Vědci ze Stanfordu popsali nový kryptický způsob, jak bakterie tvoří DNA

Bakterie umí vytvářet DNA nejen tím, že kopírují starší vzory, ale vyvinuly si i další způsob, jak tuto deoxyribonukleovou kyselinu tvořit. Nový objev, který překvapil celou řadu biologů, by mohl podle autorů pomoci i při vytváření nových genetických nástrojů v medicíně.

Tohle jednoduché pravidlo zná asi každý, kdo jen zavadil o téma DNA, učí se to už na středních školách: DNA vzniká kopírováním vzoru. Jeden enzym funguje jako jezdec na zipu – rozepne dvojitou šroubovici na dva samostatné řetězce. Další enzym pak vytvoří pro každý z nich kopii, pěkně jednu část po druhé. Výsledkem jdou dvě kopie původní DNA.

To je základ veškerého života na Zemi, který je založený na deoxyribonukleové kyselině. Jenže nový výzkum vědců ze Stanfordovy univerzity prokázal, že to je složitější a že toto pravidlo není univerzální.

Překvapení

V odborném časopise Science experti popsali, jak narazili na úplně nový mechanismus. Objevili ho, když zkoumali, jak se bakterie brání proti virům. Popsali enzym, který u bakterií dokáže vytvářet opakovanou sekvenci DNA, aniž by kopíroval deoxyribonukleovou kyselinu jako šablonu. Místo toho používá jako mustr svou vlastní strukturu, tedy bílkovinu.

„Samotný protein slouží jako návod pro sekvenci DNA,“ říká stanfordský biochemik Alex Gao, hlavní autor studie. „To bylo docela překvapení. Jedná se o zásadně nový způsob, jakým život produkuje DNA,“ dodal.

Gao nicméně uznává, že systém DRT3, jak mechanismus autoři nazvali, vytváří pouze jednu konkrétní opakující se sekvenci. „Nepředstavuje to obecný mechanismus, jakým proteiny zapisují genetický kód,“ říká vědec. Systém DRT3 je ale rozšířený napříč bakteriemi, což naznačuje, že nejde o biochemickou kuriozitu. Jak konkrétně by měl bránit bakterie proti virům, ale doposud vědci také netuší.

Nadšení z průlomu i skepse

„Tento výzkum je průlomový,“ uvedl pro odborný časopis Science biochemik Philip Kranzusch z Harvard Medical School, který se zabývá bakteriální obranou a na studii se nepodílel.

Jeho postoj sdílí i Adi Millmanová, která se věnuje biologii na Massachusetts Institute of Technology. Použití bílkoviny jako šablony pro syntézu DNA je podle ní „významným koncepčním posunem od klasického centrálního dogmatu“, v němž informace proudí jedním směrem od nukleových kyselin, jako je DNA, k bílkovinám.

Jiní biologové jsou podle Science k těmto závěrům poněkud skeptičtější. Tato nově vzniklá DNA, kterou vytvořil enzym, je pro vědce stále poněkud kryptická, nestává se totiž součástí genomu bakterie. Není tak zatím úplně jasné, k čemu vlastně slouží.

Naděje pro medicínu

Tým ze Stanfordu i další vědci přesto doufají, že tato nová forma syntézy DNA by se dala jednou využít pro blaho lidstva. Jak? Podobně jako dobře známé genetické nůžky CRISPR, které se dnes využívají v tisícovkách aplikací genového inženýrství – také on byl původně součástí přirozeného bakteriálního obranného systému. Umět snadno a efektivně kopírovat DNA by mohlo být stejně výhodné, jako ji dnes pomocí CRISPRu vědci krájí, stříhají a přesunují.

„DRT3 představuje ‚vše v jednom‘ – molekulární stroj pro sekvenčně specifickou syntézu DNA, což je v přírodě vzácný nález,“ dodává Gao. Pokud by vědci přišli na to, jak ho upravit tak, aby produkoval i jiné sekvence, mohli by vytvářet přizpůsobené řetězce DNA, například pro výrobu pokročilých biomateriálů.

V širším kontextu tento objev podtrhuje, kolik toho v mikrobiální biologii pořád ještě zůstává před moderní vědou skryto – a to i přes stovky zásadních výzkumů v posledních dekádách. DRT3 by podle Gaa měl proto být vnímán jako „katalyzátor k přehodnocení temné hmoty mikrobiálního světa“. 

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Parapsychologové v Československu proutky hledali uran a rukama rakovinu

V komunistickém Československu v 80. let minulého století fungovaly dvě laboratoře na výzkum parapsychologie, které byly placené z veřejného rozpočtu. Jednu z nich vedl Zdeněk Rejdák, druhou František Kahuda. Každý z nich měl k dispozici desítky externích spolupracovníků, léčitelů, lékařů nebo důlních expertů. Ti například pomocí proutků zkoumali, jaké typy rud se nachází v konkrétním dole, nebo se v nemocnicích snažili pomocí rukou diagnostikovat vážné nemoci, jako byla třeba rakovina, kterou pak léčili pomocí přírodních preparátů. Popsal to ve svém výzkumu Pavel Horák z Etnologického ústavu Akademie věd.
před 13 hhodinami

Lídři v oblasti AI čekají na „AIpokalypsu“. Obávají se hněvu veřejnosti

Ředitelé společností Anthropic, OpenAI a dalších firem zabývajících se umělou inteligencí (AI) v soukromí zvažují možné scénáře veřejné a politické vzpoury, k níž by mohlo dojít po katastrofické události spojené s AI – taková událost se někdy označuje jako AIpokalypsa. Očekávají rozsáhlou událost, pravděpodobně kybernetický útok znemožňující přístup k finančním službám, k připojení k internetu, nebo dokonce k dodávkám elektřiny a vody, napsal web Axios.
před 16 hhodinami

Bilance: Zemědělská půda kvůli degradaci nezachytává vodu, prohlubuje tak sucho

Česká zemědělská půda dokáže průměrně zadržet pouhých 60 procent vody, kterou by zachytávala, kdyby byla zcela zdravá. Potýká se s dopady dlouhodobého průmyslového hospodaření, úbytkem organické hmoty a narušením své přirozené struktury. Data vychází z údajů Výzkumného ústavu monitoringu a ochrany půdy a expertů, které oslovil reportážní pořad ČT Bilance. Zlepšit kvalitu půdy i retenční potenciál může takzvané regenerativní hospodaření, které ale zatím vláda nepodporuje.
před 17 hhodinami

Kulturou proti depresi. Ústav duševního zdraví plánuje Umění na předpis

Národní ústav duševního zdraví (NUDZ) zakládá platformu, která má prostřednictvím kultury pomáhat s prevencí deprese a úzkosti. Po počátečním mapování by měla vzniknout síť propojující už existující kulturní instituce jako galerie, muzea či knihovny, kde lidé mohou například společně tvořit, tančit, zpívat a podobně. Cílem je aktivní zapojení lidí, nikoliv pouze „expozice“ kultuře. V další fázi má nová Národní platforma prevence kulturou propojit kulturní sítě se zdravotními, sociálními a školskými službami.
před 18 hhodinami

Před sto lety vstoupili do československé vlády Němci. Historik: Pozitivní dopady cítíme dodnes

Doba první republiky se mnohdy považuje za čas soupeření mezi Čechy a Němci. Po většinu její existence se ale německá menšina aktivně podílela na vládnutí. Klíčovým dnem se stal 13. říjen 1926, kdy byla jmenována československá vláda, v níž byli i dva němečtí ministři. Jak se to stalo, vysvětluje historik Jaroslav Šebek.
před 20 hhodinami

Plodiny za půl století ztratily půlku nutriční hodnoty, varuje zpráva

Moderní zemědělství dokáže sice vyprodukovat obrovské množství potravin, ale jejich kvalita už není, co bývala. Potvrzují to tvrdá data, která shromáždili autoři zprávy, již vydal think tank Deep Science Ventures. Podle dokumentu mají základní plodiny jako pšenice, jablka a mrkve v současné době asi o polovinu nižší nutriční hodnotu než mívaly v 60. letech minulého století. Příčinou je hlavně dramatický pokles v kvalitě půdy – rostliny z ní už nejsou schopné získávat tolik zdrojů jako v minulosti.
před 21 hhodinami

Nobelovu cenu za ekonomii získali Robert E. Hall a Michael Woodford

Královská švédská akademie věd v pondělí oznámila nové nositele Nobelovy ceny za ekonomii. Stali se jimi Robert E. Hall a Michael Woodford. Ocenění získali za „mikroekonomické základy makroekonomické stabilizace“, oznámila akademie. Skončilo tak vyhlašování letošních laureátů tohoto prestižního ocenění po týdnu, kdy byli postupně zveřejňováni držitelé Nobelovy ceny za lékařství, fyziku, chemii, literaturu a mír.
12. 10. 2026Aktualizováno12. 10. 2026‌‌

Pokroky v AI přivádějí matematiky do „existenční krize“

V posledních měsících dosáhly nekomerční modely umělé inteligence (AI) významného pokroku v matematice a jejich tvůrci tvrdí, že vyřešily stovky dosud nevyřešených problémů. To vyvolalo řadu otázek v celosvětové vědecké komunitě.
12. 10. 2026‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.