Molekulární biologie,    6

zpracoval: Jiří Svršek

7. Dědičné znaky

Při pozorování dědičnosti se opíráme většinou o vnější znaky rodičů a potomků. Pozorováním přenosu znaků se začala zabývat nauka o dědičnosti, genetika. To byl důvod, proč genetikové a biochemici tak dlouhou dobu bádali zcela nezávisle.

Co znamená "znak" v této souvislosti? Jako genetický znak mohou sloužit nejrůznější vlastnosti organismu, jako jsou růstové formy, zabarvení určitých orgánů, pokud na nich můžeme pozorovat individuální dědičné rozdíly. Takovým rozdílem je třeba barva očí, kterou může genetik pozorovat. Dědí se však příslušné dědičné faktory, neboli geny, které tyto rozdíly vyvolávají. U dědičného faktoru, který ovlivňuje určitý znak, se mohou vyskytovat různé obměny (variace), které genetikové nazývají alely. Fialové nebo bílé květy hrachu jsou vyvolány různými alelami téhož genu. Rozdílnostem znaku odpovídá tedy pár alel na úrovni genu. Musíme ihned připomenout, že vztah mezi genem a vnějším znakem není většinou prostý vztah jedna ku jedné. Jsou geny, které ovlivňují více znaků a naopak jsou znaky, jejichž projev závisí na více genech. To ovšem není překvapivé, protože vnější znaky vymezujeme podle libovolných vnějších hledisek. Uvedeme konkrétní příklad pro první případ.

Pokud chceme popsat pokus Gregora Mendela, mluvíme zjednodušeně o znaku "barvě květu". Mendel však uvedl přesněji, že dědičný faktor, zodpovědný za tento znak, ovlivňuje současně zabarvení semeníku a části lodyhy.

Před více než sto lety si Gregor Mendel obstarat semena různých odrůd hrachu a začal zkoumat zákony dědičnosti znaků. To, že taková pravidla existují, vyplývalo z různých zahradnických zkušeností, zejména při pěstování květin. Mendelovy pokusné rostliny se lišily v několika znacích. Měly hranatá nebo kulatá semena, bílé nebo fialové květy, vysoký nebo nízký vzrůst. Mendel křížil vždy takové rostliny, které se lišily v jednom nebo více znacích, vypěstoval potomstvo a počítal, s jakou četností a v jakých kombinacích se rodičovské znaky objeví. Když zkřížil bíle kvetoucí hrách s fialově kvetoucím hrachem, celá dceřinná generace měla fialové květy. Mendel nechal rostliny této první hybridní generace, aby se sami oplodnily a když vykvetly, zjistil u druhé hybridní generace tři čtvrtiny rostlin s fialovými květy a jednu čtvrtinu rostlin s bílými květy. Projev znaku "bílé květy" byl tedy v dceřinné generaci překryt projevem fialových květů. Příslušný dědičný faktor však zůstal přítomen, což se ukázalo tím, že znak "bílé květy" vystoupil ve druhé generaci. Mendel proto označil znak fialových květů za dominantní a znak bílých květů za recesivní. Z těchto pokusů jasně a přesvědčivě vyplynulo, že rostliny první hybridní generace obsahují dědičný faktor pro jeden a týž znak, kterým je barva květů, v různé variaci. Mendel vyšel z nejjednoduššího předpokladu, že dědičné faktory jsou v rostlině obsaženy dvojnásobně. Z toho vyplynula další úvaha, že dvojitá sada dědičných faktorů se při tvorbě zárodečných buněk rozštěpí na dvě jednoduché sady. Kdyby se tak nestalo, dostali bychom oplodněním v každé generaci další zdvojení sady, tedy např. za čtyři generace šestnáctinásobné vybavení dědičnými faktory. Mendel označil dědičné faktory písmeny a prokázal, že výsledkům křížení lze porozumět na základě kombinatoriky. Vzorcem můžeme takovou kombinaci znázornit jako násobení.

Zapíšeme vzorce tak, jak to učinil Mendel. Alelový pár pro barvy květů označíme "A" pro fialové květy a "a" pro bílé květy. Pokus křížení potom vypadá následovně:

rodičovská generace:

1. hybridní generace:

zárodečné buňky mají výbavu A + a (stejný počet zárodečných buněk, které mají jen A a těch, které mají jen a)

2. hybridní generace:

(A + a) x (A + a) --> AA + Aa + Aa + aa (3/4 fialových rostlin, 1/4 rostlin bílých, neboť alela A je dominantní)

Můžeme se zajímat o poměr dědičných faktorů u 1.hybridní generace. Lze jej sice vyvodit z poměru 3:1 u 2.hybridní generace, avšak lze dát přednost přímé testovací metodě. Mendel prováděl proto pokusy "zpětného" křížení. Jednotlivci první hybridní generace se při ní nekříží mezi sebou, ale s tím rodičem, který nese recesivní znak. Místo 2.hybridní generace bylo provedeno zpětné křížení:

(fialové a bílé květy v poměru 1:1)

Skutečnou sílu znaků však ukáže metoda zpětného křížení ve složitějším případě, kdy se rodičovské rostliny liší v alelách dvou znaků. Jestliže Mendel křížil fialově kvetoucí hrách vysokého vzrůstu s bíle kvetoucím hrachem nízkého vzrůstu, celá první hybridní generace měla fialové květy a byla vysokého vzrůstu, neboť obě vlastnosti jsou dominantní oproti bílým květům a nízkému vzrůstu. Druhá hybridní generace dala číselný poměr, který je již nepřehledný, totiž poměr

fialový-vysoký : fialový-nízký : bílý-vysoký : bílý-nízký,

který byl 9:3:3:1. Pokud bychom chtěli tento poměr vysvětlit, musíme uvažovat 16 kombinačních možností a musíme prozkoumat velký počet pokusných rostlin. Zpětné křížení s rodičem, který má ve výbavě recesivní znaky, vede k jednoduchému výsledku:

rodičovská generace:

1. hybridní generace:

Zpětné křížení:

(AB + Ab + aB + ab) x ab --> Aa Bb + Aa bb + aa Bb + aa bb

(všechny čtyři typy rostlin ve stejném počtu)

Křížení rostlin se dvěma dědičnými znaky u druhé hybridní generace a při zpětném křížení přineslo dva důležité výsledky.

Prvním výsledkem je, že se objeví nové typy, které se v ničem nepodobají rodičům (v našem případě fialový-nízký, bílý-vysoký). Vzniknou rekombinací dědičného materiálu a označují se proto jako rekombinanty.

Druhým výsledkem je, že rekombinace dědičných faktorů probíhá podle pravidel pravděpodobnosti. Alely dědičných faktorů jsou v každé nové generaci náhodně vybírány. Uvidíme, že nezávislé předání dědičných faktorů pro různé znaky je ve skutečnosti zvláštním případem a jenom díky šťastné volbě znaků mohl Mendel rozpoznat zákony dědičnosti v jejich nejjasnější mezní podobě. Klasické jsou na Mendelově práci nejen nálezy, ale i použitá metoda a popis.

Mendel přesně zdůvodnil, proč se mu jevil hrách jako obzvlášť vhodný modelový organismus pro vyřešení dané otázky. Nezanedbal však ověření svých závěrů na jiných rostlinných druzích. Jeho práce má proto název "Pokusy na rostlinných hybridech". Zavedl přiléhavou symboliku, aby mohl své hypotézy ověřit ve vzorcích. Tehdy to byl postup zcela jiný, než rozvláčný popis jeho současníků, jako byl třeba Charles Darwin. Nejdůležitější na Mendelově práci je myšlenkový postup. Ze statistické analýzy, vyhodnocení mnoha jedinců, vyvodil organizaci dědičného materiálu pro každého z těchto jedinců. Mendel dospěl k platným závěrům, přestože v jeho době nebylo ještě možno zkoumat dědičné faktory biochemicky a jen nepřímo se usuzovalo, že existují. Mendelova myšlenková metoda položila základy genetického bádání, které přetrvaly až do současné molekulární genetiky.

Mendelovy zákony dědičnosti byly znovu objeveny na přelomu století. Byl to především americký zoolog Morgan a jeho spolupracovníci, kteří pokračovali v objasňování struktury dědičného materiálu. Tak jako Mendel, také Morgan a jeho spolupracovníci používali vnějších znaků pokusného organismu - mouchy Drosophily. Hledali dědičné odchylky vlastností, jako jsou barva očí, počet a vzhled chloupků na hrudi, tvar a postavení křídel. Takové odchylky, mutace, se objevily spontánně, ovšem tak zřídka, že muselo být prohlédnuto a porovnáno tisíce much, než se našli jedinci s odchylkami - mutanty. Vznikly odlišné typy much s hnědýma místo červenýma očima, s rozevřenými křídly namísto křídel složených v normální rovnoběžné poloze. Zřejmě šlo o dvě oddělené mutační události. Rodiče lišící se v obou těchto znacích byli kříženi a vzniklé hybridy zpětně zkříženy. Všechny čtyři kombinace znaků se však neobjevovaly ve stejném počtu, tak jako tomu bylo u Mendelova dvoufaktorového pokusu s hrachem. Spíše to vypadalo, že oba znaky mají silnou tendenci zachovat kombinaci, ve které se nacházely u rodičovské generace. Místo u 50% případů došlo k výměně jen asi u 10% případů. Tento výsledek lze vyložit tak, že oba dědičné faktory jsou nějakým způsobem vzájemně vázány. Toto spojení bylo nazváno vazbou genů. Mendel zřejmě nikdy nepozoroval tuto sníženou četnost výměny, neboť náhodně a šťastně zvolil pouze ty znaky, jejichž dědičné faktory nebyly ve vzájemné vazbě. Čím větší počet mutant byl v Morganových pokusech křížen a testován, tím více případů vazby genů se objevovalo. Posléze se utvořil jasný obraz. Dědičné faktory u Drosophily lze zařadit do čtyř vazebných skupin a v rámci těchto skupin se zpravidla dědí společně. U Drosophily byly pozorovány čtyři různé chromosomy, což naznačovalo, že tato dvě pozorování mohou mít nějakou souvislost. Již v roce 1903 vyslovil německý zoolog Boveri hypotézu, že chromosomy jsou materiálními nositeli dědičné výbavy. Opět byl tedy na základě statistického nálezu vysloven závěr o strukturálním uspořádání. Dosud nebyl sice podán konečný důkaz o chromosomové teorii dědičnosti, avšak nastoupená cesta výzkumu byla správná, jak ukázal další vývoj.

Morgan a jeho spolupracovníci si položili další otázku: proč jsou znaky ve vazbě vůbec vyměňovány? Když se tak děje, proč tak zřídka? Pokud by totiž platilo, že vazba dědičných faktorů znamená jejich umístění na stejném chromosomu a pokud by se chromosomy předávaly intaktně (beze změny) z generace na generaci, pak by k výměně nemohlo vůbec dojít. Mikroskopické pozorování ukázalo, že při vzniku zárodečných buněk spárované rodičovské chromosomy vytvářejí před oddělením figuru ve tvaru písmene X. Výměnu genů uvnitř vazebné skupiny lze vysvětlit tak, že sesterské chromosomy se na příslušných místech zlomí a po zkřížení opět spojí. Za těchto podmínek dojde k rekombinaci tehdy, když se chromosomy zlomí právě mezi dvěma sledovanými geny.

Morganův žák Sturtevant vyslovil domněnku, že zlom chromosomů a jejich opětné spojení jsou náhodné jevy. Mohli bychom očekávat, že tato výměna se vyskytne o to častěji, oč větší bude odstup zkoumaných genů na chromosomu. Četnosti výměn mezi vázanými dědičnými faktory, pozorované při zpětných kříženích, by mohly být mírou prostorového odstupu dědičných faktorů na chromosomech. Sturtevant prokázal, že takové mapování dědičných faktorů vede k jednorozměrnému zobrazení vazebných skupin, tj. dědičné faktory jsou v chromosomu seřazeny vedle sebe v řetězci. To se shodovalo dobře s mikroskopickým pozorováním, které ukázalo, že chromosomy v nataženém stavu jsou extrémně dlouhé útvary podobné vláknům. Opět byla domněnka o strukturálním uspořádání dědičného materiálu odvozena ze statistických údajů. Stále však nebyly geny nebo dědičné faktory pozorovatelné, avšak byly identifikovány alespoň jejich nositelé, chromosomy.

Konečný důkaz o přímém vztahu mezi genovou mapou a strukturou chromosomů byl podán až tehdy, když zoolog Bauer a botanik Heitz objevili obří chromosomy u dvoukřídlého hmyzu, u much a komárů. Tato zvláštnost ve výstavbě buněk se objevuje pouze u některých orgánů a zejména dobře je pozorovatelná ve slinných žlázách larev. Obří chromosomy vznikají tak, že asi tisíc identických chromosomů v nataženém stavu se naskládá vedle sebe jako svazek. Jeden natažený chromosom lze obtížně pozorovat, kdežto obří chromosomy lze nejen dobře vidět, ale lze je chemicky obarvit a vidět tak jejich individuální strukturu. Obří chromosomy Drosophily mají na každém ze čtyř chromosomů zřetelně příčně žíhanou strukturu, která je charakteristická pro určitý druh. Pečlivé nákresy těchto struktur, které byly zhotoveny kolem roku 1930, tedy před více než třemi tisíci generací much, jsou platné dodnes. Občas však dojde k tomu, že při předání struktury chromosomů z genarace na generaci se část chromosomu může vydělit a opět spojit, ale obráceně. Tento jev lze mikroskopicky pozorovat na obřích chromosomech ve slinných žlázách nebo v určité oblasti je obrácené uspořádání žíhané struktury, tedy vzorku úzkých a širokých příčných pruhů. Párování takto pozměněného chromosomu s normálním sesterským chromosomem vede také k tvorbě smyčky, která je dobře mikroskopicky viditelná. Byly zjištěny případy, kdy bylo možno pozorovat obrácené uspořádání dědičných faktorů při křížení a současně v mikroskopickém obrazu obrácené uspořádání pruhů na odpovídajícím obřím chromosomu. U potomstva dalšího křížení tyto jevy vystupovaly vždy společně. Proto vznikla domněnka, že genové mapy a struktura chromosomů jsou korelovány. U rostlin sice nejsou známy obří chromosomy, ale nalezly se výrazné změny vzhledu chromosomů a podařilo se tím prokázat podobné uspořádání u kukuřice a jiných rostlin. Tím dosáhla "klasická" genetika asi v roce 1935 svého cíle.

Výsledky klasické genetiky doplnily zároveň Darwinovo učení o vývoji přirozeným výběrem. Darwin mohl mít pouze mlhavé představy o tom, jak vlastně dochází k dědičným rozdílům mezi organismy stejného druhu. Nyní víme, že k odchylkám ve složení dědičné výbavy dochází mutacemi a rekombinacemi genů. Oba jevy jsou náhodné a přirozený výběr vede však často k přežití určitých typů, které jsou za daných podmínek obzvláště úspěšné. Přirozené mutace se vyskytují zřídka a to je jednou z příčin, proč vývoj druhů je pomalý proces trvající milióny let. Vědci proto měly nejrůznější důvody k nalezení prostředku, jak uměle zvýšit počet mutací. Vědci také doufali, že při pokusech o vyvolání mutací přijdou i na látkovou podstatu dědičného materiálu Umělé vyvolání mutací by mohlo mít význam pro pěstitele při vývoji nových druhů s novými vlastnostmi.

J.H.Muller a jeho spolupracovníci se mnoho let snažili zvýšit četnost mutací fyzikálními a chemickými zásahy nejrůznějšího druhu. Jejich pokusy byly dlouho neúspěšné, přesto však časem se rozvinuly některé důvtipné genetické metody, umožňující přesně měřit četnost mutací. Bylo však nutné vyloučit rekombinace, které v těchto pokusech působily rušivě.

Po dlouhé době byl objeven prostředek pro umělé vyvolání mutací v podobě rentgenového záření, jehož vysoká energie a pronikavost látkovým prostředím je schopna porušit dědičný materiál. U much ozářených rentgenovým zářením se četnost mutací u potomstva zvýšila více než stonásobně oproti četnosti spontánních mutací. Typy mutací byly náhodné. Muller získal nejrůznější varianty a mnohé z nich se objevovaly již jako spontánní mutanty.

Někteří fyzikové pozorně sledovali Mullerovy pokusy, neboť se domnívali, že z četnosti mutací by bylo možno odvodit velikost dědičného základu, podobně jako tomu je při ostřelovaní jádra atomu rychlými elektrony. Prokázalo se, že ke vzniku mutace postačuje jediný foton Roentgenova záření. Citlivá oblast dědičného materiálu se výpočtem jevila jako velmi malá, řádově jen několik molekul. Přesnější výpočty o prostorovém rozložení genů získané touto metodou mají dnes již jen historický význam. Tehdy však šlo o průlom do molekulárních rozměrů, a to v době, kdy biochemická podstata genů byla zcela nejasná. Lokalizace genů na chromosomech a nálezy při vyvolání mutací objasnily, že geny mají látkovou strukturu.

Víme již, že enzymy jsou molekuly, které mají schopnost řídit biochemické reakce. Bylo možné si představit, že mnohé znaky jsou založeny na chemických syntézách. Fialová barva květů hrachu nebo červená barva očí mouchy Drosophily vyžaduje syntézu příslušného barviva. Pokud je tato syntéza přerušena, objeví se bělokvětý hrách nebo bělooké mouchy. Při jiných poruchách syntézy vzniknou jiná barviva. Jak však prokázat vztah mezi genem, enzymem a znakem? Američané Beadle a Tatum zvolili pro tento účel houbu Neurosporu. Výhody tohoto organismu jsme již zmínili. Zatímco všichni vyšší živočichové a rostliny, člověk, Drosophila i hrách, mají dvojí sadu chromosomů (jsou diploidní), má houba Neurospora pouze jedinou sadu chromosomů (je haploidní). Pouze těsně po oplození je u těchto organismů diploidní stádium. Viděli jsme, že např. u hrachu se účinek genu, jako je fialová barva květu, projeví až na základě Mendelových zákonů, pokud je dominantní. U haploidních organismů se změna projeví hned v následující generaci. Beadle a Tatum ozařovali výtrusy Neurospory rentgenovými paprsky a poté tyto výtrusy umístili do zkumavek s živným agarem. Některé výtrusy uhynuly, jiné vyrostly ve vlákna podhoubí - mycelie. Tyto mycelie lze libovolně dlouho pomnožovat. Badatelé přenesli části mycelií do druhé sady zkumavek a začali zjišťovat, zda si ozářené mycelie zachovaly všechny své schopnosti jako původní houba. Kompletní médium, živný agar, v první sadě zkumavek obsahovalo bohaté organické přísady jako je extrakt z kvasnic. Druhá sada zkumavek byla naplněna pouze minimálním médiem, které neobsahovalo kvasničný extrakt a neposkytovalo úplnou nabídku vitaminů, aminokyselin a jiných stavebních látek. Na minimálním médiu může přesto Neurospora růst, protože je schopna syntetizovat chybějící vitaminy a aminokyseliny. Některé ozářené mycelie však na minimální živné půdě uhynuly. Z biochemických výzkumů bylo známo, že aminokyseliny a vitaminy a další životně důležité látky jsou syntetizovány ze základních látek (prekursorů) postupně, v několika stupních. Každý stupeň syntézy pro určitý konečný produkt je katalyzován skupinou určitých enzymů.

Jestliže geny působí prostřednictvím enzymů a rentgenové záření působí zcela náhodně změnou jednotlivých genů, měly by se "dědičně nemocné" mycelie "vyléčit" přidáním určitého vitaminu nebo určité aminokyseliny. Tím by získaly opět schopnost růstu na minimálním živném médiu. Beadle a Tatum zkoušeli působit různými vitaminy a aminokyselinami a zkoumali, zda ozářené mycelie získají znovu schopnost růst. Skutečně zjistili případy, kdy byl mutační defekt překonán jedinou chemicky definovanou látkou. Defekt se tím neodstranil, ale pouze se překonala neschopnost syntézy a tím celého růstu.

Jedna z mutant začala růst po přidání vitaminu B1 (aneurin) - viz příloha 9. Beadle a Tatum chtěli prokázat, že skutečně jde o defekt genu a proto zkřížili defektní mutanty s výchozí neozářenou formou houby. Vřecka s výtrusy, které vznikly křížením, otevřeli, výtrusy vyňali a jednotlivě naočkovali do minimální živné půdy. Protože Neurospora je haploidní, rodičovské geny se projevily ihned a vzniklé mělo 50% zdravých a 50% defektních jedinců:

A (výchozí typ) ------------------> a (mutanta)

křížení A x a ----> Aa ---------> 50% A + 50% a

Co vlastně Beadle a Tatum prokázali? Jednotlivé mutační události vedou k tomu, že "vypadnou" jednotlivé produkty látkové výměny. Jejich práce byla stimulována hypotézou, že geny působí prostřednictvím enzymů a výsledky to dobře potvrdily. Chyběl však rozhodující důkaz o platnosti této hypotézy, tedy že mutace působí nemožnost syntézy daného produktu. Umělé vyvolávání mutant, kterým chyběly některé produkty látkové výměny, bylo přesto dobrou myšlenkou a řada badatelů této metody využila u nejrůznějších organismů.

Mezitím se zjistilo, že kromě rentgenového záření jsou i jiné účinné prostředky, jak vyvolat mutace - např. plyn yperit, ultrafialové záření. Bylo možno připravit množství mutant a jednoduchými metodami pak bylo možno izolovat potřebné mutanty. U laiků vzniká často dojem, že mutanty lze připravit cíleně. Vyvozují z toho většinou i to, že je možné manipulovat s dědičnou výbavou člověka. Při těchto zcela mylných závěrech se přehlíží skutečnost, že genetik příslušné vybrané mutanty získává z obrovského množství náhodných mutant a většina těchto mutant má méně schopností než původní divoký typ.

Na příkladu mutant Escherichia coli, kterým chybí aminokyselina arginin, budeme sledovat rozvoj odvětví výzkumu, které započali Beadle a Tatum. Arginin je součástí téměř všech bílkovin. Divoký typ E.coli ho může syntetizovat řadou mezistupňů:

     enzym 1       enzym 2      enzym 3

X ----------> Y ----------> Z ----------> arginin

Je známa chemická podstata těchto mezistupňů. Jestliže je pravda, že mutanta, které chybí arginin, vznikne tím, že vypadne jediný enzym, měli bychom nalézt tři typy argininových mutant (s poruchou enzymu 1, poruchou enzymu 2 a poruchou enzymu 3).

Jak však lze zjistit, který enzym vypadl? Všechny mutanty lze zhojit dodáním argininu. Místo argininu však můžeme první mutantě přidat prekursor Y, druhé mutantě prekursor Z, protože ostatní mezistupně fungují. Tento závěr se podařilo prokázat, čímž Beadle a Tatum získali silnou podporu své hypotézy "jeden gen, jeden enzym". Informaci o tom, které mutanty jsou blokovány v časných či pozdních stupních syntézy, můžeme získat také tehdy, pokud chemickou podstatu mezistupňů ještě neznáme. U mutanty s blokem mezi produkty Y a Z se meziprodukt Y hromadí a uvolňuje se do média, protože nemůže být buňkou využit. Mutanta s blokem mezi produkty X a Y však na tomto živném médiu poroste dobře, protože jí právě chybí meziprodukt Y.

U mutant Neurospory byla hypotéza "jeden gen, jeden enzym" přímo ověřena biochemickými metodami. Mycelie některé mutanty byly zhomogenizovány, získal se bezbuněčný extrakt a jeho aktivita se testovala enzymovým testem, který napodoboval přerušený stupeň syntézy ve zkumavce. Oproti paralelnímu pokusu s myceliemi divokého typu nebyla zjištěna žádná enzymová aktivita. Rovněž nebyla nalezena žádná blokující látka, která by případně rušila enzymovou aktivitu v extraktu divokého typu. U extraktu z mutanty bylo ovšem čištění provedeno "na slepo", protože test aktivity v tomto případě byl vždy negativní. Získala se bílkovina, která byla v některých vlastnostech podobná těm, které měl hledaný enzym, avšak katalytická aktivita chyběla. Mutace genu tedy skutečně vedla ke kvalitativně pozměněným molekulám enzymu.

Hypotéza "jeden gen, jeden enzym", která se stala těmito pokusy populární, však nic neříkala o tom, že by každý gen řídil syntézu nějakého enzymu. Předpokládalo se, že existují geny, které určují buď bílkoviny s jinými funkcemi než katalytickými, nebo vůbec ne bílkoviny. Později se naopak prokázalo, že některé enzymy se skládají z různých bílkovin, které jsou určeny více enzymy.

Na tomto stupni výzkumu se prokázala souvislost genů s hmotnou strukturou chromosomů. Zjistilo se, že na syntézu enzymů působí mnoho genů. Bylo známo, že chromosomy vyšších organismů se skládají z bílkoviny a nukleové kyseliny. Jsou však samotné geny enzymy? Víme, že se dědičné faktory musí při buněčném dělení zdvojnásobit, tedy musí nějakým způsobem vzniknout ze sebe samých. Zoolog Fridrich Freksa vypracoval model, který měl vysvětlit identické zdvojování a další předávání informace na molekulární úrovni. V tomto modelu tvořil bílkovinný podíl chromosomů specifický sled kladných a záporných nábojů. Elektrickými silami měly chromosomy působit při svém vlastním rozmnožování jako molekulární matrice. O něco později však došel Avery k experimentálním výsledkům, které hovořily proti bílkovinné podstatě genů. To vedlo k novému a překvapujícímu řešení toho, jak se dědičné faktory zmnožují a jak působí. Myšlenka matricového molekulárního mechanismu však přece jen ukázala část pravdy.


časopis o přírodě, vědě a civilizaci