RNA je fascinující minimálně ze dvou důvodů

Jeden z nejcitovanějších českých vědců, prof. Jiří Šponer z Biofyzikálního ústavu AV ČR v Brně, bude hostem letošní Vědecké konference. V přednášce Přišel život z vesmíru? představí obor, který se zabývá možností vzniku života na Zemi i jinde ve vesmíru.


prof. RNDr. Jiří Šponer, DrSc. Foto: archiv J. Š.

Prof. RNDr. Jiří Šponer, DrSc., se se snaží odhalit evoluci, strukturu a fungování DNA a RNA s pomocí počítačových metod. Věnuje se především strukturní molekulární biologii a biofyzice, fyzikální chemii molekulárních interakcí, výpočetní chemii, simulacím biopolymerů, strukturním studiím RNA molekul, DNA a protein‑DNA komplexům, kvantově‑chemickým studiím molekulárních interakcí v nukleových kyselinách a bioinformatice nukleových kyselin. Prof. Šponer patří s 12 tisíci čistými citacemi mezi nejcitovanější české vědce. Je vedoucím výzkumné skupiny Struktura a dynamika nukleových kyselin v Biofyzikálním ústavu AV ČR v Brně.


Vaše přednáška má název Přišel život z vesmíru? Na co se můžeme těšit? Můžete v krátkosti blíže představit, o čem budete hovořit?

Stručně představím obor, který se zabývá možností vzniku života jak na naší planetě, tak i jinde ve vesmíru, včetně geologických a planetologických kontextů. Hlavně budu hovořit o tom, jak mohly vzniknout na Zemi samovolně první chemické systémy schopné darwinistické evoluce. Představím dva dnes dominantní scénáře, ten klasický, vycházející z molekuly kyanovodíku, a ten druhý, založený na molekule formamidu.

Zabýváte se vznikem první molekuly RNA. Jak jste se k tomuto tématu dostal, jak dlouho už se mu věnujete a co zásadního se vám doposud podařilo zjistit – jak daleko jste od objasnění možného vzniku života na Zemi?

Judit a Jiří Šponerovi

To, že původ života studujeme, je především zásluha mé ženy Judit, která v tomto tématu má v ČR dominantní postavení. Prostě zhruba před 10 lety pro sebe začala hledat nové chemicky zajímavé téma, a našla oblast origin of life, kde se navíc ukázalo, že byla veliká mezera na trhu. V tomto oboru teorii vůbec nikdo nedělal. Dobře provedená teorie navíc může mít zásadní vliv na interpretaci a plánováni experimentů, což je přesně naše úloha. Samozřejmě, velkou roli sehrálo to, že naše laboratoř měla obrovské zkušenosti a metodický záběr v oblasti teoretického studia „moderních“ nukleových kyselin, které jsme mohli okamžitě bez jakéhokoliv zpoždění plnou silou nasadit i na problematiku origin of life. Myslím, že náš největší přínos, spolu s kolegy z několika experimentálních laboratoří, je velmi přímočarý model, jak z formamidu přes cyklické nukleotidy mohly samovolně vzniknout první molekuly RNA schopné chemické evoluce. Samovolným vznikem míním polymerizaci RNA bez templátu, tedy bez kopírování z nějaké jiné molekuly RNA. Veškerá syntéza nukleových kyselin v dnešním světě probíhá samozřejmě již pomocí templátů.

Co vám na molekule RNA přijde nejvíc fascinující a kam dál lze v souvislosti s RNA směřovat výzkum? Co je pro váš výzkumný tým momentálně hlavním cílem a největší výzvou?

RNA je fascinující minimálně ze dvou důvodů. Za prvé, asi se jednalo o první molekulu, která odstartovala evoluci (hypotéza RNA světa). RNA je schopna jak kódovat genetickou informaci, tak i katalyzovat chemické reakce. Teprve později v raných fázích evoluce si molekula RNA vytvořila DNA na lepší a chemicky stabilnější kódování a bílkoviny na mnohem rozmanitější enzymatické reakce. Sama jako jediná umí oboje. Neméně pozoruhodná je ale i úloha RNA v moderních organismech. Série RNA objevů od osmdesátých let minulého století, jako byly objevy katalytické funkce RNA či RNA interference, je považována za jednu z největších revolucí v biologii. Jen asi dvě procenta našeho DNA genomu přímo kóduje bílkoviny, nicméně nejméně 80 % našeho genomu je aktivně přepisováno do RNA. Tedy dominantní část našeho genomu produkuje tzv. nekódující molekuly RNA, z nichž mnohé hrají naprosto klíčové úlohy v regulaci biochemických procesů. U řady z nich stále tápeme, co vlastně dělají. Pokud jde o naše vědecké cíle, tak v oblasti studia původu života je to jednoznačně dotáhnout experimentálně do konce samovolný vznik prvních molekul RNA z molekuly formamidu jako výchozího prekursoru. Spolu s kolegy z Regionálního centra pokročilých materiálů a technologií Palackého university v Olomouci chystáme novou generaci experimentů, která by řadu představ měla definitivně prověřit. Dále zjistit, jak mohla zpočátku evoluce probíhat kooperace mezi prvními molekulami RNA a aminokyselinami, tedy jak mohly začít molekuly RNA kódovat první oligopeptidy. Ale těch výzev je více, například ve vývoji metodik pro molekulové simulace nukleových kyselin, problém tzv. foldingu nekanonických molekul DNA (G-kvadruplexů) a další.

Patříte mezi nejcitovanější české vědce. Jaký je váš názor na současný systém hodnocení a financování výzkumu a vědy v České republice?

Osobně za největší problém české vědy považuji prudce narůstající, tupou a vyčerpávající byrokracii, která v posledních letech nabyla zcela obludných rozměrů a začíná výzkum paralyzovat. V konečném důsledku vede k obrovskému mrhání veřejnými prostředky, a to dvěma mechanismy. Jednak tím, že kreativním vědcům bere obrovské množství sil a času, který by jinak mohli věnovat tomu, za co jsou placeni, tedy výzkumu a výuce. Může vás postupně odborně zcela ubít, a řadě kolegů se to již stalo. A za druhé tím, že čerpání prostředků jsou omezována tak nesmyslnými, rigidními a často protichůdnými pravidly, že v konečném důsledku dochází ne k úsporám, ale k plýtvání. To, čeho jsme svědky třeba v projektech zadávaných MŠMT či u řady evropských projektů, už přesáhlo hranice jakékoliv soudnosti. Jedná se bohužel o fenomén celoevropský a naznačuje hlubší problémy, ztrátu dynamiky, stagnaci ve společnosti. Pokud jde o hodnocení vědy, tak tady vidím následující problém. Efektivní hodnocení vědy by nepochybně prospělo a sám bych si ho velice přál. Jenže to vyžaduje, aby ve společnosti existovala vysoká míra profesionality a vůle hodnocení provádět a řídit se jeho výsledky. Jinak hrozí, že i dobře míněný pokus o hodnocení skončí jen další demotivující evaluační fraškou, která ještě zhorší už tak neúnosnou byrokratickou zátěž, aniž by vedla k racionalizaci alokace zdrojů. V horším případě bude deformována vlivovými skupinami k prosazování jejich politicko-ekonomických zájmů. Pokud bude byrokratizace účelového financování pokračovat tak jako doposud, tak jsem jednoznačně zastáncem institucionálního financování vědy. Protože v česku jsme vždy papežštější než sám papež, varuji před mechanickým přebíráním „osvědčených vzorů“ ze zahraničí, protože v řadě případů budou důsledky kontraproduktivní. Jedná se například o fetišizaci tzv. mobility, kdy více řešíme, kdo kde byl, a ne co kdo umí, fetišizaci publikací s vysokými IF, kdy se řeší, kde to bylo publikováno, a ne co bylo publikováno, fetišizaci peer review hodnocení a podobné. Nic nemůže základní výzkum poškodit víc než regulace, plány vědecké práce, strategie a koncepce, milníky, indikátory a podobné bludy. Věda znamená na něco nového přijít, často zcela nečekaně, a tedy v rozporu s pravidly grantových agentur a očekáváními úředníků. Mimochodem náš vstup do tématiky origin of life je klasickým příkladem. Objevy samozřejmě přicházejí na základě precizně provedené práce, ale jakou cestou toho dosáhnete, je víceméně jedno.

Foto: archiv Jiřího Šponera

Vydáno: 14. 4. 2017 / Odpovědná osoba: Mgr. Ing. Tereza Kůstková