Ztráta genu pro tloušťku během evoluce  
Náhodná ztráta významného metabolického genu ASIP vrhá zajímavé světlo na evoluci štíhlých gibonů a může přispět ke studiu lidské obezity.

 

Zvětšit obrázek
Giboni si opravdu lámat hlavu s obezitou nemusí. Pod chlupy je vychrtlík.

Giboni, naši poměrně blízcí příbuzní, oblibují stromový život. Z linie vedoucí k šimpanzům a k lidem se oddělili před orangutany a dnes ve 13 druzích obývají tropické a subtropické pralesy jihovýchodní Asie, od Indie přes jižní Čínu až po Jávu. Pokud nespí, tak se elegantně pohupují ve větvích.

Zvětšit obrázek
Kvalitní fotografie gibona v pohybu by byla nejspíš podvrh. Pohybují se v šeru korun stronů a bývají proklatě rychlí.

Když na to přijde, dokáží být hodně rychlí a bez potíží se přehoupnou z větve na větev vzdálenou 15 metrů. Ač na pohled trochu matou dlouhými chlupy, ve skutečnosti jsou na opičáky dost vychrtlí a je docela jasné, že štíhlé a dlouhé končetiny a muší váha fungují ve světě větví a listí víc než dobře.

 


Japonští genomoví průzkumíci z University of Tokyo náhodou přišli na to, že giboní vychrtlost zřejmě významně souvisí s nevelkou a dávnou přestavbou genomu. K. Nakayama a T. Ishida původně studovali diverzitu jednoho zajímavého genu. ASIP, čili agouti signaling protein je první gen, o němž se kdy prokázalo, že souvisí s obezitou. Ukázalo se, že laboratorní myši s uměle zvýšenou produkcí proteinu ASIP šíleně tloustnou a jeví známky cukrovky. Zároveň mají žlutou srst, proto agouti, česky aguti. Nebylo nijak těžké odvodit, že produkt genu ASIP má nepochybně velmi široký metabolický účinek v mnoha různých tkáních. ASIP je vlastně endogenní antagonista melanokortinových receptorů. Lidsky řečeno, významně se účastní regulace hormonů hypofýzy, jako je adrenokortikotropin nebo melanocyty stimulující hormony.

Zvětšit obrázek
Pachatelem jsou Alu elementy, věrní příživníci primátů.

 

Lidstvo je posedlé vlastní obezitou a tak je o gen ASIP docela zájem. Postupně byl studován u ryb, kuřat a některých savců. Právě oba zmínění badatelé zamýšleli porovnat jeho sekvence u primátů. Osekvenovali si ho u různých primátů a mimo jiné se zajímali i o gibony. Ukázalo se, že gen ASIP je u primátů velmi konzervovaný, jednotliví primáti ho mají vzájemně velmi podobný. Přesněji řečeno, všichni, až na gibony. Je to docela šok, ale giboni ASIP vůbec nemají. Detailní pohled do giboního genomu odhalil, že v něm úplně schází zhruba 100 kilobázový úsek DNA obsahující právě zmíněný gen ASIP.

 

U všech primátů je tenhle úsek DNA ohraničen dvěma specifickými Alu elementy. Alu sekvence jsou retrotranspozóny, pozoruhodní molekulární paraziti, kteří si žijí v DNA všech primátů vlastním bouřlivým životem. Jsou součástí molekulárního smetí, junk DNA. Vznikly až na počátku linie primátů, ví se, že duplikací genu 7SL RNA, což je jinak normální kus ribozómu. Pro hostitele jsou užiteční asi jako vši nebo tasemnice. Většinou si docela neškodně skáčou po genomu a vlastně jenom zatěžují syntézu DNA, občas se ale trefí na špatné místo a je z toho rakovina, chudokrevnost nebo žloutenka typu II. Jedna Alu sekvence má kolem 300 bází, například v lidském genomu jich je kolem 1 milionu, což dělá citelnou část celé slavné lidské DNA.

 

Před 25 milióny lety se u předka gibonů tyhle dva konkrétní Alu elementy v rámci svých vlastních záležitostí náhodou zrekombinovaly a vyštíply celý gen ASIP z genomu pryč.
Podle autorů vlastně pozorujeme výsledky dávného přírodního experimentu s knock-outem genu ASIP. Podobné triky se totiž  dneska dělají v molekulárních laboratořích. Dospělí giboni váží kolem 10 kg a pohled na jejich exhibici mezi listím přivede pozorovatele k závěru, že jim tahle dávná příhoda dost prospěla. ASIP reguluje metabolismus lipidů a je rozumné předpokládat, že jeho ztráta gibony zeštíhlela. Je jasné, že muselo dojít ještě k dalším změnám, jak už bylo řečeno, gen ASIP působí na mnoha místech v mnoha situacích. Na druhou stranu, jak je vidět, gibonům nijak tragicky neschází, takže tak zlé to zase být nemohlo. Ve větvích jsou jako ryby ve vodě.

 

 

Giboni se tak náhle stali vděčným objektem zájmu obezitologů. Budou se zajímat, jak to u gibonů funguje, jak se jejich fyziologie vypořádala se ztrátou jednoho z klíčových genů a případně, zda by něco z toho šlo využít u lidí, pod nimiž se chvěje zem.

Pramen: Genome Research 16: 485-490



 

Datum: 06.04.2006 21:25
Tisk článku

Spontánní evoluce - Lipton Bruce H., Bhaerman Steve
 
 
cena původní: 399 Kč
cena: 355 Kč
Spontánní evoluce
Lipton Bruce H., Bhaerman Steve

Diskuze:

proč takblízko

Kát;a Papežova,2008-01-23 08:41:12

proč tak blísko

Odpovědět

...zatim radim..

Jara,2006-04-07 19:02:17

...zatim radim trochu min zrat.....gibon byl skutecne blizky pribuzny Zdenka Nejedleho..Zdenek po nem zdedil ruce az po kolena....byl posedly vsim moznym, vcetne patrne svoji docasnou obezitou..Vas Jara Cimrman, obezitolog

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