V oblasti nazývané kvůli nepřehlednému terénu normanské Švýcarsko leží malé městečko s 1 300 obyvateli. Právě v této oblasti se Němci rozhodli zahájit protiútok mířící na západ k pobřeží Atlantiku, k městu Avranches vzdálenému třicet kilometrů. V okolí městečka, které se dosud zapsalo do historie především výrobou příborů a které se v novější době stalo křižovatkou spojující vnitrozemské obce s pobřežím, se měly již brzy odehrát zuřivé boje. 

Poslední okupant

Dne 3. srpna zastřelil francouzský policista ozbrojený puškou z 19. století a jedinou kulkou posledního německého vojáka v Mortain. O hodinu později dorazili do městečka vojáci 1. pěší americké divize, kterou o tři dny později za slunečné neděle vystřídala 30. pěší divize. Jásající civilisté házeli na osvoboditele přijiždějící v nákladních autech květiny. Divize se ještě dostávala z těžkých ran, které utrpěla při bojích v Normandii na konci července. Během operace Kobra v posledním červencovém týdnu totiž americké divize ztratily 136 padlých a několik stovek zraněných mužů, téměř všechny právě z 30. divize. Část z nich si vyžádalo bombardování amerického letectva, které omylem zasáhlo vlastní pěšáky.

Dva z devíti praporů divize byly poslány jinam, zbývající se zakopaly na jedenáct kilometrů dlouhém úseku fronty. Velký význam přikládali Američané strmému kamenitému kopci jménem Montjoie, vypínajícímu se východně od Mortain. Označovali ho jednoduše podle jeho výšky v metrech – kóta 314. Sedm set mužů z 2. praporu 120. pěšího pluku mělo za úkol hájit tento hřeben, zatímco zbytek divize pokračoval v budování jednoduchých polních opevnění, která rozestavěla 1. divize. Mezi muži na kopci byl i poručík Robert L. Weiss, dělostřelecký pozorovatel vybavený kromě dalekohledu také radiostanicí SCR-610 s dosahem osm kilometrů – dostatečným na to, aby se spojil s dělostřelci zakopanými západně od vrchu. 

Hitler nařizuje útok 

Američané doufali, že se dočkají odpočinku, ten jim ale nebyl dopřán. Situace německých sil v Normandii byla na konci července zoufalá. Ve svém stanu ve Východním Prusku však Hitler naznal, že „se naskytla jedinečná příležitost, která se už nebude opakovat, ... proniknout do nesmírně důležitého nepřátelského prostoru“.

Podle jeho rozkazu měly provést čtyři německé tankové divize protiútok ve směru přes Mortain do Avranches, oddělit 3. armádu George Pattona od 1. armády generála Courtneye Hodgese, a pokud přímo nedonutí protivníka prchnout zpět na lodě, alespoň umožní návrat k poziční válce z počátku léta. Hitler prostřednictvím vrchního velitelství vzkázal veliteli skupiny armád B ve Francii polnímu maršálovi Hansi von Klugemu, aby: „… měl oči upřené jen kupředu a na nepřítele a neohlížel se zpět.“

Riskantní operace

Kluge, který do Francie přišel s pověstí neohroženého a vytrvalého inovátora, odpověděl, že takový útok, pokud by nebyl úspěšný, by znamenal nebezpečí obklíčení a zničení. Dokonce i v případě, že by útočící divize dosáhly Avranches, byly by příliš slabé na to, aby město udržely proti spojenecké převaze v letectvu, dělostřelectvu a obrněncích. 

Osm německých divizí bylo již v červenci vyhlazeno v bojích na poloostrově Cotentin. Naopak šest divizí dorazilo na normandskou frontu z jižní Francie a Pas-de-Calais, což umožnilo reorganizaci. Tanková skupina Západ byla přejmenována na 5. tankovou armádu s tuctem divizí ve čtyřech sborech, 7. armáda pak čítala 16 divizí. Přesto šlo o křehké a deprimované svazky. Hitler ale nebral na realitu ohled a nekompromisně nařídil „zaútočit přímo k moři bez ohledu na riziko“. Celá ofenziva dostala název Operace Lutych. 

Noční úder

Dne 7. srpna jednu hodinu po půlnoci hlásily americké hlídky palbu z ručních zbraní nepřítele a následně uslyšely charakteristický zvuk motorů německých panzerů. Vzápětí úder dopadl na 30. pěší divizi – 26 000 mužů a 120 tanků první vlny. Američtí dělostřelci byli připraveni a odpověděli na palbu. V noční tmě jen na slepo odhadovali vzdálenost nepřítele podle hluku na pouhých tisíc metrů. Američtí pěšáci přebíhali mezi palebnými pozicemi, aby simulovali větší počet, než jich byl ve skutečnosti; mnozí z nich se ocitli v obklíčení.

Nocí se ozýval nářek zraněných. Němcům při útoku prakticky nic nevyšlo. Spojenecké stíhací bombardéry útočily na tanky jedoucí v čele 1. tankové divize SS a zastavily kolony na dlouhé hodiny. Pouze tři z šesti útočných hrotů dosáhly včas určené cíle. Pravé křídlo vyztužené 116. tankovou divizí sotva postupovalo a velitelé si koledovali o odvolání za „neinspirativní a pesimistické“ velení. Velením Luftwaffe slibovaných 300 stíhaček nikdy na frontu nedorazilo...

Dokončení: Šest dní obklíčení na kopci: Klíčový boj o francouzské městečko Mortain (2)

Německý úder dopadl nejtvrději na Saint-Barthélemy, důležitou křižovatku tři kilometry severně od Mortain. Americké stíhače tanků svými kanony ráže 76,2 mm zničily německý panther na vzdálenost pouhých 50 m a další dokonce na 30 m. Pěšáci u jednoho zátarasu dovolili nepřátelským tankům projet a pak je zmasakrovali protitankovými granáty. První americký prapor 117. pěšího pluku ztratil 350 mužů a stáhl se na úbočí kopce kilometr západně od Saint-Barthélemy. Německý postup se podařilo zadržet na šest hodin a brzy bylo vyřazeno 40 nepřátelských obrněnců. Mezitím v Abbaye Blanche, klášteře z 12. století severně od Mortain, četa 66 mužů s bazukami a děly odrazila útok pluku SS. Více než 60 nepřátelských vozidel bylo vyřazeno.

Dokončení v úterý 6. listopadu

Obří nelétaví ptáci nežili jenom na Novém Zélandu. Ostrov Madagaskar obývali novozélandským ptákům moa podobní ptáci aepyornisové, kterým se v angličtině říká Elephant Bird, tedy „sloní pták“. Podle některých údajů tam žili ještě asi před tisícem let a možná i před pouhými pěti sty lety. Tehdejší obyvatelé Madagaskaru je ale nakonec vyhubili.

Aepyornisové byli skutečně jako sloni. Vážili i přes půl tuny a kladli největší známá ptačí vejce v historii. Jejich vejce byla dokonce větší než vejce většiny druhohorních dinosaurů. Jak ale takoví gigantičtí ptáci žili?

TIP: Novozélandské lesy postrádají obrovské ptáky Moa: Spolu s ptáky mizí i houby

Američtí badatelé prozkoumali lebky dvou druhů sloních ptáků pomocí počítačové tomografie a rekonstruovali tak podobu jejich mozků. Ukázalo se, že tito obří ptáci měli velmi malá, přímo zakrnělá mozková centra zraku. Vědci z toho vyvozují, že aepyornisové žili nočním životem, při němž zrak příliš nepotřebovali. Dokonce prý byli téměř slepí. Něco takového přitom prakticky nikdo neočekával. Namísto zraku se tito ptáci spoléhali spíše na čich, podobně jako novozélandští ptáci kiviové.

Magellanova mračna jsou trpasličí galaxie, které věrně provázejí Mléčnou dráhu po dlouhé miliardy let. Stejně jako Mléčná dráha mají i Magellanova mračna bouřlivou historii. Potvrdil to i nedávný výzkum, který vedla Sally Oey z Michiganské univerzity.

Oeyová a její spolupracovníci využili pozorování evropské vesmírné observatoře Gaia, která je skvělá na sledování pohybů hvězd. Pozoruje hvězdy v Mléčné dráze a může sledovat i pohyby hvězd v jiných galaxiích, jako je například Malé Magellanovo mračno.

Srážka Magellanových mračen

Z dat observatoře Gaia vyplývá, že řada hvězd z jihovýchodní oblasti Malého Magellanova mračna, která je známá jako „Wing“, čili „Křídlo“, se pohybuje pryč z dotyčné trpasličí galaxie směrem k Velkému Magellanovu mračnu, rychlostí kolem 64 kilometrů za sekundu. Podle astronomů z trajektorií těchto hvězd vyplývá, že se Velké a Malé Magellanovo mračno před pár sty miliony let srazily ve velkolepé galaktické srážce.

TIP: Dvojice trpasličích galaxií Magellanových mračen byla původně trojicí

V současnosti známe v sousedství Mléčné dráhy 59 trpasličích galaxií. U řady z nich již astronomové potvrdili, že jde o satelity naší Galaxie. Velké a Malé Magellanovo mračno jsou jediné dvě z těchto galaxií, které můžeme vidět pouhým okem. Jak se zdá, je to docela neposedná sebranka.

Podle Světové zdravotnické organizace WHO dýchá každý den znečištěný vzduch 93 procent dětí mladších 15 let. Na celém světě to je asi 1,8 miliardy dětí, které jsou tím pádem vystavené působení všudypřítomných toxických látek.

Neviditelný zabiják

Výsledkem tohoto neutěšeného stavu je, že kvůli znečištěnému vzduchu stovky tisíc dětí ročně umírají, závažně onemocní anebo trpí poruchami mozkové aktivity, protože škodliviny z ovzduší nepříznivě působí na jejich nervový systém. Generální ředitel WHO Tedros Adhanom Ghebreyesus tvrdí, že toxické ovzduší doslova tráví miliony dětí světa a ničí jejich mladé životy. Znečištěný vzduch přitom kromě ohrožení zdraví přináší i obrovské ekonomické ztráty, spojené s náklady na léčení i dalšími výdaji. 

TIP: WHO: Znečištění ovzduší zabije ve světě více malých dětí než malárie

Znečištěné ovzduší se stává závažným zdravotním problémem dnešní doby a jednou z klíčových hrozeb pro zdraví dětí. Odborníci odhadují, že právě toxický vzduch je hlavní příčinou úmrtí u jednoho z 10 dětí, které ve světě zemřou do 5 let svého věku. Problémy s ovzduším se přitom týkají především dětí v chudých zemích. Zvláště v Africe, jihovýchodní Asii a v zemích kolem Pacifiku je nebezpečnému vzduchu vystaveno téměř každé dítě do 5 let.

Na jihu Bolívie v poušti Siloli, jež patří do andské rezervace Eduardo Avaroa, stojí takzvaný Kamenný strom (Árbol de Piedra). Jde bezpochyby o jednu z nejpozoruhodnějších kamenných formací této oblasti, která byla do svého tvaru obroušena větrem hnanými zrnky písku. Z fotografie by se mohlo zdát, že tento „košatý“ krasavec vybízí k posezení ve stínu uprostřed rozpálené písečné pouště. Pravdou ovšem je, že se nachází v nadmořské výšce bezmála 4 500 metrů a zdejší teploty velmi často a rychle padají pod bod mrazu. 

Neuplyne rok, abychom alespoň jednou ze „stoprocentně pravdivého zdroje“ neslyšeli, že přijde konec světa. Zkáza se však nekoná, neboť ji zvěstují nedůvěryhodní jedinci prahnoucí po pozornosti. Nicméně mezi všemi smyšlenými hrozbami zániku ční jedna, která vzešla z analýzy tvrdých dat a nemohl ji zmanipulovat lidský faktor. Stojí za ní počítač a podle jeho prognóz zbývá lidstvu na Zemi posledních 22 let. 

Žádné světlé zítřky

Psal se rok 1973 a Jay Forrester z Massachusettského technologického institutu právě dokončil program World One: Software měl po zadání dat o společnosti, přírodních zdrojích a dalších parametrech tehdejšího světa vypočítat model globální udržitelnosti. Hlavním východiskem se přitom staly roky 1900–1973, tedy doba, kdy se mimo jiné odehrály dvě světové války. Zadavatelem projektu byl tzv. Římský klub (viz Ochranná ruka nad světem), který si chtěl nechat předpovědět způsob, jak co nejlépe zajistit stabilní globální růst. 

Počítač nabídl sadu grafů týkajících se obyvatelstva, výkyvů v kvalitě života, přírodního bohatství či znečištění, které zcela jasně naznačovaly blížící se pohromu. Místo optimistické vyhlídky přišel World One s apokalyptickou prognózou, podle níž naše společnost do roku 2040 zanikne. Zlomový bod má však nastat o dvacet let dřív – a to je také důvod, proč tehdejší předpověď opět vyplouvá na povrch. 

Konec civilizace

V roce 1973 odvysílala stanice ABC krátký dokument o katastrofické vizi, v němž moderátor mimo jiné uvedl, že první bod zlomu přijde již brzy: „Zhruba v roce 2020 začne být situace na Zemi kritická. Pokud něco neuděláme, kvalita života na naší planetě klesne k nule. Znečištění začne lidi ohrožovat natolik, že budou umírat. Nejenže se tak růst počtu obyvatel zastaví – bude jich dokonce ubývat. Nakonec se ocitneme v populačním stavu srovnatelném s rokem 1900. Tímto tempem mezi léty 2040 a 2050 veškerá civilizace v podstatě zanikne.“  

Na pochmurnou vyhlídku reagoval tehdejší předseda Římského klubu Alexander King: Svrchovanost států podle něj postupně zmizí a ve světě bude nastolen nový pořádek. Hlavní roli převezmou nadnárodní korporace. „Suverenita národů přestane být absolutní a postupně se vytratí. Degradace postihne všechny, i ty největší velmoci,“ popsal v rozhovoru pro ABC.  

Zamoření zabíjí

Aby se předpovězené katastrofě předešlo, vypracoval Římský klub v roce 1973 krizový plán, podle nějž by optimističtější budoucnost zajistila mimo jiné střídmost světových velmocí. Například Spojené státy měly omezit těžbu a využívání přírodních surovin. Klub hodlal propagovat ideový směr, který by lidstvo přivedl k uvědomění, že prestiž spočívá v nízké spotřebě: Méně náročné země by tedy do řízení světa promlouvaly zvučnějším hlasem. Myšlenka se však neujala.

V současných USA se například loni spotřebovalo 7,26 miliardy barelů ropy, tj. zhruba 3,16 miliardy litrů denně. Oproti Evropě zaostává americká země také v recyklaci, a mimo jiné tak zamořuje oceány odpadem. Umírnění však nejsou ani další velcí hráči světové scény jako Čína či Rusko, a ve výsledku tedy 90 % globální populace dýchá zamořený vzduch, jenž ročně zabije až sedm milionů lidí. 

Nezkalený výhled

Je pravděpodobné, že v roce 2020 drastický zlom nepřijde. Odhad, podle nějž počet obyvatel planety klesne, se zdá zatím absurdní: Světová populace se každým dnem rozrůstá zhruba o 175 tisíc jedinců. Neodvratný pád civilizace také staví na předpokladu, že proti horšícím se podmínkám nic nepodnikneme.

TIP: Tajemný klub Bilderberg: Elitní spolek, co ovládá svět?

Předpověď vycházela jen z projekce trendů tehdejší společnosti do budoucna a nebrala v úvahu žádné neznámé vlivy, jako třeba možné – byť nepatrné – změny v našich ekologických postojích. Mrazivá je ovšem skutečnost, že se temná prognóza přes výše popsané nedostatky velmi přesně naplňuje především v oblasti ekologie a znečištění.

První významnou ženou Říma byla bezpochyby matka jeho zakladatele – Rhea Silvia. Jako by však její smutný příběh předestíral, že osudy jejích ambiciózních nástupnic budou podobně tvrdé. Livia Drusilla o tom věděla své.

První římská císařovna.

Její cesta na trůn je provázena jedním skandálem za druhým. Pochází z bohatého rodu Claudiů a manželství s Augustem z rodu Juliů by jí i jejím potomkům mohlo zaručit několik desetiletí na trůně. Plán je téměř vymyšlen, jen je tady malý háček - Augustus je ženatý a čeká dítě. Ona sama je vdaná a ve třetím měsíci těhotenství. Nevadí. Když mezi nimi přeletí pomyslná jiskra, je rozhodnuto. Oba se rozvedou a Liviino dítě už se narodí v novém manželském svazku. Společnost se sice bouří, ale co naplat…

Manželství dvou mocných lidí je láskyplné i pragmatické. Livie o svého manžela velmi pečuje, a dokonce mu sama šije oblečení. Na veřejnosti ale vystupuje jako samostatná a nezávislá žena. Je velice chytrá a podaří se ji císaře Augusta lehce omotat kolem prstu. Dokonce od něj získá pečetní prsten a může konat důležitá státnická rozhodnutí! Jejich společná a prosperující vláda trvá téměř půl století. Ale ani tady to nebylo jen tak.

TIP: Vražedkyně s modrou krví aneb Ženy, se kterými nebylo radno si zahrávat

Livie není žádná naivka. Podaří se ji vybudovat hustou síť špehů, dokonce i z manželek mocných státníků. Brzo ji je jasné, že jejich život není nikdy jistý. Vytvoří proto dokonce šifrovací písmo, pomocí kterého komunikuje se svým manželem. A stejně, jako jiné Římanky, i ona ráda sáhne po dámské zbrani – jedu. Má celý kufřík a ve snaze ochránit pozici své rodiny neváhá jakoukoli lahvičku použít.

Klidně kritizuje syna

Nebojuje však jen takto brutálně. Některým nepřátelům naopak dává vysoké funkce a potom bedlivě sleduje každý jejich krok. Po takovém dozoru nemá nikdo ani špetku odvahy k organizaci atentátu.

Nic ale netrvá věčně. Císař Augustus jednou zemře – a prý je to rukou jeho vlastní ženy, která mu dá otrávené fíky. Ale věrohodné důkazy neexistují a na trůn usedne jejich společný syn Tiberius. Mladý a energický muž dlouho nevydrží matčino poučování. Livii je osmdesát let a stává se nesnesitelnou. Syna kritizuje, pomlouvá a vyhrožuje mu. Tiberius se stáhne do ústraní a šest let čeká, až jeho matka zemře. Na pohřbu ji sice nazve “Matkou vlasti“, tím pro něj ale rodinné rozloučení končí.

Prof. Paleček jako první na světě položil základ pro současný rozvoj elektrochemie DNA a RNA, nabízející čipy pro stanovení nukleotidových sekvencí i poškození DNA. Po řadu desetiletí patřil ke světové špičce v oblasti elektrochemie DNA a výrazně přispěl k pokroku v oblasti chemické reaktivity DNA a ve výzkumu jejích lokálních struktur. Za svoji práci v této oblasti získal roku 2014 cenu Česká hlava, nejvyšší české vědecké vyznamenání. Přečtěte si rozhovor, který jsme s ním vedli na sklonku letošního léta.

Začátky vaší práce jsou spojeny s polarografickou metodou; v čem spočívala?

Polarografie je elektrochemická metoda, kterou navrhl Jaroslav Heyrovský v roce 1922 a v roce 1959 za svůj objev dostal Nobelovu cenu. Já jsem principy, které on objevil, použil k něčemu, co nikdo jiný nedělal, a mnozí, kteří se v elektrochemii vyznali, mě za to silně kritizovali. Začal jsem totiž pomocí této metody analyzovat DNA. Zajímavé bylo, že klasická polarografie Heyrovského nefungovala, protože byla málo citlivá. A tak jsem použil metodu, kterou jsme jako diplomanti měli k dispozici, takzvanou oscilografickou polarografii.

Jak se liší?

Oscilografickou polarografii objevil Heyrovský v roce 1941. Od původní polarografické metody se značně lišila, jednak měřila křivky oscilograficky, tedy na oscilografu, a nejdůležitější na této metodě bylo, že se při ní elektroda polarizovala nikoliv napětím, což platí v klasické polarografii, ale proudem. Vkládali jsme proud na elektrodu a v souvislosti s tím se měnil potenciál elektrody – mohli jsme tedy měřit závislost potenciálu na čase.

Co všechno můžete s pomocí polarografie změřit?

Polarograficky se měří roztoky a ta polarografická metoda ve své době byla něco velice zajímavého, protože to byla první instrumentální metoda, která umožňovala zjistit složení daného roztoku. Bylo s ní možné určit, že jsou v roztoku například kovové ionty, a nejen které tam jsou, ale také kolik jich tam je. Ve své době to bylo skvělá metoda, dnes je samozřejmě celá řada jiných a dokonalejších způsobů.

Jakým způsobem jste tuto metodu využil vy?

Snažil jsem se polarografii použít k analýze DNA, a ono to nešlo. Takže jsem místo toho použil oscilografickou polarografii, která se na analýzu DNA velmi dobře hodila. V roce 1957 jsem byl ještě student, tenkrát se tomu říkalo aspirant, dneska říkáme Ph.D. student. V tom roce vyšla práce, kterou napsal Hermann Berg, Němec, který uvedl, že zkusil pomocí oscilografické polarografie analyzovat DNA, a jeho závěr byl, že DNA je inaktivní, že neposkytuje žádný redukční ani oxidační signál.

Tedy říkal, že ta metoda nefunguje?

Ano, jenomže já už jsem měl výsledky, které ukazovaly, že to tak není. On měl smůlu, protože si zvolil jedno z mála prostředí, ve kterém to nefungovalo. Když jsem potom v roce 1958 publikoval svoji práci, všichni lidé říkali, no jo, to je nějaký hloupý student, vždyť přece Berg ukázal, že to nejde, a teď tu nějaký Čech něco předvádí. Takže jsem byl v obtížné situaci a zastal se mě až profesor J. Heyrovský, který si uvědomoval význam výzkumu DNA. Ten mě stimuloval v mé práci a poskytl mi potřebnou podporu. Moji další práci mi pak uveřejnili v prestižním časopise Nature. 

Co jste pomocí oscilografické polarografie zjistil?

Zjistil jsem, že jednořetězcové báze DNA (tedy písmenka v genetické abecedě) poskytují redukční i oxidační signály a že redukční signály neposkytuje dvouřetězcová DNA, ve které jsou báze nedostupné, protože jsou ukryty uvnitř dvoušroubovicové struktury. Mohl jsem tedy snadno rozlišit jednořetězcovou od dvoušroubovicové DNA.

Jak se tento objev dal využít?

Od r. 1953 se vědělo, že DNA má dvoušroubovicovou strukturu a že se její řetězce mohou rozdělit – tomu procesu se říká denaturace. Vědci si lámali hlavu, jak by je mohli zase zpátky spojit, a nešlo jim to. Až na Harvard University se objevil v laboratoři Paula Dotyho profesor Julius Marmur, který přišel na to, jak to udělat. Proces, při kterém se oba řetězce spojily, byl nazván renaturace DNA. V té době potřeboval profesor Marmur nějaké metody, kterými by mohl celý proces sledovat, nějaké sice byly k dispozici, ale on jich potřeboval víc. Přečetl si můj článek v Nature a pozval mě, abych s ním v jeho laboratoři spolupracoval. 

Používá se polarografie ještě dnes?

Základní princip je stejný, zlepšila se zejména technologie. Pokrok je obrovský, všechny metody jsou vylepšené a ani my jsme ten starý přístroj od roku 1966 už nepoužívali. Začali jsme používat jinou metodu, takzvanou pulzní polarografii. V polovině 60. let jsme neměli devizové prostředky na zakoupení pulzního polarografu. Shodou okolností však byl v roce 1965 na brněnském veletrhu pulzní polarograf vystavován. Přišel jsem si jej prohlédnout a ten, kdo přístroj vystavoval, byl shodou okolností také chemik a viděl moje nadšení. Podařilo se mi ho přesvědčit, že bychom ty přístroje mohli využít, a tak jsme na tom veletrhu od rána do večera měřili. Celý proces bylo nutno provádět v dusíkové atmosféře, a tak mi laborantka nosila dusík v duši fotbalového míče.

Jak se vaše metoda liší od sekvenování DNA?

V 60. letech panovalo přesvědčení, že DNA nikdy nepůjde sekvenovat, že je moc veliká. Dařilo se sekvenovat RNA, ale s DNA to zatím nešlo. Další objevy, například enzymy, které dokážou v určitých místech pokrájet tu DNA, přišly až později a umožnily sekvenaci DNA, která byl velmi pracná a nepříliš vhodná pro sekvenci celých genomů. Teprve v 90. letech se začalo uvažovat o sekvenaci genomové. Jeden z principů sekvenace DNA je založen na tom, že když znáte sekvenci jednoho řetězce, tak znáte automaticky sekvenci i toho druhého, protože vždycky naproti písmenku G musí být C a naproti A musí být T. Odborně to nazýváme principem komplementarity. Sekvenování bylo založeno na optických metodách, ale my jsme ukázali, že to jde i elektrochemickými metodami. Dnes už ale elektrochemie nemůže konkurovat, protože metoda sekvenování, říká se jí next generation sequencing, už ji dalece překonala.

Kam jste se od oscilografické polarografie posunuli?

Dlouho jsme pracovali s nukleovými kyselinami, zabývali jsme se dál elektrochemickými metodami, superhelikálním vinutím v DNA a teď aktuálně pracujeme na výzkumu glykoproteinů, který by mohl umožnit například z krve zjišťovat informace o zdravotním stavu pacienta. Metody, se kterými pracujeme, využívají komplexy osmia. V současné době využíváme především komplexy šestimocného osmia. A je zajímavé, že zatímco ty osmimocné se vážou na pyrimidinové báze DNA, tak ty šestimocné se vážou na cukry. A vážou se na RNA, protože na konci jejího řetězce je cukr – ribóza, která je dostupná pro naše činidlo a umožní nám tak ji modifikovat.

Co vám to umožnilo?

Když jsme viděli, že se takto modifikují cukry v RNA, tak jsme si řekli, proč to nezkusit také na něčem jiném. Začali jsme pracovat s polysacharidy, oligosacharidy a glykoproteiny. Osmium detekujeme především pomocí elektrochemických metod. A to je to, co teď převážně děláme. Kromě toho se také ještě trochu zabýváme elektrochemií DNA.

Jakým způsobem?

Ukazujeme, že můžeme DNA nebo RNA stanovit ve velmi nízkých koncentracích bez jakéhokoliv značení. Obě navíc během svých změn vylučují vodík, takže další krok by mohl být sledování toho vodíku, ale jestli to půjde, nebo nepůjde, to ještě nevíme. Každopádně už dnes můžeme o několik řádů zvýšit citlivost té analýzy. 

Jakým způsobem je možné uplatnit vaše poznatky v medicíně?

Spolupracujeme s onkologií, kde jsme se zapojili do práce na nádorovém supresoru proteinu p53. To je protein, který má tu vlastnost, že dává pozor, aby člověk nedostal rakovinu. A dělá to velice mazaně – když dojde k mutaci DNA, vždycky existuje nebezpečí, že ta mutace by mohla vyvolat vznik rakoviny. Ne každá, ale některá to prostě dělá. Ten protein je schopen rozpoznat, že k mutaci došlo, a spustí dva možné procesy: jeden zastaví buněčné dělení na určitý čas a za tu dobu organismus dokáže opravit poškozenou DNA a druhý mechanismus je ten, že vyvolá apoptózu, což je programovaná smrt buňky. Buňka s mutací zahyne a žádná rakovina nevznikne.

Co se stane, když zmutuje samotný protein?

Když p53 zmutuje, přestane potlačovat vznik rakoviny, a dokonce začne u některého typu mutací škodit. Podařilo se nám navrhnout elektrochemickou metodu analýzy proteinů, kterou jsme aplikovali na protein p53. 

Potýkali jste se při hledání vhodné metody s nějakými potížemi?

Když jsem byl malý, tak si vzpomínám, že byly žehličky na dřevěné uhlí. To bylo ještě za války. A na našem dvoře si paní nachystaly žehličku, pak ji vzaly a točily s ní, aby se uhlí rozhořelo. Pak na spodek té žehličky vždycky prstem kleply, a buď točily dál, nebo řekly „je to dobré“ a šly žehlit. Pozoruhodné se mi zdálo to, že se nikdy žádná nespálila. No a na tom jsme založili tu naši metodu. Ještě před nějakými deseti roky se totiž věřilo, že když se bílkovina adsorbuje na kovovou elektrodu, tak se prostě zdenaturuje.

„Zdenaturuje“ znamená, že se rozpadne?

To není přesné. Představte si to jako dům, který se během zemětřesení sesype. Úplně se nerozpadne, ale ta struktura je pryč. Podobně je to v našem případě – když je ta bílkovina, kterou zkoumáme, na povrchu, jenž je negativně nabitý, tak se takhle sesype. My jsme použili takovou technologii, kterou nikdo předtím nepoužil a která nám umožňuje ten čas, po který ta bílkovina je na elektrodě, zkrátit na milisekundy, a díky tomu můžeme zkoumat změny ve struktuře bílkovin, jak jsem již uvedl, tedy například při analýze proteinu p53, kde jsme dokázali rozlišit mutantní proteiny od těch standardních.

Jaké jsou vaše nejnovější objevy?

V 80. letech minulého století jsme navrhli chemické sondy struktury DNA, založené na komplexech osmimocného osmia, umožňující analýzu struktury DNA nejen ve zkumavkách, ale i přímo v buňkách. Nyní se snažíme používat komplexy šestimocného osmia pro analýzu cukrů a glykoproteinů. Glykoprotein je bílkovina, která má na sobě navázánu cukernou složku. A ukazuje se, že glykosylace bílkoviny, tedy obsah a struktura cukru v bílkovině, má velice zajímavý vztah ke zdraví a nemoci. Řada biomarkerů jsou glykoproteiny. A takový příklad glykoproteinu je třeba PSA – což je biomarker na rakovinu prostaty. Bohužel tento biomarker je velmi málo specifický.

Co to znamená?

Může se stát, že máte zvýšenou hodnotu, a přitom nemáte rakovinu. A když se necháte operovat, aniž byste se přesvědčil, zda tu rakovinu skutečně máte, tak je to pak hrozné, že ano. A naopak můžete mít velmi dobré hodnoty a ve skutečnosti rakovinu mít. V Americe a v Anglii už proto tuto metodu nepoužívají. U nás se pořád používá, protože přece jenom ve většině případů jsou její výsledky správné.

Dokážete toto měření zpřesnit?

Momentálně se měří hladina PSA v krvi. Když se kromě toho změří ještě složení toho cukru, tak ta specificita najednou ohromně vyletí. Ale problém je ten, že zjistit změnu struktury toho cukru je velmi obtížné, a zatím to dokážeme jedině metodami, které se naprosto nehodí pro klinickou medicínu. Jsou pracné, drahé a pokrok je velice malý. Co se nám podařilo v loňském roce, což je ale jen dílčí úspěch, je právě modifikace cukrů obsažených v PSA šestimocným osmiem. Ukázalo se totiž, že díky tomu od sebe krásně rozpoznáme izomery, které jsou typické pro rakovinu prostaty, od těch, které jsou obsaženy v PSA zdravých mužů.

Co by tato metoda mohla do budoucna umožnit?

Kdyby to fungovalo tak, jak předpokládáme, umožnilo by to rychlou, jednoduchou a levnou diagnostiku. 

A to by člověk potom došel k doktorovi, nechal si odebrat krev a lékař by z ní zjistil vše, co by potřeboval?

Doktor ne, ale laboratoř ano. Ovšem může to dopadnout i tak, že se to nepovede. Zatím pracujeme jen s krátkými částmi izomerů cukrů obsažených v lidském organizmu. Práci provádíme v malém týmu s finanční podporou vedení našeho Biofyzikálního ústavu AV ČR v Brně, v naději, že v příštím roce snad získáme podporu od grantové agentury. 

Je to více než 9 let, co se do vesmíru vydal dnes nesmírně populární lovec cizích planet, americký vesmírný teleskop Kepler. Když dnes někdo mluví o exoplanetách, téměř jistě zmíní právě tuto velice úspěšnou observatoř. Právě díky teleskopu Kepler prakticky s jistotou víme, že okolní vesmír je úplně plný planet, jejichž rozmanitost daleko překonává to, co jsme znali ze Sluneční soustavy.

30. října letošního roku (2018) americká vesmírná agentura NASA oznámila, že pohonnému systému teleskopu došlo palivo a misi Kepler oficiálně ukončila. Kepler zůstane na své současné oběžné dráze, která je bezpečně vzdálená od Země.

Kepler překonal veškerá očekávání

Teleskop Kepler vyrazil do vesmíru 7. března 2009, přičemž původní plány NASA počítaly s misí trvající 3,5 roku. Podobně jako u dalších velkých vesmírných projektů se ale ukázalo, že i tato hravě předčí původní plány. Teleskop nakonec (i přes dílčí problémy) dokázal pracovat úctyhodných 9 let, 7 měsíců a 23 dní.

Během svého působení ve vesmíru Kepler pozoroval 530 506 hvězd a kromě dalších pozoruhodných objevů si připsal detekci 2 662 exoplanet. Za většinu exoplanet, které k dnešnímu dni známe, vděčíme právě teleskopu Kepler. Představitelé NASA si pochvalují, že teleskop o délce 4,7 metrů a hmotnosti 1038 kilogramů téměř neuvěřitelným způsobem překonal veškerá původní očekávání.

Mise teleskopu Kepler je už sice minulostí, rozhodně to ale neznamená, že už o tomto podivuhodném zařízení neuslyšíme. Odborníci budou ještě dlouho zpracovávat data, která Kepler získal, a jistě v nich najdou leccos zajímavého.

TIP: Konec na dohled: Nadchází čas na poslední sbohem pro teleskop Kepler

Na úspěšné působení teleskopu Kepler teď budou navazovat další vesmírné mise. Nový lovec exoplanet NASA, který se jmenuje TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), je už ve vesmíru, kde hledá exoplanety u zhruba 200 tisíc jasných a blízkých hvězd. Ty nejzajímavější exoplanety detailně prozkoumá připravovaný americký Vesmírný dalekohled Jamese Webba a další vesmírné observatoře nové generace.