Vršenka – budoucí supernova mezi laboratorními organismy?  
Vybavíte si ještě, ve které části gymnaziální zoologie se probíraly vršenky? Nemůžete si vzpomenout? Nemusíte se vůbec stydět, protože vršenky jste s pravděpodobností hraničící s jistotou vůbec neprobírali.

Laboratorní myš, laboratorní potkan, žába drápatka vodní,  akvarijní rybka danio, banánová muška neboli octomilka  Drosophila, hlístice Caenorhabditis elegans, to jsou asi nejčastěji používaní pokusní živočichové. Mohlo by se ale stát, že je z jejich neotřesitelných pozic v budoucnu vytlačí právě ona opomíjená vršenka.

Vršenky se řadí do kmene strunatců, tedy do kmene, který zahrnuje i obratlovce. Patří ovšem mezi bezobratlé strunatce, kteří jsou reprezentováni dvěma skupinami. V jedné skupině (bezlebeční –

"Domek" podle kterého je Oikopelura pojmenována (Oikos = dům) je želatinovitá schránka, která ji chrání a zároveň filtruje okolní mořskou vodu. Oikosiny - proteiny, které ji tvoří jsou vylučovány specializovaným epitelem. Oikopleura svůj příbytek kompletně přebuduje každé tři až čtyři hodiny.

Cephalochordata) je známý kopinatec plžovitý, ve druhé skupině (pláštěnci – Urochordata) jsou kromě sumek a salp také vršenky. Sumky a salpy mají plovoucí larvy torpédovitého tvaru těla, vyztuženého notochordem - strunou hřbetní, dospělci však jsou přisedlí a celková morfologie se promění do podoby tomu odpovídající. U vršenek je během celého života jedince zachována morfologie odpovídající zhruba larvám sumek a salp. Vršenky jsou ovšem prakticky mikroskopických rozměrů (5 mm i s ocasní částí těla) a tudíž jsou živočichy planktonními. Všechno je tedy u nich tak trochu jinak, takže než by se u nich tohle všechno muselo vysvětlovat, raději o nich autoři učebnic úplně pomlčeli. Je ale otázka, jestli se toto nebude muset změnit, protože francouzské sekvenační centrum Genoscope  intenzivně pracuje na sekvenování genomu vršenky Oikopleura dioica takzvanou metodou „whole genome shotgun“.

 

Použití vršenky jako experimentálního organismu pochopitelně bude nejvíce nahrávat právě to, že bude k dispozici sekvence jejího genomu. Proti jiným organismům s takto dostupnou informací má ale ještě několik zásadních předností: Je zvládnuto její pěstování ve slanovodních akváriích a její generační doba je nesmírně krátká – 4 dny. Tím se obrovským způsobem zlepšuje její použitelnost pro pokusy, protože, vzhledem ke krátké době života má výzkumník velice rychle odpověď na jakýkoliv zásah, který provedl. Další výhodou je skutečnost, že se opakovaným zpětným křížením podařilo vypěstovat inbrední kmeny této vršenky. Inbrední kmeny existují i u jiných pokusných živočichů – například u myší.

Zvětšit obrázek
Další výhoda použití vršenek jako modelového organismu - každý jedinec zůstává dokonale průhledný po celou dobu svého životního cyklu.

Ten kdo přišel do styku například s hybridomovou technologií výroby monoklonálních protilátek, nebo se nějak přiblížil k problematice transplantační imunologie, dobře ví, že mezi jedinci inbredního kmene je na rozdíl od běžné populace možné svobodně provádět přenosy jednotlivých buněk nebo tkáňových štěpů a nedojde k žádné odhojovací reakci. Je to proto, že inbrední jedinci jsou shodní ve všech alelách svých genů (tedy i transplantačních). Jde vlastně o homozygotní stav dosažený právě zpětným křížením.
U vršenek je to ale důležité právě v souvislosti se sekvenováním. U inbredního kmene je sekvence bazí, získaná přečtením konkrétního úseku DNA z konkrétního jedince vždy shodná i s jedinci jinými. Vlastně to znamená, že genetické pozadí pro jakékoliv experimentální zásahy do sekvence bazí je dokonale homogenní a tudíž každá odlišnost připadá na vrub právě jen experimentálnímu zásahu.

A další milé překvapení přineslo změření velikosti genomu – vlastně nepřímo, přes stanovení množství DNA – metodou průtokové cytofluorometrie, kdy se laserovým paprskem posvítí na buňku, která velkou rychlostí prochází tryskou přístroje. Velikost odrazu záblesku laseru odpovídá za určitých podmínek množství DNA v buňce.

 

U vršenky Oikopleura dioica byla velikost genomu stanovena na pouhých 72 milionů párů bazí. Tím je její genom zatím nejmenším živočišným geonomem vůbec.
To je příjemné i z toho důvodu, že to nutně musí znamenat, že je velice kompaktní – s jistou nadsázkou, samé geny a žádné balastní úseky.

Autor: Petr Hanák
Datum: 24.01.2005 22:51
Tisk článku

Pokusy - Hvížďala Karel
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 325 Kč
cena: 289 Kč
Pokusy
Hvížďala Karel

Diskuze:

Podstatné pro vědce je ale i to,

Saša,2005-01-27 10:32:26

že vršenky nejsou chráněny proti týrání.
Zákon na ochranu zvířat se totiž vztahuje jen na obratlovce (bez člověka) a ostatní strunatci jsou ponecháni úchylům k sadistickým a zoofilním hrátkám.
Tedy i vědci-biologové se mohou vyřádit!

Odpovědět


sumka

jarda petr,2005-01-31 06:37:46

Pokud vím, sumka Ciona intestinalis už genom "přečtený" má. Takže to může být při srovnávání genomu vršenky a sumky a obratlovců (třeba čtverzubců, kteří mají relatiovně rovněž "kompatní" genom) velmi dobrodružné.

Odpovědět


porovnávání genomů

Petr Hanák,2005-01-31 21:51:10

Touha po dobrodružství z možnosti sekvenovat nejrůznější organismy a tak postupně vysledovat evoluci genomů v rámci mnohobuněčných organismů je obrovská, takže se objevují (respektive jsou schváleny) návrhy nebo už přímo probíhá sekvenování řady organismů - ploštěnka (ve zdůvodnění je m.j. zmíněna velká schopnost regenerace u tohoto organismu), polostrunatec žaludovec; ze zatím opomíjené skupiny kmenů „Lophotrochozoa“ paplž chroustnatka a také nereidka. Zajímavý je projekt kanadského konsorcia na osekvenování lososa Salmo salar (tam je motiv především „zemědělský“, ale dopad může být i čistě teoretický, protože u lososovitých ryb mělo dojít k další polyploidizaci genomu oproti ostatním kostnatým rybám, které už beztak mají vůči jiným obratlovcům karyotyp zdvojený). Další navrhovanou rybou je koljuška tříostná. Ze savců má jít o ptakopyska, vačici, jeden druh klokana, pásovce, morče, slona, ježka a rejska (hmyzožravci jsou zřejmě důležití pro své místo v linii vedoucí k primátům).

Odpovědět

...par jich tam bylo....

Jara Cimrman...,2005-01-25 18:16:37

...par balastnich useku jsem tam pri mych vyzkumech ve slanem akvariu nasel, jinak clanek souhlasi, same geny....

Odpovědět

nevím teda jak vy

Marek Bryl,2005-01-25 09:11:36

nevím teda jak vy, ale my jsme o v učebnici biologie vršenky (hned vedle salp a sumek) rozhodně měli a učili se o nich...

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace