Závody s mamutí DNA

Věda není jen velké dobrodružství poznávání neznámého, ale také nelítostný souboj o prvenství a slávu. Dokládá to "závod" mezi dvěma prestižními vědeckými časopisy - britským Nature a americkým Science. Nature pustil 18. prosince pozdě v noci do světa tiskovou zprávu o úspěchu německých genetiků vedených Michaelem Hofreiterem z lipského Ústavu Maxe Plancka pro evoluční antropologii. Hofreiter a spol. publikovali na webu časopisu Nature v předstihu před "papírovým" vydáním časopisu informace o "přečtení" velkého kusu dědičné informace z mitochondrií mamuta.

Redakce Nature si nezvykle pospíšila a důvod jejího chvatu byl zřejmý, když "konkurenční" Science zveřejnil (rovněž na svém webu a v předstihu před "papírovým" vydáním časopisu) práci americko-kanadského týmu vedeného Hendrikem Poinarem z McMasterovy university v kanadském Hamiltonu. Poinarův tým v ní ohlašuje "přečtení" malé části mamutího genomu. Do souboje se zapojily i tiskové agentury. Zatímco americké zdroje opěvují Hendrika Poinara, webové stránky britské BBC se soustředí výhradně na úspěch Hofreiterova týmu publikovaný "vlajkovou lodí" britských vědeckých časopisů. To ale nic nemění na faktu, že oba týmy dosáhly obrovského úspěchu. Kdyby přišly se svými publikacemi dříve, zřejmě by se zařadily na čelní místo v žebříčcích největších vědeckých objevů roku 2005. Takhle na poslední chvíli se do hotových "vědeckých hitparád" připravených v redakčních šuplících k publikování o vánočních svátcích těžko vmáčknou.

Hofreiter a jeho kolegové použili k analýzám pouhých 200 miligramů z kosti odebraných z mršiny mamuta uchované v permafrostu v povodí sibiřské řeky Kolymy. Hofreiterův tým se pokusil izolovat z kostí tzv. mitochondriální DNA. Ta pochází z malých organel, jež zajišťují buňkám výrobu energie. Jsou to jakési "buněčné elektrárny". Jejich DNA má něco málo přes 16 000 písmen genetického kódu a obsahuje jen pár desítek genů. Vzhledem k velkému počtu mitochondrií v buňkách a pěti kopiím DNA v každé mitochondrii je to ale nejhojnější DNA v buňkách živočichů. Jestli nějaká DNA v kostech dávno mrtvého mamuta přežila, pak by to měla být právě mitochondriální DNA. Hofreiter tento předpoklad potvrdil. Izoloval celkem 46 zlomků mamutí mitochondriální DNA a rekonstruoval z ní sekvence o celkové délce asi 5000 písmen. Z porovnání s mitochondriální DNA slonů pak němečtí genetici usoudili, že se vývojové linie slona afrického a mamuta rozešly zhruba před 6 miliony roků. Předci slona indického se evolučně rozloučili s mamutí linií asi o půl milionu roků později.

Sekvence 5000 písmen genetického kódu je nejdelší mitochondriální DNA, jakou se podařilo z pravěkého tvora izolovat. Prozatímní rekord činil 1 600 písmen. Z vyhynulých tvorů byla kompletní mitochondriální DNA rekonstruována jen u ptáka moa, který však vyhynul přičiněním novozélandských Maorů teprve během 16. století.

Také Poinarův tým izoloval DNA z kosti. Využil dokonale zachovanou čelist starou 28 000 let, která se rovněž dochovala ve věčně zmrzlé půdě. Vzorek kosti získali Američané od ruských kolegů ze Sibiře. O jeho zachovalosti svědčí, že se z něj v laboratořích Pennsylvania State University bez výraznějších potíží podařilo izolovat a následně také "přečíst" úseky o celkové délce 30 milionů písmen genetického kódu. To je zhruba 1% celého mamutího genomu. Poinar je přesvědčen, že DNA ve vzorku je zachovalá natolik, že dovolí přečtení celé mamutí dědičné informace.

Také tato mamutí DNA je vysoce poškozená a navíc je promísená se zlomky dědičné informace řady dalších organismů, především mikrobů žijících v půdě a pak také rostlin, jejichž zbytky se nacházely v permafrostu v blízkosti mamutích kostí. Vědci proto museli izolovanou a přečtenou DNA "počítačově přesívat" tím, že pořadí písmen porovnávali s pořadím písmen blízce příbuzných současných slonů. Mamutí dědičná informace tvořila ve vzorku jen polovinu veškeré DNA.

V některých sdělovacích prostředcích se už začíná spekulovat o oživení mamutů. Spřádané plány obvykle počítají s injekcí mamutí DNA do vajíčka slonice. Měl by se tak narodit kříženec slona s mamutem a ten by byl dalším "šlechtěním" - tedy opakovaným oplodňováním vajíček kříženců pomocí mamutí DNA - zbaven sloních genů. Nakonec bychom tak získali "čistokrevného" mamuta.

Představy ne nepodobné scifi "Jurský Park" amerického spisovatele Michaela Crichtona narážejí hned na několik "ale". Jak jsme se už zmínili, mamutí DNA je "rozsekaná" na malé kousky. Zcela jistě není kompletní. Mnohé velmi těžké defekty vznikají u savců včetně lidí v důsledku změny v jednom jediném písmeni genetického kódu. V mamutí DNA toho chybí mnohem více. Je tedy více než jisté, že tato DNA nezajistí život ani jednotlivým buňkám, natož pak celému živočichovi.

Další problém je ryze technický. Současná biologie neumí vytvořit savce jen z jeho DNA. Potřebuje alespoň buněčné jádro a to je útvar neskonale složitější než kompletní dědičná informace ve formě DNA. Jestliže jádro přirovnáme ke galaxii, pak DNA musíme přirovnat k atomárnímu vodíku, který je základní stavebním prvkem vesmíru. Zatím umíme s velkými potížemi z dědičné informace vytvořit jednoduché viry. Tak byl například nedávno "oživen" virus neblaze proslulé španělské chřipky z roku 1918.