Příběh objevu, který všechno změnil: Objevitelé DNA Watson a Crick stáli na ramenou desítek velkých badatelů

V celé historii vědy neexistuje molekula, která by dosáhla tak ikonického statusu jako dvojitá šroubovice DNA," říká Martin Kemp z University of Oxford v publikaci The Mona Lisa of Modern Science, a přirovnává ji proto k postavení Leonardova portrétu Mony Lisy v dějinách umění. Roku 2017 Lulu Qianová z California Institute of Technology dala tomuto přirovnání fyzickou podobu, když metodou DNA Origami vytvořila nejmenší portrét ženy s tajemným úsměvem: její Mona Lisa měla tvář širokou pouhých 100 nanometrů. Neudělala to jen proto, že je to mediálně vděčné a věda je na přízni veřejnosti závislá. Leonardova tajuplná krasavice v provedení menším než většina bakterií je také symbolem možností současné genetiky v manipulacích se základním stavebním kamenem pozemského života.

Touha po popularizačních zkratkách také způsobila, že jsou James Watson a Francis Crick, autoři zmiňovaného článku z Nature, často uváděni jako ti, kdo DNA objevili. Jenže to není přesné. Přestože jim popis její struktury roku 1962 vynesl Nobelovu cenu za medicínu, i pro ně platí to, co o svých objevech kdysi řekl Isaac Newton: "Stojím na ramenou obrů." K objevu genetického mechanismu, v němž hraje DNA klíčovou roli, vedla dlouhá cesta dlážděná pracemi badatelů, jejichž jména veřejnost většinou ani nezná.

Když se protnou cesty biologů a chemiků

Není bez zajímavosti, že symbol dvojité šroubovice nápadně připomínající strukturu DNA je jednou z vůbec nejstarších dosud objevených pravěkých kreseb. Nachází se ve španělské jeskyni Nerja a tým archeologů z Universidad de Córdoba klade její vznik do doby před 42 až 43 tisíciletími. Nejspíše jde o náhodu, tím ale cesta dvojité šroubovice dějinami umění nekončí − a objevuje se v podivných souvislostech. Například kaduceus, antický symbol plodnosti, tvůrčí síly a rovnováhy protikladů, má podobu hole, kterou spirálovitě obtáčí dvojice hadů. Podobné prvky dvojité šroubovice se objevují i v sumerské mytologii, ve stromu života, z něhož později starozákonní Židé udělali strom poznání v knize Genesis, a také ve staročínské filozofii − v zobrazení působení sil jin a jang při aktu stvoření.

Okamžikem zrození moderní genetiky se stala práce brněnského mnicha Gregora Johanna Mendela, který roku 1866 v publikaci Versuche über Pflanzen-Hybriden popsal zákony dědičnosti. Když byla jeho pozapomenutá práce začátkem 20. století konečně pro vědecký svět objevena, zbývalo už jen najít biochemický mechanismus, který se těmito zákony navenek projevuje.

Biologové se tou dobou nejčastěji domnívali, že nositelem dědičnosti jsou bílkoviny v buňce. Existence DNA byla přitom tou dobou už známá. V 60. letech 19. století na ni narazil švýcarský chemik Johannes Friedrich Miescher, když zkoumal použité obvazy z chirurgických ordinací, aby se dověděl více o složení jader bílých krvinek. Podařilo se mu z nich získat extrakt bohatý na fosfor a dusík, kterému říkal nuklein, ve skutečnosti však šlo o směs DNA a RNA, což je šroubovicovitá makromolekula podobná DNA, která však na rozdíl od ní má jen jednu spirálu. Miescher dokonce vyslovil názor, že "nuklein" by mohl mít něco společného s dědičností, více však tehdejší metody neumožňovaly.

Miescherův výzkum dotáhl do konce německý biochemik Albrecht Kossel, který na přelomu 19. a 20. století v "nukleinu" rozpoznal kyseliny deoxiribonukleovou (DNA) a ribonukleovou (RNA) a izoloval z něj pět základních stavebních prvků: molekulu adeninu, cytosinu, guaninu, thyminu a uracilu. Tou dobou už bylo zřejmé, že tady se biologie ocitla na stopě něčeho velkého, a tak roku 1910 Kossel obdržel Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu.