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
Už 43 let uplynulo od chvíle, kdy se v tehdejším Československu narodilo první „dítě ze zkumavky“. Stalo se tak 4. listopadu 1982 zásluhou týmu vedeného profesorem Ladislavem Pilkou, tehdejším přednostou Centra asistované reprodukce ve Fakultní porodnici Brno. Jeho práce znamenala průlom nejen pro českou medicínu, ale i pro celý tehdejší východní blok. Dnes se díky […]
Praha, 2. října 2025 – Snižování uhlíkové stopy s sebou nese také reporting. Do hry nově vstupuje umělá inteligence, která pomáhá firmám všech velikostí sledovat a řídit jejich dopad na životní prostředí. Díky chytrým algoritmům lze odhalit plýtvání energií, optimalizovat dopravu i produkci a zároveň ušetřit nemalé náklady. Od tabulek k datové analytice Sledování uhlíkové stopy […]
Chemici z University at Albany představili nový anorganický materiál, který by se mohl stát součástí další generace pevných raketových paliv. Jmenuje se mangan-diborid (MnB₂) a podle laboratorních měření má energetickou hustotu výrazně nad stávajícími materiály – zejména ve srovnání s hliníkem, který se dnes běžně přidává do složení paliv pro pevné boostery. Tady jsou fakta: […]
Nové výstupy dlouhodobého monitoringu Státního zdravotního ústavu (SZÚ) ukazují, že česká populace napříč věkem trpí nedostatkem klíčových minerálů. Zatímco vápník chybí prakticky všem věkovým skupinám, u žen a seniorů se navíc často objevuje nízký příjem hořčíku. Naopak sodíku máme v jídelníčku spíš nadbytek.   Nedostatek minerálů Nízký příjem vápníku se výrazně týká seniorů. U lidí […]
reklama
Historie
Proč se dílo Českého Bacha nesmělo opisovat?
Pražské Klementinum bouří nadšením a na pódiu se spokojeně uklání dirigent a autor hudby. Jeho monumentálnímu alegorickému dílu ze své lóže aplauduje i císař.   V rodných Louňovicích pod Blaníkem se budoucímu hvězdnému skladateli vrcholného baroka dostává hudebního vzdělání od otce, místního kantora a varhaníka. To ale brzy talentu Jana Lukáše Zelenky (1679–1745) přestává stačit, a […]
Aztéčtí válečníci vyráželi do květinových válek
Zabít nepřítele v boji není žádné velké umění. Zajmout ho a přivést živého domů jako budoucí oběť bohům už ale ano. Bojovník, který se takto zmocní aspoň 20 soupeřů, může být přijat mezi elitu aztécké armády. Stane se orlím, nebo jaguářím válečníkem…   Jsou nejstatečnější a pro nepřátelé nejděsivější. Svůj původ odvozují od dvou božstev, […]
Tasmánský král sýrů pocházel z Čech
Mladík, stojící na přídi zaoceánské lodi, s nadějí pozoruje blížící se australské břehy. V následujících desetiletích se nejen proslaví a zbohatne, ale především naučí protinožce milovat sýry.   Potomci sedláka Josefa Vyhnálka z Hnátnice nedaleko Letohradu ve východních Čechách mají život narýsovaný dlouho dopředu…Především nejstarší syn Milan Vyhnálek (1925–2013), od něhož se v souladu s tradicí očekává, […]
Cordouan: Udivoval král majáků luxusem i technikou?
Na skalnatém ostrůvku uprostřed zelenomodrých vod Biskajského zálivu se z moře tyčí bílá kamenná věž. Spojuje v sobě majestát katedrály, paláce a pevnosti. Jde o Cordouan, zřejmě nejkrásnější a nejpřepychovější maják světa. Uvnitř ukrývá královský apartmán i kapli s vitrážemi.    Jen dopravit sem stavební materiál je pořádná fuška. Cordouan se totiž nachází v ústí řeky Gironde, zhruba sedm […]
Zajímavosti
Jednorožci existovali! Žili ještě před 29 000 lety!
Jako většina mýtů a legend, i ta o pohádkových jednorožcích má reálný základ. Ano, bájné stvoření s dlouhým rohem uprostřed hlavy opravdu žilo. A není to ani tak dávno.   Jednorožec sibiřský, kterého poprvé popíše v roce 1809 německý paleontolog Gotthelf Fischer von Waldheim (1771–1853), dorazí do Evropy asi před 2,5 miliony let. Žije na […]
Virtuální lízátko: Jak vyrobit chuť bez chuti?
V čem virtuální realita trochu pokulhává za tou opravdovou? Nezahrnuje plně všech pět základních lidských smyslů, pohlcuje nás hlavně prostřednictví zraku a sluchu. Neznamená to však, že ostatní tři smysly by napodobit nedokázala! Jenom na to nejsme zvyklí.   Pokud jde o chuť, se zajímavým příspěvkem se pochlubí v posledních měsících mezinárodní výzkumný tým odborníků […]
Chattušaš: Jak padlo velkolepé město?
Sloupy dýmu stoupají k nebi a uličkami se ozývá zoufalý křik. Útoku divokých kmenů vyzbrojených železnými zbraněmi zdejší lid nedokáže vzdorovat. Výkladní skříň Chetitů počítá své poslední hodiny. Tak jsme si ještě nedávno představovali pád Chattušaše. Jenže novější výzkumy ukazují něco trochu jiného, mnohem záhadnějšího…   Francouzský archeolog Charles Texier (1802–1871) postává na kopci nad […]
Dentální nit: Od kdy ji používáme?
Už archeologické nálezy dokazují, že se naši dávní předkové zbavují nečistot mezi zuby pomocí tenkých špičatých větviček. Dnes máme větší komfort: k odstranění jídla a plaku z obtížně dostupných míst používáme dentální nit. A tu svou mají i opice!   Za vynálezce dentální niti je považován americký zubař Levi Spear Parmly (1790–1859), který už v […]
Záhady a napětí
Horký favorit na život ve vesmíru? Trpasličí planeta Ceres!
Na první pohled jen obyčejné těleso ukryté mezi Marsem a Jupiterem. Ale trpasličí planeta Ceres v sobě možná skrývá mnohem víc, než se dlouho myslelo: podzemní oceán, zdroj energie i podmínky podobné těm na Zemi. Je nejžhavějším kandidátem na mimozemský život? A co když právě z ní přišel kdysi život i k nám?   Na […]
Víly Peri: Kde je jejich tajemná země?
Vysoko v horách Pákistánu údajně leží země, kam se smrtelníkům nevyplácí vstupovat. Říká se jí Peristan, tedy Země víl Peri. Údajně v ní žijí tajemné ochránkyně horských kozorožců markhorů a krásné nelítostné soudkyně, které unášejí lidi do svého zlatého hradu. Je Peristan skutečný nebo jde jen o strašidelnou legendu? A jak je to s jeho obyvatelkami?   Podle […]
Prastará svatyně v Makotřasech u Prahy: Odehrávaly se v ní děsivé rituály?
Je prý starší než anglické Stonehenge a egyptské pyramidy. Záhadná svatyně nedaleko od Prahy vzbuzuje otázky, na které se dosud nikomu nepodařilo najít odpověď. Byla to nejstarší observatoř v Evropě? Probíhaly zde brutální rituály? A proč se v této oblasti opakuje řada tragických dopravních nehod?   Když se v roce 1961 kopaly základy nové silnice z Prahy […]
Dům oběšených panenek: Záhadná expozice, která má šokovat?
Na první pohled klidná zahrada v malé vsi na Vysočině se mění v děsivou galerii. Mezi větvemi stromů se houpou desítky oběšených panenek, některé bez končetin, jiné s rozbitými tvářemi. Není divu, že tohle místo vyvolává otázky: jde o bizarní umělecký záměr, osobní démony majitele, nebo snad temné varování?   Dům, který stojí na okraji […]
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
Lidé, kteří věří falešným AI příspěvkům na sociálních sítích jsou téměř pětkrát náchylnější k podvodům
21stoleti.cz
Lidé, kteří věří falešným AI příspěvkům na sociálních sítích jsou téměř pětkrát náchylnější k podvodům
Sofistikovanost falešných reklam a AI podvodů na sociálních sítích rychle rostou a lidem stále častěji ztěžují rozlišit, co je pravda. Nový průzkum Visa ukazuje, že ti, kdo si spletou falešný, AI‑gene
Tajemství harmonie: Co odhalují jin a jang, trojitý měsíc a strom života
enigmaplus.cz
Tajemství harmonie: Co odhalují jin a jang, trojitý měsíc a strom života
Vše ve vesmíru má svůj protějšek a i v tom nejsvětlejším okamžiku se skrývá kousek temnoty. Lidský život prochází přirozenými cykly a každá fáze nese svůj vlastní význam. Starověké symboly nám připomí
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
Do záchranného transportu se lidé báli přihlásit
historyplus.cz
Do záchranného transportu se lidé báli přihlásit
„V žádném případě nikam nepojedeme,“ kroutí mnozí vězni terezínského ghetta hlavou, když je jim oznámeno, že se mohou přihlásit do výjimečného transportu. Slibům, že vlak tentokrát nezamíří tzv. na východ, ale pojede do neutrálního Švýcarska, téměř nikdo nevěří. Tatínek Věry Andrysíkové se přesto rozhodne na tuto kartu vsadit. Ví, že od nacistů se může dočkat
Asijský okurkový salát
tisicereceptu.cz
Asijský okurkový salát
Zeleninový salát může být se správnými ingrediencemi plnohodnotným jídlem ale i výživnou přílohou. Pokud vám chybí fantazie nebo vás nebaví stále vymýšlet nová a nutričně vyvážená jídla, inspirujt
Hlavně klid!
panidomu.cz
Hlavně klid!
Všimli jste si, jak často se ve výčtu vlivů poškozujících zdraví opakuje stres? Tak často, až na tohle slovo přestáváme slyšet. Tím ovšem jeho ničivé dílo ze světa nezmizí. Raději bychom se mu měli postavit čelem. Ničí nám imunitu, poškozuje cyklus, a dokonce zhoršuje i pleť. O tom, co s naším tělem dělá stres, by se
Černá kočka mi přinesla štěstí
skutecnepribehy.cz
Černá kočka mi přinesla štěstí
Babička byla velmi pověrčivá. Vždy mi kladla na srdce, abych nebrala neblahá znamení na lehkou váhu. A já jsem jí věřila. Vyrůstala jsem s babičkou Annou. Byla hodně pověrčivá, s odstupem času bych řekla, že až zbytečně moc. Z některých pověr totiž měla vyloženě panickou hrůzu. V prvé řadě šlo o rozbité zrcadlo, také jakmile se nám doma proběhl pavouk, babička už křičela:
Tři tragédie, které proměnily léčebny v hořící peklo
epochaplus.cz
Tři tragédie, které proměnily léčebny v hořící peklo
Stačí jediný okamžik a lidské životy se mohou obrátit naruby. O to bolestnější je tato pravda tam, kde by měla vládnout péče a bezpečí. Dějiny znají řadu případů, kdy se psychiatrické léčebny, ústavy i nemocnice proměnily během chvíle v ohnivou past. Ať už za to mohla nedbalost, smutná náhoda nebo krutý úmysl, následky byly vždy
Outdoor bez kompromisů: Thule odhalilo budoucnost dobrodružství
iluxus.cz
Outdoor bez kompromisů: Thule odhalilo budoucnost dobrodružství
Švédské Malmö se v listopadu na jeden večer proměnilo v pulsující centrum outdoorového designu. Značka Thule zde přivítala tisícovku hostů a ve stylu velkolepé módní show představila více než dvacítku
Rituály v zájmu ochrany
nejsemsama.cz
Rituály v zájmu ochrany
Intuice je vnitřní hlas, který nám radí a varuje nás před nejrůznějším nebezpečím. Promlouvá k nám pocity, vizemi nebo ve snech. Naučíme vás, jak můžete lépe využívat své varovné červené kontrolky a předtuchy! Bílá magie potlačuje špatné energie a posiluje klid v duši. Tím, že vám propůjčí ochranný štít, můžete pak lépe chránit nejen sebe, ale i své blízké. Které rituály fungují?
Advent v saské metropoli – Předvánoční Drážďany
epochanacestach.cz
Advent v saské metropoli – Předvánoční Drážďany
Toužíte po skutečné vánoční atmosféře? Vydejte se do Německa, kde mají adventní trhy dlouhou tradici a patří k těm nejpůvabnějším v Evropě. Ty nejbližší českým hranicím najdete v Drážďanech – začínají 26. 11. 2025 a potrvají do 24. 12. 2025. A stojí za to je zažít na vlastní kůži. S norimberským Christkindlesmarktem se drážďanské vánoční trhy
Trne Victoria Beckham strachy, že ji vymění za mladší?
nasehvezdy.cz
Trne Victoria Beckham strachy, že ji vymění za mladší?
Tíží ji strach z nevěry manžela? Bývalá členka Spice Girls, Victoria Beckham (51), a její muž, někdejší hvězdný fotbalista David Beckham (50), vždy na veřejnosti působí jako dvě zamilované hrdličky.
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