Hlavní strana Zpravodajství DNA jako zákusek

DNA jako zákusek

Datum: 13.6.2006

Bakterie Escherichia coli se dokáží živit DNA a tato schopnost může stát za jejich velkým rozšířením. A také za chováním, které je nám coby hostitelům těchto mikrobů potenciálně nebezpečné. DNA člověk strávit dokáže, ale jen za cenu záporné energetické bilance. Potřeba zbavit se velkého množství purinových bází nám navíc můžeme přivodit nemoc zvanou dna. Nejprve snad vysvětlení, co se vlastně děje s nukleovými kyselinami třeba v lidském organismu. Taková DNA po většinu času někde v klidu leží, akorát se občas z kopíruje. RNA je ovšem aktivnější, ale i DNA je třeba nějak odbourávat – buňky umírají, nukleové kyseliny získáváme také v potravě... Detaily se u různých organismů liší (a také se liší podle toho, zda se zpracovává potrava nebo likviduje mrtvá buňka), ale v zásadě platí, že vyšší organismy nedokáží trávením nukleové kyseliny dosáhnout kladné energetické bilance. Naopak se musejí zlobit s několikanásobným štěpením; nejdřív oddělit DNA od proteinů, na něž je navázána, pak rozštípat řetězec na jednotky-nukleotidy a ty rozbít na jednotlivé složky – pentosový sacharid, dusíkatý heterocyklus a fosfát. Se sacharidem lze dále klidně pracovat, pyrimidinové báze se vesměs převedou na aminokyseliny, purinové podle okolností na močovinu, kyselinu močovou atd. Shrnuto, sice se z toho získají určité stavební jednotky pro další syntézy, ale jinak se to člověku ani jinému živočichovi nevyplatí. DNA nejsme schopni dostatečně účinně odbourávat a následkem hromadění a ukládání odpadních dusíkatých metabolitů může být třeba dna – tentokrát s malými písmeny, o to větší je však průvodní bolest. To, že pořádně neumíme odbourávat nukleové kyseliny, nám zabraňuje živit se třeba surovou biomasou. Tolik zhruba učebnice biochemie. Escherichia coli to ovšem, jak se ukázalo, umí lépe než lidé a nukleovou kyselinu dokáže využít. Nejde přitom o nějaké triky s výměnou genetické informace a začlenění cizích genů do vlastního genomu – nová studie ukazuje, jak se E. coli na DNA pase podobně jako na glukóze (i když i ona dá tedy glukóze přednost a DNA je zdrojem náhradním). Bakterie Escherichia coli je v tomto směru schopnější. Nukleovou kyselinu využít dokáže a to z ní zřejmě udělalo jednu z nejrozšířenějších bakterií. Za určitých okolností i dost nebezpečnou. Steven Finkel, docent molekulární biologie na University of Southern California, došel dokonce k závěru, že právě schopnost konzumovat DNA udělala z Escherichia coli jeden z nejrozšířenějších organismů vůbec. DNA slouží nejenom za zdroj energie, ale i jako materiál pro další syntézy. Bakterie, které na téhle dietě dokáží přežít nejdéle, na závěr sežerou své právě umírající kolegy. Ale mohou se samozřejmě pást i na ribozomech svých hostitelů (zajímavé může být fungování tohoto třeba u rostlin, pro které je dusík obvykle limitujícím faktorem růstu). Finkel dokonce tvrdí, že v genomu E. coli identifikoval osm genů, z nichž všechny jsou pro konzumaci cizí DNA nezbytné a mutace i v jediném z nich může celou schopnost narušit. Z medicínského hlediska se pak zdá být zajímavé, že DNA mrtvých buněk nemusí být rozkládána jen naším organismem, ale mohou se jí krmit i bakterie, a to včetně těch, o které nestojíme. Nikde není psáno, že se bakterie nemohou pustit i do živých buněk. Jedna z bakterií napadajících nemocné cystickou fibrózou se tak podle Finkela přikrmuje DNA z plicní tkáně. Nakonec ale vzato z jiné strany – i když je DNA pro bakterie spíše náhradním zdrojem potravy, mohli bychom zkusit zaměřit novou generaci antibiotik třeba právě proti enzymům, které jsou k téhle dovednosti potřeba... Autor: Pavel Houser "Zdroj":[ http://www.osel.cz/index.php?clanek=1935]