Zdroj: The Workhorse of the Cell: Kinesin – překlad a české znění Pavel Akrman – 03/2019.
Buňky jsou plné zvláštních součástí, které plní funkce nezbytné k životu. Jak se ale tyto komponenty uvnitř buňky dostanou na správná místa, aby mohly své funkce plnit? Větší součástí potřebuji dopravní systém.
Poznejte mistrovské dílo mikro-inženýrství, kinezin. Kineziny jsou miniaturní motorizované stroje, které přepravují náklad z jedné části buňky do druhé. Pohybují se po vlastní stavebnicové „dálnici“, nazvané mikrotubulus.
Kineziny jsou známé jako tažné koně – mají dvě nohy či kulovité hlavičky, které doslova chodí krok za krokem po mikrotubulu a táhnou svůj náklad do cíle. Každá noha ovládá dvě zvláštní pozice, takzvaná vazebná místa, která vzájemně reagují s dalšími molekulami. Jedno místo se připojí k mikrotubulu a druhé se naváže na ATP, energetickou molekulu buňky. Když se jedna noha sváže s ATP a využije její energii, noha se přehodí, a tím vzniká pohyb chůze.
Každá noha má krátký krček, který je spojen s dlouhým pramenem svinutého stonku. Na konci stonku je vějířovitý úchyt, který pevně drží přepravovaný náklad.
Kineziny mohou nést mnohem větší náklad, než je jejich vlastní velikost. Někdy je nebezpečí, že cestu po mikrotubulu zablokují ostatní buněčné částice a kinezin uvízne. Takové překážky v dopravě jednoho kusu nákladu lze překonat použitím více motorických proteinů dohromady, což poskytne dostatečnou sílu k uvolnění.
Kineziny obvykle vycházejí ze středu buňky a míří k jejímu okraji. Dvě nohy kinezinu spolu pracují efektivně – jedna noha se rychle přichytí k mikrotubulu, zatímco druhá se uvolní a udělá krok dopředu. Tento koordinovaný kráčivý pohyb umožňuje motorům kinesinu chůzi až 100 kroků za sekundu, a každý krok znamená asi 8 nanometrů.
Když kineziny nepřevážejí náklad, mohou se přepnout do energeticky úsporného režimu a do příštího úkolu tak šetří palivo.
Kinezin hraje životně důležitou roli v mnoha buněčných procesech. Není to jen transport materiálu, ale podporuje také buněčnou replikaci.
Chodící molekulární stroj kinezin je dalším příkladem inteligentního designu.
Mohly by kineziny vzniknout náhodou?
Komentář Dr. Kjella J. Tvetera, M.D., Ph.D., emeritního profesora chirurgie a urologie v Oslo a v Akershus University College of Applied Sciences, po shlédnutí animace na Discovery Institute pod názvem „Kineziny: Tažné koně v buňce“:
Toto video o kinezinech si nenechte ujít – seznámíte se s pracantem o nano-velikosti ve vašem těle. Kinezin v buňkách vykonává důležitou práci – přemísťuje náklad z jednoho místa na druhé. Nesprávná funkce kinezinu vede k defektům, chorobám nebo dokonce k smrti. Pro mě osobně je už pouhá existence kinezinu přesvědčivým důkazem inteligentního původu životních procesů.
Molekulární biologie během posledních dvou desetiletí odhalila fascinující nitrobuněčnou složitost. Dokonce i ta nejjednodušší buňka používá nanostroje, složené ze specifických proteinů, tvořících různé formy motorů, které mohou udělat i několik tisíc otáček za sekundu, nebo přenášet náklad uvnitř buňky.
Kinesin chodí po mikrotubulech, které tvoří skelet buňky. Je pro život nezbytný. Porucha kinezinu může mít katastrofální následky. Aby kinezin správně splnil svůj úkol, musí dostát podrobné informace, které mu řeknou odkud má vyzvednout náklad a kam ho má dopravit – a přesně to je schopen nějakým zázračným způsobem udělat. Pokud je náklad těžký, mohou se dva takoví nitrobuněční pracanti spojit a vzájemně si pomáhat, což je činnost vyžadující inteligentní komunikaci.
Zkuste se prosím po shlédnutí tohoto videa vážně zamyslet nad tím, zda nanostroje, vytvořené pro takto specifické účely a závislé na podrobných informacích – pokud jde o jejich složení, ale i jejich funkce – by mohly vzniknout jen tak, nahodile.