Svět je plný drobných kousků DNA. Bakterie, které v něm žijí, se jimi mohou probírat a zkoušet, jestli se jim náhodou nehodí. Kupodivu jim nevadí ani, když jsou staré a poškozené.
Podle nejjednoduššího a všeobecně uznávaného schématu fungování života vznikají novinky ve stavebních plánech organizmů společnou prací mutací a přírodního výběru. Plány na výrobu živých bytostí jsou uloženy v DNA. Ta se občas náhodně mění. Většina změn se neprojeví. Některé svoje nositele poškodí, nebo rovnou zabijí. Jiné je ale naopak zvýhodní a způsobí, že budou mít víc potomků, takže se změna začne šířit. Mezinárodní tým vědců vedený dánským biologem Eskem Willerslevem teď ovšem v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences zveřejnil důkazy pro alternativní způsob vzniku genetických inovací.
Bakterie by místo pracného vyvíjení nové genetické výbavy metodou pokus-omyl mohly nový materiál získávat ze svého okolí. Náš svět je totiž plný drobných úlomků DNA, které zůstaly po dávno mrtvých organizmech. Pokud fungují, není důvod je nevyužít.
Mikrobiologové vědí, že bakterie něco takového dělají, už dlouho. Používají cizí geny běžně. Až dosud však vědci předpokládali, že se to týká delších úseků DNA, dlouhých deset tisíc genetických písmen a víc. Menší kousky považovali za biologicky neaktivní. Mimo jiné i proto, že mohou být i velmi staré a poškozené. Podle výsledků Willerslevova týmu je to jinak.
Recykluj i ty!
Vědci zkusili nabídnout kousky cizorodé DNA, dlouhé od dvaceti genetických písmen do padesáti tisíc genetických písmen, bakterii Acinetobacter baylyi, která žije v půdě. Oproti předpokladům zjistili, že nepohrdne ani těmi nejmenšími zbytky. Úspěch cizí DNA sice rostl v závislosti na její délce, leč ani krátké kousky nebyly bez šance. Bakterie je včleňovaly do svých genomů, ačkoliv méně často, než kompletní geny.
Další zajímavý pokus vyloučil teorii, podle níž je podstatná část pohozené DNA nepoužitelná, poněvadž je stará. DNA degraduje vlivem ultrafialového záření. Buňky ji neustále opravují a starají se o ni. Když se dlouho válí někde jen tak, bylo by logické očekávat, že už nebude k ničemu. To se však rovněž nepotvrdilo.
Sehnat starou bakteriální DNA je problém - není jisté, jestli je pravá. Když chtěli vědci ověřit, jestli má Acinetobacter baylyi problém s letitým genetickým materiálem, použili proto místo bakterie vyhynulé zvíře. Byl to mamut, který zamrzl v ledu před čtyřiatřiceti tisíci lety. Mikrob neváhal a přidal úlomky mamutích genů ke své genetické výbavě.
Svět z druhé ruky
Pokud má Willerslev a jeho spolupracovníci pravdu, žijí bakterie podobně jako bezdomovci na skládce. Neustále se přehrabují odpadem okolo sebe v naději, že narazí na něco užitečného. Odpadu je hodně. Vědci spočítali, že jen ze světových řek se ročně vyplaví 859 až 14 500 tun DNA. To je množství, které by stačilo na výrobu chromozomů pro zhruba tři kvadriliony (2,81×1024) bakterií Escherichia coli. Vědci zkonstruovali i počítačový model, podle jehož výstupu se paběrkování mohli mikrobi začít věnovat už krátce po vzniku života.
Kousky použité DNA se dají využít k tvorbě nových kombinací. Recyklování nukleových kyselin mohlo proto spoluutvářet dnešní podobu živého světa. Objev by mohl mít i důležitý praktický dopad. Nemocnice na celém světě se snaží zbavit bakterií, které si navzájem předávají geny pro odolnost vůči antibiotikům. Kromě živých mikrobů by mohlo být užitečné pokusit se zničit i zbytky DNA.
