu mRNA je třeba vzít v úvahu, že již syntetizovaný protein téměř pravidelně podstupuje jednu nebo více modifikací, jako je konformační isomerizace, fosforylace, glykosylace, methylace, acetylace atp. A konečně do hry vstupuje i ribonukleová kyselina ve formě mikro-RNA (nekódující polynukleotid skládající se z přibližně 22 nukleotidů), která reguluje genovou expresi před transkripcí i po ní ve formě sestřihu exonů (těch částí genů, které jsou přepisovány a posléze překládány do proteinů), dále umlčování genů a editaci proteinů před i po translaci.

Všechny tyto okolnosti vysvětlují, proč se základní genové vybavení tak málo liší mezi plochým červem, šimpanzem a člověkem. Zřejmě zcela zásadní rozdíly ve fenotyopu jsou dány reakcemi a jejich regulací, které postihují přepis daného genu. Jsou to tyto regulace, které určují konečný fenotyp daného jedince, nikoli prostě jeho geny. Přicházíme tu s myšlenkou, kterou by před padesáti lety uvítali zastánci šílenců, jako byli Lysenko a Lepešinská, že faktory vnějšího prostředí určují dědičnost – jde tu o vlivy na různé signální dráhy, kde vnější prostředí, ale i cytoplasmatické faktory hrají úlohu v transdukci informace, do níž je zahrnuta i DNA. Je třeba si uvědomit, že dopaad shora uvedených přídatných reakcí na chápání evoluce má revoluční význam pro přirozený výběr. Vývoj živých organismů během posledních čtyř miliard let se zřejmě neodehrával prostou mutací jednoho nebo více genů, popřípadě jejich horizontálním přenosem zejména u jednobuněčných organismů, nýbrž na základě změn v interakcích různých regulačních faktorů na úrovni transkripce, translace i posttranslačních procesů.

Odeslat komentář k článku " Genomika se komplikuje "



Opište text z obrázku:

Odeslat článek " Genomika se komplikuje " e-mailem

Diskuse/Aktualizace