Spirálovitou dvoušroubovici DNA známe už 70 let. O její skutečné objevitelce Rosalind Franklinové ví ale málokdo

Dnešek je Mezinárodním dnem DNA, a to mimořádně významným – na letošní rok 2023 totiž připadá nejen 20. výročí rozluštění lidského genomu, ale také 70. výročí objevu samotné struktury DNA. Americký biolog James Watson a anglický fyzik Francis Crick totiž 25. dubna 1953 oznámili světu svůj zásadní objev. Jako první na světě popsali spirálovitě uspořádanou dvojitou šroubovici deoxyribonukleové kyseliny, která kóduje dědičné vlastnosti živých organismů.

Objev stál u zrodu zcela nového vědního oboru, moderní molekulární biologie. Díky němu můžeme nyní sekvenovat genom lidí, zvířat, rostlin i bakterií a virů, rozpoznat dědičné nemoci a využívat metod genového inženýrství. Jak už to ale u vědeckých objevů bývá, cesta k rozluštění DNA nebyla zdaleka tak přímočará a my bychom neměli zapomínat ani na méně známé vědce a vědkyně, kteří odvedli svůj kus práce.

Dále čtěte

Svoboda potřebuje nezávislá média. Podpořte nás a buďme společně silnější

Pokud se médium nerozhodne zpoplatnit svůj obsah na webu, nezbývá mu než se alespoň částečně spoléhat na dobrovolnou podporu čtenářů.

Jako první identifikoval DNA již v roce 1869 švýcarský chemik Friedriche Mieschere při pokusech s chemickým složením bílých krvinek. Miescher nalezl sraženinu neznámé látky, která zjevně nebyla ani bílkovinou, ani lipidem (tukem, pozn. red.). Když poznal, že se ve skutečnosti jedná o novou molekulu, pojmenoval ji „nuklein“, protože ji izoloval z buněčných jader. Poté Miescher zjistil, že nuklein je součástí všech buněčných jader, a vyslovil domněnku, že může hrát důležitou roli při přenosu dědičných vlastností.  Miescherova práce bohužel brzy upadla v zapomnění, další vědci ale pokračovali ve výzkumu jím objevené molekuly. 

Stavební kameny života

Jedním z nich byl americký biochemik Phoebus Aaron Theodore Levene. Pocházel z litevské židovské rodiny a vyrůstal v Petrohradě, kde v roce 1891 získal lékařský titul na Petrohradské císařské lékařské akademii, ale poté kvůli pogromům uprchl i s rodinou do New Yorku, kde působil jako lékař. Na Columbijské univerzitě se pak Levene věnoval biochemickému výzkumu a pracoval se špičkovými vědci svého oboru. V letech 1909 až 1929 jako první izoloval nukleotidy, základní stavební kameny nukleových kyselin RNA a DNA. 

Na jeho práci navázal rakouský biochemik Erwin Chargaff z ukrajinské židovské rodiny. Ve 30. letech pracoval jako odborný asistent na Humboldtově univerzitě v Berlíně. I on byl nucen odejít ze země, a to kvůli nacistickým norimberským zákonům. Odešel nejprve do Paříže, kde rok pracoval jako vědecký pracovník v Pasteurově ústavu, později emigroval do USA, kde začal vědecky pracovat na lékařské fakultě Kolumbijské univerzity.

Chargaff udělal dva důležité objevy, které přispěly k budoucímu objasnění struktury DNA. Zaprvé si všiml, že DNA, ať už pochází z rostliny nebo zvířete, obsahuje stejný počet jednotek guaninu a cytosinu a stejné množství adeninu a thyminu. Objevil také druhé pravidlo, a sice, že množství adeninu, thyminu, cytosinu a guaninu se u jednotlivých druhů liší, což naznačuje, že DNA může být genetickým materiálem pro veškerý život. Chargaff se v roce 1952 v Cambridgi setkal s Watsonem a Crickem a vyprávěl jim o svém výzkumu. Ačkoli mu tato dvojice nebyla příliš sympatická, jeho práce zásadně ovlivnila jejich pozdější objev šroubovicové struktury DNA. Nejvýznamnější úlohu v příběhu o objevu DNA ale sehrála britská chemička Rosalind Franklinová.

Snímek 51 a misogynie

Franklinová byla fyzikální chemička. Po doktorátu na univerzitě v Cambridge se věnovala rentgenové krystalografi. Na King’s College v Londýně spolupracovala s fyzikem Mauricem Wilkinsem na práci, která vedla k objevu struktury DNA. Franklinová a Wilkins spolu bohužel nevycházeli, byli víc rivaly než kolegy. Inteligentní, ambiciózní a emancipovaná Franklinová byla kolegy často nevybíravě označována za „obtížnou ženu“, „modrou punčochu“ a „židovskou dcerku z bohaté rodiny“. Urážel ji i samotný pozdější „objevitel DNA“ Watson.

Dále čtěte

Ein Volk, ein Reich, ein Rajchl. Týdeník FORUM je tady a ukazuje, co je nový Vůdce zač

Týdeník FORUM ukazuje, kdo je ve skutečnosti vůdce proruských demonstrantů Jindřich Rajchl. Bývalý sportovní funkcionář se naučil řečnické triky, pohyby…

Jenže Franklinová se nedala odradit a strávila spolu se svými studenty měsíce fotografováním a vyvoláváním tisíců rentgenových krystalografických filmů plných snímků DNA a prováděním pečlivých analýz. V lednu 1953 pak Wilkins Watsonovi tajně ukázal jeden z jejích snímků, konkrétně šlo o snímek od jejího studenta Raymonda Goslinga, dnes již legendární „fotografii 51“, která se zapsala do historie. Ukazuje totiž strukturu dvoušroubovice DNA.

Zatímco Watson a Crick publikovali svůj převratný objev v časopise Nature v dubnu 1953, Franklinová se musela přesunout na Birkbeck College v Londýně, kde pracovala na výzkumu molekulárních struktur virů. V roce 1958, ve svých 37 letech, zemřela na rakovinu vaječníků, aniž by se dozvěděla, do jaké míry Watson a Crick vycházeli z její vlastní práce. Francis Crick, James Watson a Maurice Wilkins dostali v roce 1962 společnou Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu.