DNA je nádherný systém

19.06. 17:10 | Autor:

Vynikající chemik, profesor Pavel Hobza před několika lety očinil objev s velkým O – nepravou vodíkovou vazbu. Ta váže molekuly vodíku, ale jen poloviční silou než vazba „normální“, o které se učí ve středoškolské chemii. Nyní studuje podobné vazby u DNA a nebo bílkovin. Když o nich mluví, potřebuje k tomu obě ruce a je vidět, že je pro něj rozplétání molekul opravdovým dobrodružstvím. Profesor Hobza je jedním z oceněných vědců letošní Akademickou prémií.

Čeho byste chtěl během následujících šesti let dosáhnout?

Když má člověk říct, co bude dělat, musí napřed říct, co udělal. My se zabýváme nekovalentními interakcemi v biologii. Například struktura biomakromolekul, třeba DNA nebo bílkovin, je dána tím, jak spolu stavební kameny těchto biomakromolekul reagují, jak na sebe „mluví“. A my pomocí metod kvantové a výpočetní chemie popíšeme to, jak spolu například dvě báze DNA drží, jakou mají strukturu a jaké mají vlastnosti. Díky tomu jsme schopní říct, čím je určená stabilita, nebo také nestabilita DNA.

DNA je nádherný systém, ta dvoušroubovice. Kdyby totiž příroda měla jenom kovalentní interakce, bylo by spojení tak silné, že by se DNA nerozpojila. Takže pánbůh nebo evoluce nebo někdo musel vytvořit úplně jiný aparát, který je dost silný, aby dvoušroubovici udržel, ale zároveň i dost slabý, aby se na signál příslušného enzymu rozpojil. Ale zase se umí spojit, a to tak přesně, že nedojde k žádnému posunu struktury.

Profesor Pavel Hobza působí v ústavu organické chemie a biochemie a zabývá se výpočetní a teoretickou chemií. Jeho hlavním zájmem jsou takzvané nekovalentní interakce a jejich úloha v přírodních vědách. Objevil nepravou vodíkovou vazbu, roli patrových „stacking“ interakcí v DNA a proteinech. Je jedním ze dvou nejcitovanějších českých vědců a podle Hirschova indexu (který vyjadřuje počet prací i jejich citovanost) je dokonce nejúspěšnější.

Síla této vazby je i v tom, že se báze DNA na obrovskou vzdálenost navzájem umí poznat a umí si říct „já chci jít k tobě, nechci jít vedle“, takže se třeba guanin vždycky spojí s cytosinem, což umožňuje zachování genetického kódu. Tahle síla je úžasná, a není v tom žádná vitalis, je to čistá fyzikální chemie, jsou to nekovalentní interakce. V dalších šesti letech bychom se tedy chtěli dostat dál v popisu toho, jak tahle struktura funguje, protože ono není vůbec jednoduché říct, „proč to tam drží".

A k čemu to je dobré?

Představte si, že máme DNA a máme ligand (funkční skupina: atom, molekula apod., pozn. red.). Ligand může být něco, co léčí, i něco, co škodí, třeba rakovina. V případě léku víme, že jeho účinek závisí na tom, jak pevná je vazba. A kdybych věděl, co stojí za stabilitou toho ligandu, mohl bych ho optimalizovat, aby držel co nejpevněji – zjistím, jaké jeho vlastnosti mám posilovat.

Na co konkrétně byste využil cenu, kterou jste nyní obdržel?

Svůj projekt jsem již ohlásil: Potřebuju pochopitelně počítače a poté peníze na místa. Já mám už teď tým víc než dvaceti lidí, ale jsou to většinou studenti nebo postdoci (studenti s čerstvým doktorátem, pozn.red.). Já bych chtěl mít i lidi, kteří jsou o stupínek výš, ale těm musíte dát peníze. A protože nechci lidi jen z Česka nebo z východu, ale i ze západu, tak na to musíte mít těch peněz trošku víc.

Podle čeho byste poznal úspěšnost svého projektu?

Tu nebudu hodnotit já, ale pan předseda nebo vědecká rada. Mým produktem jsou publikace. Ve vědě se úspěch měří velmi snadno: kvalitu svých publikací poznáte podle toho, v jakých časopisech publikujete, a jak jsou citované. Například u nositelů Nobelovy ceny je korelace mezi oceněním a citacemi obrovská. Já vím, že ty peníze, které jsem dostal, jsou velké a mimořádné, ale já to vrátím v mimořádném výkonu.

Ilustrační foto: ČTK