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
Druhová pestrost hmyzu v české přírodě výrazně klesá. Zmírnit tento propad může návrat velkých kopytníků – divokých koní, zubrů a praturů – do krajiny. Ukazuje to rozsáhlá studie českých vědců vedených výzkumníky z Biologického centra Akademie věd České republiky (BC AV ČR), kteří sledovali pět skupin hmyzu na 11 lokalitách v České republice s celoroční […]
Dánská farmaceutická společnost Novo Nordisk zahájila výrobu v novém závodě v Bohumili ve Středočeském kraji. Firma do areálu investovala více než osm miliard korun, což z projektu dělá jednu z největších investic do moderní farmaceutické výroby v České republice za poslední roky. Výroba se rozbíhá po dokončení testovacího provozu. V první fázi se závod zaměří […]
Praha, 20. května 2026 – Doprava v ČR vstupuje do další etapy digitalizace. Vláda schválila strategii rozvoje kooperativních inteligentních dopravních systémů C-ITS na období 2026 až 2031. Pod technickým názvem se skrývá praktická změna, kterou mohou řidiči v příštích letech pocítit velmi konkrétně. Auta, silnice, dopravní infrastruktura i některé městské systémy si budou v reálném […]
Do Českého Švýcarska se vrátil oheň. Plameny z jara jsou sice bezpečně uhašeny, znovu ale vzplály varovné hlasy volající po krocích, které by vzrůstající riziko lesních požárů do budoucna minimalizovaly.   Lesní požáry už nejsou problémem vzdáleného Středomoří. S oteplujícím se klimatem, vysušenou krajinou a desetiletími lidských zásahů se z nich stává nový evropský normál – a […]
reklama
Historie
Jak se hřešilo v socialistickém Las Vegas?
Komplex Haludovo Palace Hotel patří k nejambicióznějším projektům své doby…Na jugoslávském ostrově Krk vyrůstá díky penězům amerického vydavatele erotického časopisu, který věří, že by se jeho „palác hříchů“ mohl stát pomyslným mostem mezi Východem a Západem.   Jugoslávie diktátora Josipa Broze Tita (1892–1980) byla specifickým státem, který ve světě rozděleném studenou válkou nepatřil do socialistického, […]
Korunovace prvního českého krále: Odměnil se Vratislav II. arcibiskupovi za korunu?
Pražský hrad je od rána v obležení zvědavců. Takovou slávu česká země ještě nezažila. Poprvé v historii bude mít krále! Kníže Vratislav II. právě zažívá vrchol své panovnické kariéry.   Obřad, který se koná 15. června 1085, nevede nikdo menší než sám trevírský arcibiskup Egilbert (†1101) a v publiku mezi řadovými diváky stojí další osobnost, jež se […]
Předpověděl portugalský král vlastní smrt?
Královská rodina mává z otevřeného kočáru a provázejí ji ovace. Pak se ale z davu vynoří podmračený muž s plnovousem, poklekne na jedno koleno a zamíří pušku na cíl. Tím není nikdo jiný než sám panovník.   Diplomat. Mučedník. Tak znějí dvě přezdívky, pod kterými Portugalsko zná svého krále Karla I. (1863–1908). Ta první se vztahuje k jeho jednání […]
Jindřich II. za svou vášeň pro rytířské turnaje zaplatil životem
Ozve se dunivá rána a koňské zaržání. Král Jindřich II. se zakymácí a na konci kolbiště vypadne ze sedla. Hlavu má posetou dřevěnými úlomky a tvář zalitou krví. Při pohledu na tu hrůzu dvorní dámy vykřiknou. Panovníkova manželka Kateřina Medicejská omdlí.   Z lesa u Fontainebleau nedaleko Paříže se ozývají hlasité výstřely. „Za ním! Rychle!“ […]
Zajímavosti
Durian: Ovoce, které rozděluje svět
V mnoha asijských státech se s durianem daleko nedostanete. Tato lahůdka, které se přezdívá „král ovoce“, totiž prosluje svým intenzivním zápachem. Například v Singapuru se s ním nesmí do hromadné dopravy, na letiště ani do velké části hotelů.   Mluví se o něm jako o nejzdravější svačině na světě. Najdete v něm vitamin C, B2, B6, hořčík, železo, […]
Příběh vizitek: Kdo ji nemá, nesmí na banket
Na stříbrném podnose ve vstupní hale leží zdobný papírek. Pán domu ho zvědavě stiskne mezi prsty. Pak si všimne, že má lísteček ohnutý roh. Nahodí kabát a osobně se vydá do ulic, aby zanechal na jiném podnose podobně ohnutou vizitku…   Píše se rok 618 a Čína zdecimovaná občanskou válkou se dává dohromady. Hlavní podíl […]
Simo Häyhä: Střelec, který je postrachem Rudé armády
Když se jednoho večera krátce před Vánoci vrátí do tábora, je nezvykle zakaboněný. Zhltne ohřátou konzervu a hledí do ohně. Jako kdyby mu za zády stála zubatá s kosou. A také že stojí a gratuluje mu. Bílá smrt toho dne zabije 25 vojáků!   Časně ráno 30. listopadu 1939 vzlétnou do vzduchu sovětské bombardéry a […]
Bludičky: Odkud se berou tančící světélka?
V temných mlhavých nocích se nad močály a bažinatými loukami objevují podivná blikající světélka. Lidé jim říkají bludičky. Po staletí u nich vyvolávají úžas i strach, protože je považují za projev nadpřirozených sil.   Když se noc rozhostí nad krajinou, může se stát, že uvidíte malé plamínky tančící nad mokřady. Na první pohled vypadají jako […]
Záhady a napětí
Léčebná metoda Su Jok: Skutečný průlom, nebo jen dobře fungující placebo?
Na první pohled obyčejná ruka, podle zastánců metody Su Jok však skrývá přesnou mapu celého lidského těla. Stimulace konkrétních bodů na dlaních a chodidlech má údajně ovlivňovat jednotlivé orgány i zmírňovat bolest bez použití léků. Zůstává ale otázkou, zda jde o skutečný léčebný princip, nebo efekt, který zatím neumíme spolehlivě vysvětlit.   Bolest se někdy […]
Strašidelný maják St. Augustine: Místo smrti a utrpení!
Na pobřeží americké Floridy stojí maják, který měl sloužit jako bezpečný orientační bod pro lodě, místo světla uprostřed temnoty. Už krátce po svém zprovoznění se však začíná spojovat s tragédiemi a záhadnými událostmi, které se zde opakují s podivnou pravidelností. Může jít o souhru náhod, nebo o místo, kde minulost odmítá odejít?   Silná kamenná věž […]
Záhadný veleještěr od Hlohovce
Hustým porostem se prodírá důchodce, aby si v lese nasbíral léčivé byliny. Na chvíli se zastaví a po namáhavé chůzi si utírá orosené čelo. Najednou spatří, jak se na svahu mezi balvany, v paprscích letního slunce, vyhřívá neznámý tvor podobný obrovské ještěrce! Když obluda otevře tlamu, starý muž ztuhne strachem. Potichu ustoupí o několik kroků, […]
Obyvatele indické vesnice děsí duchové: Mohou za to zlé síly?
Obyvatelé vesnice Mariguda v indickém státě Urísa žijí od konce roku 2025 v rostoucím strachu. Několik vesničanů totiž za záhadných okolností umírá a jejich duše nyní údajně straší ve vesnici. Podle některých vesničanů může vše souviset se stavebními pracemi u zdejší řeky, kde se dříve konaly náboženské rituály. Probudila snad stavba zlé síly?   Klidná […]
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
Ten vysněný výlet jsem sousedce nepřála
skutecnepribehy.cz
Ten vysněný výlet jsem sousedce nepřála
Léta vyprávěla o tom, jak se jednou podívá do Říma, aby si splnila svůj životní sen. Tu cestu jsem jí zprotivila. Pak jsem si tam jela sama s dcerou a chlubila se krásnými zážitky. S Marií jsme se znaly od střední školy. Já se tehdy přistěhovala. Naše domky byly ve stejné ulici, když jsme se provdaly, chodily jsme společně
Vyhlásili v Dobrušce konec monarchie o 3 týdny dřív?
historyplus.cz
Vyhlásili v Dobrušce konec monarchie o 3 týdny dřív?
Telegrafistka Marta Šaršounová přebírá v sobotu 5. října 1918 kolem desáté dopoledne na poštovním úřadě na Šubertově náměstí v Dobrušce telegram určený jejímu nadřízenému, poštmistrovi Václavu Malému, který je členem odbojové organizace Maffie. Když zprávu prostuduje, obličej se jí rozzáří radostí. Tuhle novinku si nemůže nechat pro sebe…   Sedmnáctiletá slečna, která se zaučuje u
Kachní paštika s rybízem a portským
tisicereceptu.cz
Kachní paštika s rybízem a portským
Této famózní kombinaci rozhodně neodolá žádný milovník paštik. Ingredience 400 g kachních jater 1 menší cibule 50 g slaniny 50 ml smetany 12% 1 lžíce kachního sádla špetka muškátového oříšk
Tajemství Karolina a zlata z Jílového: Vzniklo srdce slavné univerzity díky myši a svatebnímu závoji?
epochanacestach.cz
Tajemství Karolina a zlata z Jílového: Vzniklo srdce slavné univerzity díky myši a svatebnímu závoji?
Jen málokteré české město je se zlatem spjato tak těsně jako Jílové u Prahy. Už ve středověku patřilo k nejvýznamnějším nalezištím zlata v českých zemích a za vlády Karla IV. zažilo nebývalý rozkvět. Právě odtud podle staré legendy pocházelo bohatství, které stálo u zrodu jedné z nejvýznamnějších budov české historie – pražského Karolina, dnešního sídla
V čem tkví tajemství orientálních parfémů?
panidomu.cz
V čem tkví tajemství orientálních parfémů?
První, čím vás ohromí, jsou pohádkové flakony. Ale i obsah je jaksi jiný, svůdnější a vábivější než vůně z našich parfumérií. Čím to? V arabské kultuře mají vůně mnohem delší tradici než v naší. Jejich původní účel byl nejspíš hygienický. Co je čisté, to voní. Jak voní? Při testování orientálních vůní nejspíš zjistíte, že jen málokterá se vám
G. H. Mumm a František Jungvirt: Unikátní spojení ikonického šampaňského a českého křišťálu
iluxus.cz
G. H. Mumm a František Jungvirt: Unikátní spojení ikonického šampaňského a českého křišťálu
Šampaňský dům G. H. Mumm se spojil s předním českým sklářským výtvarníkem Františkem Jungvirtem. Výsledkem této exkluzivní spolupráce je monumentální umělecký objekt The Mumm Grand Edition a limitovan
Tajemství Velikonočního ostrova: Co se stalo s jeho obyvateli?
enigmaplus.cz
Tajemství Velikonočního ostrova: Co se stalo s jeho obyvateli?
Na rozoraných zvlněných políčkách je vidět několik domorodých rolníků. Rapanujci se totiž na ostrově záhy zabydlí a začnou se zde věnovat zemědělství… [gallery ids="169817,169816,169818"] Klima
Včela za celý život vyrobí lžičku medu. Čím je ten pražský ze střech tak ceněný?
21stoleti.cz
Včela za celý život vyrobí lžičku medu. Čím je ten pražský ze střech tak ceněný?
Její život je krátký. V létě trvá pouhých šest až osm týdnů. Za tu dobu navštíví desetitisíce květů, nalétá stovky kilometrů a vyrobí přibližně devět gramů medu – zhruba jednu čajovou lžičku. Sama o s
Glamour plážová rezidence
rezidenceonline.cz
Glamour plážová rezidence
Na východním pobřeží Sydney, v malebné zátoce Lurline Bay, vyrostla čtyřpatrová vila od Grega Nataleho, jež ztělesňuje dokonalé propojení elegance, luxusu a přírody. Lurline Bay House zcela mění stereotypní představu o moderním bydlení u moře. Tento čtyřpatrový dům, navržený oceňovaným australským designérem, spojuje sofistikovaný styl, kvalitní materiály a harmonii s navazujícím prostředím. Hned při prvním
Zábavní park Six Flags: Mají tu skutečný dům hrůzy!
epochaplus.cz
Zábavní park Six Flags: Mají tu skutečný dům hrůzy!
Rutinní test horské dráhy v v zábavním parku Six Flags v New Jersey dopadne 16. srpna 1981 katastrofou. 20letý technik Scott Tyler se zřítí na zem! Zranění jsou neslučitelná se životem. „Nepoužil bezpečnostní zábranu,“ osvětlí smrtelnou nehodu tiskový mluvčí parku a vyšetřovatelé mu dávají za pravdu: „Atrakce je v pořádku.“ A pak přijde srpen roku
Podlehla Vlasáková svodům mládence?
nasehvezdy.cz
Podlehla Vlasáková svodům mládence?
Vskutku zajímavé spojení. Herečka ze seriálu Jitřní záře Lenka Vlasáková (54) má mít až podezřele blízko k herci Kryštofu Hádkovi (44)! Dosud se vedly řeči spíš o jejím manželovi, herci ze seriálu Ul
Kuřecí kari s cizrnou
nejsemsama.cz
Kuřecí kari s cizrnou
Kombinace šťavnatého kuřecího masa, cizrny a kari přináší úžasnou chuťovou variaci nejen pro milovníky exotických chutí. Na 4 porce potřebujete: ✿ 8 kuřecích paliček ✿ ½ plechovky cizrny ✿ 1 cibuli ✿ 2 stroužky česneku ✿ 2 lžíce smetany ✿ zeleninový vývar ✿ olej ✿ 2 lžíce červené kari pasty ✿ kurkumu ✿ sůl, pepř ✿ čerstvý koriandr 1. Na pánvi rozehřejte olivový olej a osmahněte na něm
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