25. dubna – Mezinárodní den DNA

K datu 25. dubna se váží hned dva důležité milníky světové vědy v oblasti genetiky. V tento den roku 1953 vydal tým vědců několik článků, kde poprvé popsali strukturu DNA. Přesně o půlstoletí později, v roce 2003, byla dokončena rozsáhlá studie Projekt lidského genomu, jejímž cílem bylo prozkoumat přes dvacet tisíc vzorků DNA a zjištění sekvencí více než tří miliard párů chemických bází, ze kterých se lidská DNA skládá. Na oslavu tohoto přelomového objevu vyhlásil Kongres Spojených států amerických Den DNA, ze kterého se v následujících letech stal Mezinárodní den DNA. Připomeňme si tedy události z historie genetiky, které měly významný vliv na dnešní podobu tohoto vědního oboru.

Mendelem to začalo

Na přednášce Přírodovědeckého spolku v Brně v únoru roku 1865 Mendel poprvé představil světu výsledky svého výzkumu. V roce 1866 své objevy zveřejnil v dnes již slavné publikaci Pokusy s rostlinnými hybridy. V ní detailně popisuje výsledky několikaletého výzkumu křížení hrachu. Do povědomí v akademických kruzích se sice dostal, většího uznání se však již za svého života nedočkal. Na znovuobjevení Mendelova výzkumu si lidstvo muselo počkat až na začátek dvacátého století, kdy na Mendelův výzkum upozornilo několik vědců z různých částí světa.

Znovuobjevení

Dvacáté století je stoletím největšího technického posunu v našich dějinách. Na jeho samém začátku, v roce 1900, upravil podle Mendelových výsledků část svého výzkumu holandský botanik Hugo de Vries a zmínil se o Mendelovi v jednom ze svých článků. Ve stejné době se Mendelovi věnuje i britský genetik William Bateson, který jako první použil výraz genetika jako vědní termín. Bateson v následujících letech vydal několik publikací, ve kterých vyzdvihuje Mendelův přínos v genetice. V roce 1909 vydal knihu, jejíž součástí byl i anglický překlad Mendelových Pokusů s rostlinnými hybridy. Díky Batesonovi se tak Mendel dostal do širšího povědomí odborné veřejnosti na celém světě.

Octomilky a chromozomy

V druhém desetiletí dvacátého století už je genetika nedílnou součástí světové vědy. Za velkou louží tehdy zkoumal zákony dědičnosti genetik Thomas Morgan. V návaznosti na znovuobjevení Mendela začal zkoumat principy dědičnosti na octomilkách. Chtěl tak vyvrátit teorii, že geny jsou umístěny na chromozomech. Jeho výzkum však tuto teorii potvrdil. Své poznatky zformuloval do Morganových zákonů dědičnosti, které jsou považovány za jeden z nejdůležitějších pilířů moderní genetiky. V roce 1915 vydává knihu The mechanisms of Mendelian heredity. Jeho výzkum vychází z velké části z Mendelových poznatků, na které ve své práci často odkazuje. Jako první v historii získal Nobelovu cenu za práci v oboru genetiky. Stalo se tak v roce 1933 za jeho výzkum dědičných principů u octomilek.

Půlstoletí týmové práce

V padesátých letech došlo v genetice k zásadnímu průlomu. Výzkum struktury DNA probíhal na Kings College v Londýně (Wilkins, Franklinová, Gosling) a v MRC v Cambridge (Watson a Crick), v Anglii. V dubnu 1953 tento tým vědců popsal strukturu makromolekuly DNA, jež je nositelem informací u většiny živých organismů. Součástí tohoto výzkumu bylo i popsání dnes již notoricky známé dvoušroubovicové struktury DNA. Objev byl tehdy připisován především Jamesu Watsonovi a Francisu Crickovi. Výsledky tohoto bádání byly publikovány ve třech článcích v časopisu Nature, kdy jeden z těchto článků napsala Rosalinda Franklinová (spolu se svým studentem Raymondem Goslingem). Její obrovská zásluha na tomto projektu však tehdy nebyla doceněna a Nobelovu cenu si za objev odnesli v roce 1962 Watson a Crick společně s novozélandským biologem Mauricem Wilkinsem. Dnes však víme, že Franklinová dost možná strukturu DNA popsala sama, avšak v době, kdy se obraz ženy ve vědě příliš nehodil do tehdejších konvencí. 

V roce 2003 byl dokončen rozsáhlý vědecký výzkum s názvem Projekt lidského genomu. Tento výzkum trval celých třináct let a několik let na jeho vývoji pracoval i Watson. Do tohoto projektu se zapojilo osmnáct zemí z celého světa a jeho oficiální ukončení padlo na 25. dubna, tedy na den přesně o padesát let později od vydání článků o struktuře DNA v časopisu Nature. Tento projekt dal vzniknout rozsáhlým databázím, ve kterých se informace DNA skladují. Díky výsledkům tohoto výzkumu můžeme dnes efektivněji diagnostikovat a léčit nemoci a do budoucna jim snad i předcházet. 

Původní myšlenka Dne DNA byla oslavit tento průlomový objev v USA, avšak v následujících letech se oslavy rozšířily do celého světa a z jednorázové oslavy se stal Mezinárodní den DNA.

Zdroje:

William Bateson Institute [online]. [cit. 2021-04-09]. Dostupné z: https://batesoninstitute.org/william-bateson/

The Electronic Scholarly Publishing Project [online]. [cit. 2021-04-09]. Dostupné z: http://www.esp.org/books/morgan/mechanism/facsimile/

Human Genome Project Information Archive 1990–2003 [online]. [cit. 2021-04-09]. Dostupné z: https://web.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/hg5yp/

The Nobel Prize: Thomas H. Morgan – Biographical [online]. [cit. 2021-04-09]. Dostupné z: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1933/morgan/biographical/