Běžný člověk si využití DNA představí kromě určování otcovství hlavně při sledování kriminálek v televizi, kde pomocí ní usvědčují vrahy. Opravdu po sobě takto zanecháváme stopy DNA? Kdybych k vám přišel do bytu na návštěvu a byl tam hodinu, našla by se tam moje DNA?
Pokud byste u mě strávil hodinu, tak tam určitě vaši DNA najdeme. Z každého člověka neustále odpadávají kožní buňky. Mohly by vám vypadat i nějaké vlasy. Otázkou ale je, jestli bychom se k DNA dostali. Když vypadne vlas, tak musí být s cibulkou. Z ustřiženého vlasu DNA nedostaneme. Kožních buněk také musí být dostatečné množství, abychom se k DNA dopídili. Ale to už je věc kriminalistů, kteří mají o dost pokročilejší nástroje, jak DNA získávat, než my v Národním muzeu.
Nelze tedy říct, že kdekoliv jsem, zanechávám důkazy o své přítomnosti?
Tak jednoduché to není. V kriminálkách to přece jenom nadsazují, aby vylepšili příběh.
Co všechno jde z DNA poznat? Kdybych vám přinesl něčí slinu, co byste zjistil? Předpokládám, že byste dokázal poznat pohlaví. Co ale třeba barvu očí?
Skutečně se dá zjistit hodně. Určitě pohlaví, ale i to, jakým člověk trpí onemocněním, pokud je vázané na DNA. Je v ní zakódována spousta znaků, které vidíme na sobě, ať je to barva očí, či vlasů.
Jak moc je DNA unikátní? Jak moc se bude lišit má od vaší?
Lidská DNA má zhruba tři miliardy - zjednodušeně řečeno - písmen, kterým říkáme nukleové báze. Podíl těch rozdílných by mezi námi byl zhruba 0,6 procenta. To je rozdíl mezi námi, pokud tedy předpokládáme, že nejsme příbuzní. Pokud bychom se podívali na našeho nejbližšího žijícího příbuzného, což je šimpanz, tak rozdíl mezi jeho a naší DNA by už byl tři procenta.
Na stránkách vaší výstavy Doba genová se píše, že půlku genů dědíme od otce a druhou od matky. Opravdu to tak je? Často se mezi lidmi mluví o "silnějších genech".
O silnějších genech mluvíme v tom smyslu, který gen se projeví. Jeho jednu kopii máte od otce a jednu od matky. Říká se tomu alela. Jako příklad mohu uvést alelu u barvy očí. Můžete mít od otce alelu hnědých očí a od matky modrých. U hnědé se ví, že je dominantnější, takže se spíše projeví a budete mít hnědé oči.
Výstava Doba genová
Výstava Doba genová, jejíž je Dominik Vondráček hlavní autor, začíná v Nové budově Národního muzea v pátek. Otevřená bude až do 18. září. Vstupné je zdarma. Výstava slibuje, že návštěvníků představí vše o DNA, genech, dědičnosti a jak tyto informace využívá Národní muzeum při své výzkumu.
Může se rodičům s hnědýma a modrýma očima narodit dítě se zelenýma očima?
Pak je otázka, jaké oči měly generace předtím. Jsou případy, kdy se může stát, že například žena s mužem mají dítě tmavé pleti, přestože oni jsou bílí. Je to z toho důvodu, že v předchozí generaci měl někdo v této linii tmavou barvu pleti a projevilo se to až později. I to se může stát. Vždycky záleží na tom, jak na sebe různé geny zareagují. Je to extrémně náhodný proces.
To znamená, že gen, který způsobí tmavou pleť, je schovaný a projeví se až o několik generací později?
Je to složitější, protože genů, které určují barvu pokožky, je více. Jsou určitým způsobem provázané. To, jestli se projeví, záleží na tom, v jakém uspořádání jsou jiné geny. Že se to neprojeví hned v první generaci potomků, je právě o tom, co získáte z druhé strany. Pokud někdo má hnědé oči a někdo modré oči, tak to ještě neznamená, že potomek bude mít hnědé oči. Záleží, jestli předchozí generace hnědookého člověka už nebyla v podobné situaci.
To, že mám hnědé oči, neznamená, že obě mé alely genu budou vykazovat hnědou barvu. Je možné, že má druhá alela je "modrá" a díky ní bude mít můj potomek modré oči. Kterou verzi ode mě zdědí, je totiž náhodný proces. Pokud od matky dostane také modrou, tak naše dítě bude mít modré oči, protože obě verze jsou modré. V takovém případě jiná šance ani není, přestože já mám hnědé oči a je to dominantní barva.
Lidé si pomocí DNA rádi nechávají zjistit, kdo byli jejich předci. Funguje to opravdu na sto procent, nebo to tak přesné není?
Reálně to zjistit lze, ale vždycky je to s určitou pravděpodobností. Ve výsledcích vám řeknou, že z 60 procent jste Slovan a ze 40 procent Germán. Zrovna ve střední Evropě k míšení těchto etnik docházelo. Vždycky je to s nějakou pravděpodobností. Úplně natvrdo říct, že to je takhle a takhle, se nedá.
S čím se porovnávají naše vzorky? Když se řekne, že jsem z 60 procent Germán, znamená to, že se z 60 procent shoduje můj vzorek se vzorkem nějakého stovky let mrtvého Germána?
To ne, vychází se z aktuálních vzorků. Z každé populace či státu musíme mít spoustu vzorků, se kterými to pak porovnáváme. A zpětně jsme schopni vysledovat určité znaky, které se shodují s různými populacemi. V momentě, kdy vaše DNA vykazuje extrémní množství shod se slovanskými populacemi, je jasné, že pocházíte ze slovanského zázemí. Když se najdou rozdíly, které budou odpovídat germánským nebo asijským populacím, tak z toho se vytvoří číslo, že jste z 20 procent příbuzný někoho z Asie. Ale už nejde vysledovat moment, kdy si váš praprapradědeček našel partnerku v Číně.
Z analýzy vlastní DNA nezjistíme pouze to, odkud pocházeli naši předci, ale také to, jaké nemoci nám ve vyšší míře hrozí.
Jsme schopni detekovat určité vady, třeba metabolické. Dnes se dělají genetické screeningy, kde se tyto záležitosti hledají. Využívá se to například v těhotenství, kdy se odebírají vzorky z plodu a už tehdy můžeme zjistit, jestli dítě bude v pořádku. Pak jsou chyby na úrovni chromozomů, ve kterých je DNA zabalená. Takto se dá už v těhotenství vysledovat například Downův syndrom.
V poslední době se také často debatuje o zasahovaní do lidské DNA. Hrozí, že v budoucnosti si bude moct pár vybrat, jaké pohlaví či barvu vlasů bude mít jejich potomek?
Nechci říct, že spousta těchto věcí je už možná, ale je to otázka blízké budoucnosti. Bavíme se možná o pěti deseti letech. Tyto věci by byly možné. Zdůrazňuji, že by byly možné. Je to otázka etické stránky, jestli to vůbec bude někdy povolené. Já si myslím, že takové zásahy v pořádku nejsou. Člověk nikdy neví, co všechno zásah způsobí. Ale blížíme se tomu mílovými kroky. V Číně měli "vytvořit" člověka, který měl být imunní proti HIV. Nakonec však došlo k nějakým problémům.
Je to neetické z toho důvodu, že nevíme, jaké změny by to mohlo způsobit, nebo prostě jenom proto, že do této oblasti by člověk zasahovat neměl?
Jeden důvod je, že člověk skutečně neví, co se po našem zásahu může odehrát. A druhá věc je ta, že si možná s přírodou hrajeme až moc.
Jedna věc je určit si pohlaví dítěte a barvu očí, druhou věcí je však snížit riziko nemocí. I zásah za tímto účelem byste považoval za neetický?
Přál bych si říct, že to je všechno v pořádku. Samozřejmě by bylo skvělé, kdybychom takovým způsobem mohli předcházet nemocem nebo vadám. Jsou to ale zásahy na genové úrovni a mně osobně to nepřijde v pořádku.
Když si ještě pomůžu filmy. Jejich motivem občas bývají geneticky upravení superlidé. Je teoreticky možné, že zásahem do genu lze změnit výrazně nějakou charakteristiku lidí? Například že by se dal takto vytvořit někdo výrazně vyšší nebo svalnatější?
To by asi šlo. Většinou jde o nějaké predispozice. Někteří lidé například skutečně mohou mít problém s nadváhou vyloženě kvůli tomu, že to mají takzvaně v genech. Ale častokrát to jsou predispozice, které jsou pak ovlivněné prostředím, ve kterém člověk žije, a tím, jakým způsobem se stravuje.
Asi by šlo záměrně modifikovat určitá místa v DNA, která by pozitivně ovlivňovala predispozici pro výšku nebo pro to, jak by člověk byl schopný získávat svalovou hmotu. Ne každý člověk to má v genech. Ne z každého se může stát kulturista v pravém slova smyslu. I toto je v genech. Ale jsou to většinou predispozice, které se projeví na základě toho, že člověk skutečně cvičí a k něčemu se propracuje. Ten, který predispozice nemá, se k takovému výsledku v posilovně nedopracuje anebo jen velmi obtížně. Ale to je otázka hudby budoucnosti a zase etiky.
Promítají se do DNA také naše vlastnosti, nebo ty s tím nemají nic společného?
Existují studie o genech, které například způsobují, že člověk má větší sklon k agresi. Ale zase to jsou vesměs určité predispozice. Nelze říct, že když člověk má jeden konkrétní gen, bude to agresor a nebude se s ním dát mluvit.
Na stránkách výstavy je napsáno, že "výzkum Národního muzea je zaměřen také na objevování nových druhů a poddruhů, kterých je v naší instituci každoročně popsáno několik desítek". Na mě to působí, že to je na jednu instituci velké číslo. Měl jsem za to, že zvířecí druhy už byly objeveny a přibývají už jen výjimečně.
V rámci hmyzu se každoročně popíše zhruba deset tisíc nových druhů. Pořád je ještě neznáme, nemají jméno. Je to celkem běžná, až rutinní záležitost především v muzeích, kde jsou obrovské sbírky. Expert na danou skupinu vidí nějaké zvíře a má pocit, že to je nový druh. Vidí malé rozdíly v tom, jak zvířata vypadají. A tak to prožene laboratoří a porovná DNA a zjistí třeba, že zvířata se mezi sebou liší. Na základě toho pak popíše jiný druh.
Může se stát, že budu koukat na dva brouky, kteří jsou na první pohled stejní, a pak přijdete vy a řeknete mi, že to jsou dva různé druhy?
To se může stát. Podíváte se na dvě zvířata, která vypadají úplně stejně, ale DNA může být odlišná třeba i o 15 procent. A musíte zjišťovat další věci, třeba kde zvířata žijí. A zjistíte, že jeden brouk žije na jednom pohoří a druhý na druhém a že neumí létat. Tudíž spolu nemůžou komunikovat a je jistota, že jsou oddělení. A jsou takhle oddělení strašně dlouho, vizuální podoba jim zůstala stejná, ale DNA se jim mění odlišně. Často brouci vypadají stejně, ale když se jim podíváme na genitálie, tak zjistíme, že jsou úplně jiné.
Genitálie jste zmínil záměrně? Je to oblast, kde se zdánlivě podobná zvířata často liší?
Pokud se bavíme především o hmyzu, tak tam se to může dost lišit. Stává se, že zvířata vypadají velmi podobně, ale pak se zjistí, že genitálie jsou dost odlišné. A předpokladem je, že pokud jsou dost odlišné genitálie, tak by to měl být jiný druh.
Čím to je, že to jsou právě genitálie?
Tam je určitý evoluční tlak, který je daleko silnější než tlaky na to, jak zvíře vypadá celkově. Populace se předhánějí, aby se třeba samec spářil se samicí a měl jistotu, že se nespáří s jiným druhem. Potom dochází k modifikacím na genitáliích daleko rychleji. Evoluční tlak působí tím způsobem, že se rozdílnost genitálií může projevovat rychleji.
