Úvod
Věda
Planeta země
Historie
Zajímavosti
Lifestyle
Záhady a napětí
Bioinženýství přeměňuje odpad na látky s vyšší hodnotou, třeba bioplasty

Stejně jako člověk šlechtil tisíce let odolnější a výnosnější odrůdy pšenice, vědci v laboratořích dnes „domestikují“ a „šlechtí“ bakterie a kvasinky pro efektivnější produkci léčiv, biopaliv nebo nových materiálů.

Učebnicovým příkladem je inzulin, který nám od 80. let 20. století vyrábějí geneticky upravené bakterie a kvasinky.

Vědecký tým pod vedením syntetického biologa Pavla Dvořáka z Masarykovy univerzity pracuje s bakterií Pseudomanas putida. Ta byla vůbec prvním patentovaným geneticky upraveným organismem na světě.

Už v sedmdesátých letech 20. století byla zkoumána pro využití v procesech biodegradace a bioremediace toxických odpadů, v nichž se dnes úspěšně používá. Je hodně odolná vůči stresům a přežívá i v toxickém prostředí silně kontaminovaném například ropou.

Její metabolismus je tak komplexní, že se snadno přizpůsobuje náročným podmínkám a dokáže přeměnit škodlivé chemikálie na látky méně toxické nebo takové, jež  využije pro svůj růst.

Lze ji využít nejen při odstraňování toxických látek z prostředí, ale také v bioprodukci, například ve velkých fermentorech, kde jsou podmínky pro organismy také velmi stresující.

Nevyvinuly se totiž tak, aby plavaly v ethanolu, ale vědci je k tomu při genetických modifikacích vedou. Robustnost a odolnost bakterií z rodu Pseudomonas je pro syntetickou biologii velmi atraktivní.

Tým Laboratoře Bioinženýrství mikroorganismů. Foto: Archiv Laboratoře
Tým Laboratoře Bioinženýrství mikroorganismů. Foto: Archiv Laboratoře

DNA, abeceda života

V roce 1955 jako první na světě kompletně popsal strukturu inzulinu britský biochemik Frederick Sanger. V roce 1980 se mu pak podařilo rozklíčovat první dvouvlákenný DNA genom. Každý z těchto objevů mu vynesl Nobelovu cenu.

Kromě něj získali dvě Nobelovy ceny už jen tři lidé – Marie Curie-Sklodowská, John Bardeen a Linus Pauling.

Moderní výroba inzulinu je založena na metodě molekulárních nůžek a lepidel, pomocí nichž vědci vložili lidský gen do bakterie. Ta ho přijala, naučila se ho „číst“ a přepisovat do struktury inzulinu.

„To je možné jen díky tomu, že písmenka abecedy DNA, abecedy života, jsou univerzální, stejná ve všech organismech, a proto jeden organismus dokáže přečíst gen z jiného organismu.

V přírodě je zcela běžné, že si mikroorganismy mezi sebou „vyměňují“ různé geny a využívají je při adaptaci na nové podmínky,“ vysvětluje docent Dvořák.

Doc. Pavel Dvořák vede tým, který se zaměřuje na vývoj nových biomateriálů. Ty mají nahradit dosud používané plasty, ale také sloužit v energetice a medicíně. Foto: Irina Matusevič
Doc. Pavel Dvořák vede tým, který se zaměřuje na vývoj nových biomateriálů. Ty mají nahradit dosud používané plasty, ale také sloužit v energetice a medicíně. Foto: Irina Matusevič

Jak bakterie vyrábějí bioplasty

Řada přírodních bakterií má ráda cukry, nadbytek uhlíku z cukru pak ukládají do nitrobuněčných granulí polyesteru, který se nazývá polyhydroxyalkanoát (PHA). Molekuly PHA mají vlastnosti podobné jako syntetické plasty vyráběné z ropy.

Na rozdíl od nich jsou však v přírodě zcela rozložitelné, netoxické, pocházejí z obnovitelných zdrojů a jsou biokompatibilní – lze z nich vyrábět třeba implantáty nebo nitě na šití ran v medicíně apod.

Mohou sloužit i jako obalové materiály či fólie používané v zemědělství. Bohužel, cena PHA je ve srovnání s cenou syntetických plastů příliš vysoká, a proto zatím tvoří jen zlomek procenta celosvětové produkce plastů.

Pohled na misku s nárůstem geneticky modifikovaného kmene bakterie Pseudomonas putida, který tvoří fluoreskující protein. Foto: Irina Matusevič
Pohled na misku s nárůstem geneticky modifikovaného kmene bakterie Pseudomonas putida, který tvoří fluoreskující protein. Foto: Irina Matusevič

Modifikaci, která může pomoci efektivnější a levnější produkci  bioplastů bakteriemi popisuje docent Dvořák takto: „Do vybrané bakterie jsme vložili gen kódující bílkovinu transportéru cukru. Ten přenáší molekulu cukru z vnějšího prostředí dovnitř buňky.

Kapacita přenosu tohoto konkrétního transportéru je velmi vysoká, když to řeknu trochu nadneseně, tak ten cukr natlačí do buňky bakterie, která na to pak reaguje nadprodukcí molekul, z nichž po dalších úpravách vzniknou bioplasty.

Výzkum jsme publikovali v prestižním mezinárodním časopise Metabolic Engineering.“

Cílem Laboratoře bioinženýrství mikroogranismů, kterou docent Dvořák na Masarykově univerzitě založil v roce 2019, je co největší využití bakterií v moderních technologiích tak, aby čistou cestou „vyráběly“ biopaliva, biofarmaka a další aktraktivní biomateriály.

Související články
Toyota v Evropě otestovala a zařadila do provozu čtyři nákladní vozy s vodíkovým pohonem. Na trasách v Belgii, Nizozemsku, Německu a Francii najely přes 80 tisíc kilometrů a ušetřily více než 80 tun emisí CO₂ oproti dieselovým vozům. Vodík na dálkové trasy Čtveřice nákladních vozidel s palivovými články rozváží díly z evropského centra Toyota Parts […]
Na první pohled vypadají jako obyčejní vlci. Ale zdání klame. Na pobřeží Britské Kolumbie  na západě Kanady žije jedinečná populace „mořských vlků“ – predátorů, kteří se místo lovu jelenů a bizonů vydali na úplně jinou cestu.   Vlny a přílivy se staly jejich revírem, ryby a škeble jejich kořistí. Jsou to vlci, kteří plavou, hrabou […]
Systém Eagle.one, vyvinutý vědci z ČVUT a jejich partnery, se dostal až do zprávy Evropské komise. Umí chytat nepovolené drony do sítě a chránit tak kritickou infrastrukturu. Po obloze už dávno nepoletují jen letadla a ptáci. Drony se staly běžnou součástí života – od filmování svateb až po doručování zásilek. Jenže tam, kde nemají co […]
Když se řekne chmel, většina z nás si představí půllitr piva s poctivou pěnou. Čeští vědci mu ale přiřkli úplně jinou roli… Možná se stane nečekaným bojovníkem proti jedné z nejnebezpečnějších nemocničních infekcí – bakterii Clostridioides difficile. Tento mikroskopický padouch má na svědomí těžké průjmové infekce, které ohrožují hlavně pacienty po hospitalizaci. Léčba bývá drahá, […]
reklama
Historie
Proč spadla Cválající Gertruda?
Most přes Tacomskou úžinu nedaleko amerického Seattlu má být zázrakem moderního stavitelství…„Bude to třetí nejdelší visutý most světa,“ slibuje konstruktér Leon Solomon Moisseiff, který svými nápady již inspiroval obdivovaný projekt mostu Golden Gate v San Francisku.   Zadání je ale pro něj příliš konvenční. Požadované příhradové vazníky nahrazuje modernějšími a podstatně subtilnějšími deskovými nosníky. „Most tak […]
Charles de Gaulle se nikdy nevzdal
Projektily z kulometu tříští prezidentovu limuzínu. Muž skrytý uvnitř ale jako zázrakem vyvázne nezraněn. Ani tento ze 30 atentátů není úspěšný a Francie o svého hrdinu nepřijde.   Mladík z přísně věřící rodiny Charles de Gaulle (1890–1970), absolvent jezuitské koleje, touží po kariéře v armádě. Vojenskou akademii ukončí jako třináctý z 211 kadetů. Ve 24 letech vstupuje do […]
Létají v Yprech z věže kočky?
Náměstí je narvané k prasknutí. Všichni vzhlížejí k věži nad tržnicí. „Už letí!“ křikne kdosi. Do natěšeného davu se snáší shůry mňoukající, k smrti vyděšená kočka.   Kdo nebohé zvíře dole chytí, může si připadat jako král jarmarku. Často se lidé i o tuto trofej poperou. Co na tom, že je zvíře raněné či polomrtvé, tradice je tradice. […]
Grossmannovu vilu poznamenala rodinná tragédie
Může se pochlubit hned několika nej. Dobový tisk opěvuje její neobvyklé stavební řešení a přepychové provedení, interiér pak neváhá přirovnat k „pohádkovému paláci“!   Narodil se v Pustějově nedaleko Studénky. Se základy stavebního řemesla ho seznámí otec, který pracuje jako zednický předák. František Grossmann (1876–1933) vystuduje průmyslovku v Brně, několik let sbírá zkušenosti v různých […]
Zajímavosti
Charleston, tanec smrti!
V polovině 20. let minulého století je na parketu fenoménem charleston. Ovšem zatímco jedni ho milují pro jeho nespoutanou energii, druzí ho odsuzují jako nevkusný a nemravný. Ve své prapůvodní podobě se sice tančí v newyorském Harlemu už kolem roku 1913, ale slávy se dočká až o 10 let později. Brzy ale získá pověst zabijáka. […]
Červený kříž: Mezinárodní pomoc se zrodí ve Švýcarsku
Na počátku nejde o nic menšího, než o prodej obilí. Finanční průmyslová mlynářská společnost hodlá využít pro pěstování celé Alžírsko – a prodávat do celého světa.   Švýcar Henri Dunant (1828–1910) je po čertech zkušený obchodník. A teď cítí velký zisk. Jenže takový obchod se neuzavírá bez posvěcení panovníků a politiků. Francouzský císař Napoleon III. […]
Giacomo Casanova: James Bond z 18. století!
Když se řekne Casanova, všichni si představí svůdníka, který se stále jen motá kolem krásných žen a sladkými řečičkami se jim snaží dostat pod sukně. Jenže Casanova je mnohem víc.   Giacomo Girolamo Casanova (1725–1798) není jen obyčejný sukničkář…Je dobrodruh, spisovatel, diplomat, léčitel, duchovní, zednář, špión, mistr intrik a improvizace, hvězda společnosti a milovník života, […]
J. K. Rowlingová: Nejslavnější spisovatelka nemá na růžích ustláno
Představovala si život úplně jinak. Místo toho je nezaměstnaná, rozvedená, s malou dcerkou, o kterou se musí postarat. Bere podporu a její byt je studená malá díra. Jediné, co jí drží nad vodou, je společnost mladého kouzelníka. Když si s problémy dokáže poradit on, ona musí taky!   Narodí se do středostavovské rodiny, ale k ideálnímu dětství to […]
Záhady a napětí
Alchymista a rybníkář Jakub Krčín: Zahrával si s ďáblem?
Jakub Krčín, původem z chudého zemanského rodu, se ve službách Rožmberků vypracuje až na regenta a trvale se zapíše do dějin jako jeden z nejvýznamnějších českých rybníkářů. Podle některých pověstí za to ale nevděčí jen své píli. Občas mu prý při práci asistoval sám ďábel, se kterým se spolčil…   O lidech, kteří ve své […]
Našla CIA Archu úmluvy?
Zlatá schránka s kamennými deskami, údajně obsahujícími Desatero přikázání. Archa úmluvy, nejsvětější relikvie judaismu, je jedním z nejhledanějších artefaktů v historii lidstva. Ztratila se přitom už před tisíci lety a dodnes nebyla nalezena. Nebo ano? Podle odtajněných dokumentů by na tuto otázku mohla znát odpověď americká CIA!   Uprostřed studené války, v 80. letech, se americké […]
Wiltshire zaplavily kruhy v obilí, policie prosí o pomoc!
Anglické hrabství Wiltshire stojí dlouhodobě v centru fenoménu agrosymbolů, záhadných obrazců v polích se zemědělskými plodinami. Zájem novinářů už sice dávno opadl, ale policie se jim musí věnovat stále stejně. Situace nyní došla tak daleko, že autority žádají veřejnost o pomoc. Najdou díky všímavým občanům jejich tvůrce?    Fenomén kruhů v obilí, jak se často, […]
Anubis: Šakalí pán smrti
Na okraji pouště, kam živý člověk zavítá jen málokdy. Tam, kde se honí divocí psi a šakali. V těchto končinách odpočívají mrtví. A dlí nad nimi pán pohřebišť a balzamování, egyptský Anubis.   Právě pro odlehlou a nehostinnou atmosféru pohřebiště získává bůh zemřelých a mumifikace Anubis, jinak také Anup, podobu muže s šakalí hlavou nebo […]
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
Prohnanou potvoru potkáš i ve stáří
skutecnepribehy.cz
Prohnanou potvoru potkáš i ve stáří
Když jsem překročila sedm křížků, věřila jsem, že už o životě něco vím! Myslela jsem si, že v tomhle věku mě už nic nepřekvapí. Jenže jsem se mýlila. Mám pro vás na srdci příběh o jedné ženě, která dokázala rozvrátit nejen moje přátelství, ale pokusila se mi zničit i rodinu. Ne proto, že by byla krásná nebo
Livigno zahajuje zimní sezónu. Nabídne perfektní sněhové podmínky i aktivity mimo sjezdovky
epochanacestach.cz
Livigno zahajuje zimní sezónu. Nabídne perfektní sněhové podmínky i aktivity mimo sjezdovky
Od 29. listopadu 2025 do 1. května 2026 se Livigno chystá přivítat návštěvníky na svých zasněžených svazích a nabídnout jim víc než jen perfektně upravené sjezdovky. V srdci italských Alp, v nadmořské výšce 1 816 metrů, zde čekají ideální sněhové podmínky, široká nabídka zimních aktivit a autentická atmosféra horského městečka, kde se místní tradice snoubí
I starověká americká civilizace se musela vyrovnat s katastrofálním suchem!
21stoleti.cz
I starověká americká civilizace se musela vyrovnat s katastrofálním suchem!
Archeologické nálezy v Caralu, sídle prehispánské civilizace v dnešním Peru, svědčí o tom, že i v Americe existovala starověká společnost, souběžně s prvními velkými civilizacemi v Mezopotámii, Egyptě
Sklo jako působivý architektonický materiál
rezidenceonline.cz
Sklo jako působivý architektonický materiál
Velkoplošné prvky ze živého transparentního materiálu stavbu osvěžují, propouštějí do jejího nitra spoustu světla, a tím zlepšují kvalitu vnitřního prostředí. Navíc významně ovlivňují vzhled budovy. Tak jako dřevo a kámen v konstrukčních řešeních zdařile zastupuje ocel, výplně z cihelného či jiného zdiva zase velmi působivě nahrazuje sklo. Jeho vizuálního benefitu v podobě zrcadlení oblohy i
Báječný salát Niçoise
tisicereceptu.cz
Báječný salát Niçoise
Černé olivy dnes běžně seženete na váhu. Jsou cenově výhodnější a chuťově lepší než ty ve sklenicích. Budete-li mít možnost, sáhněte po řecké odrůdě Kalamata. Ingredience 100 g zelených fazolový
Římské katakomby – tiché svědectví dávné víry i smrti
enigmaplus.cz
Římské katakomby – tiché svědectví dávné víry i smrti
Jen málo proslulých metropolí se může pyšnit tak bohatou historií jako italský Řím. I toto město má ale dvě tváře. Tu první, kterou vystavuje svým návštěvníkům, a pak druhou. Ta zůstává skrytá pod dla
Schwarzenberg svedl manželku lorda strážce pečeti
historyplus.cz
Schwarzenberg svedl manželku lorda strážce pečeti
Pavel III. Esterházy vede coby rakouský velvyslanec ve Velké Británii nové diplomaty na přijímací audienci ke králi Jiřímu IV. Mezi několika novými tvářemi je i mladý Felix Schwarzenberg. Vzdělaný, pohledný, zkušený muž, schopný mluvit plynně anglicky, německy, česky, španělsky, francouzsky a latinsky.   Felix (1800–1852) pochází ze slavného rodu Schwarzenbergů a jen jeho jméno mu
Sedm drobných návyků, které přinášejí rovnováhu do každého dne
panidomu.cz
Sedm drobných návyků, které přinášejí rovnováhu do každého dne
Naše tělo je denně vystavováno různým pohybovým stereotypům. Sedíme, stojíme, přenášíme věci, uklízíme nebo vaříme. Drobné návyky, které během dne opakujeme, utvářejí naši každodenní pohodu. Data Českého statistického úřadu ukazují, že téměř polovina žen v Česku pracuje v sedavém zaměstnání a dalších čtrnáct procent tráví pracovní dobu převážně vestoje. O to důležitější je myslet na
Záhadní traviči z Belle Époque. Čtyři nevyřešené případy, které otřásly Paříží
epochaplus.cz
Záhadní traviči z Belle Époque. Čtyři nevyřešené případy, které otřásly Paříží
Na přelomu 19. a 20. století prožívala Paříž svou Belle Époque – dobu umění, luxusu a zdánlivé bezstarostnosti. Za blyštivou fasádou kabaretů a přepychových salonů se však skrýval temnější svět. Ve stínu elegance působili zločinci, jejichž zbraní byly jedy tak rafinované, že je tehdejší věda jen stěží dokázala odhalit. Jejich cílem byly především majetné oběti
Otevřete brány k odvěké síle
nejsemsama.cz
Otevřete brány k odvěké síle
Toužíte po očistě, síle nebo novém začátku? Oheň, voda, vzduch a země jsou čtyři pradávní strážci a mohou pro vás být těmi nejmocnějšími spojenci. Když se ponoříte do světa magie, zjistíte, že to největší kouzlo je ukryté přímo v přírodě. Oheň, voda, vzduch a země – čtyři základní kameny života, bez nichž bychom neexistovali. Živly nejsou jen fyzické prvky přírody, jež
Šperk mezi kabelkami
iluxus.cz
Šperk mezi kabelkami
Nová kabelka Panthère C de Cartier, která byla uvedená na trh v roce 2021, vyniká sochařskou sponou ve tvaru majestátního písmene C zakončeného hlavou panthera. Siluleta panthera a elegance, která je
Morávková léčí zásadně jen líbáním
nasehvezdy.cz
Morávková léčí zásadně jen líbáním
Herečka Dana Morávková (54) ze seriálu Ordinace v růžové zahradě hraje doktorku už tolik let, že jí fanoušci mnohdy zastavují uprostřed ulice a prosí ji o radu. „Říkám, že léčit umím jenom líbáním
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz