Jaderné póry máme od předka všech Eukaryot  
Analýza proteinů jaderných pórů trypanozom odhalila, že tihle lidem velmi vzdáleně příbuzní původci spavé nemoci mají otvory do buněčného jádra vlastně skoro stejné jako my.

 

Zvětšit obrázek
Prastaré struktury jaderného póru. Kredit Mike Jones/ University of NSW

Měl první eukaryot v buňce jádro nebo ne? Tahle zdánlivě jednoduchá otázka trápí odborníky na příbuzenské vztahy mezi velkými větvemi života už drahně dlouhou dobu. Je to vlastně paradox, protože „Eukaryota“ v překladu znamená „s pravým jádrem“. Na druhou stranu, jak by řekl kapitán Barbossa, na pojmenování organismů příznačným jménem není zákon, ale funguje to spíš jenom jako takové doporučení.


V historii odkrývání příbuzenských vztahů eukaryot bývala doba, kdy se věřilo, že někteří prvoci bez mitochondrií jsou přímí potomci nejstarších eukaryot. Postupně vyšlo najevo, že to celé byl politováníhodný omyl způsobený při fylogenetických analýzách molekulárních dat. Ještě dnes jsou na internetu a v učebnicích běžně k vidění špatné fylogenetické stromy z té doby, které se dají snadno poznat podle diplomonád, mikrosporidií a trichomonád na koncích dlouhých větviček vycházejících z úplného začátku skupiny Eukaryota.

Zvětšit obrázek
Jaderný pór očima molekuly cestující z cytoplazmy do jádra. Kredit: Martin Goldberg/ University of NSW

 

Vznik eukaryot a vznik eukaryotního jádra už sice není naprostá záhada, ale stále je ještě co objevovat. V tomhle ohledu právě jsme v situaci nadšených objevitelů, kteří zkoumají nové končiny, žasnou nad nečekanými objevy a hlučně propírají konkurenční hypotézy.

Velký kus práce v porozumění vzniku eukaryotního jádra odvedl Jeffrey A. Grasse z Rockefeller University v New Yorku, když s týmem kolegů nedávno analyzovali proteiny trypanosomy spavičné (Trypanosoma brucei), slavného prvoka, který je původcem nepěkné spavé nemoci. Zajímalo je srovnání s jinými skupinami eukaryot.

 

Zvětšit obrázek
Trypanozomy, velmi vzdálení příbuzní. Kredit: Bill Wickstead

Trypanozoma je pozoruhodný modelový tvor, protože je v rámci Eukaryota hodně příbuzensky vzdálená od zkušených modelových organismů, jako jsou laboratorní potkani, lidi, octomilky, kvasinky, či huseníčky. Jak jeden z autorů vtipně prohodil, trypanozomy sice ještě byly na svatbě všech eukaryot, ale už den po ní se rozváděly. Moderní biologie řadí trypanozomy spolu s krásnoočkami do obdivuhodné skupiny Euglenozoa, která tvoří jednu část mohutné linie eukaryot jménem Excavata. Proto studium trypanozom poskytuje dobrou šanci dozvědět se něco zajímavého.

 

Zvětšit obrázek
Zastaralý, ale stále ještě převážně použitelný fylogenetický strom Eukaryot z roku 2004. Kredit: TREE

Grasse a spol. se pohybovali na nejistém ledě, protože podle předchozích výzkumů se sekvence genů pro proteiny jaderných pórů různých eukaryot nezdály příliš konzervované. Skutečně to tak vypadalo i se sekvencemi proteinů jaderných pórů trypanozomy. Dokonce ani analýza sekvencí aminokyselin v proteinech neodhalila stopy hlubších vztahů mezi proteiny jaderných pórů trypanozom a jiných eukaryot.

Badatelé se ale nevzdali a nasadili na proteiny jaderných pórů softwarové nástroje pro analýzu struktury proteinů. Až dosud existovala použitelná data pouze o lidech a kvasinkách. My jsme ale bohužel kvasinkám v rámci Eukaryota vcelku blízce příbuzní, proto není až tak pozoruhodné, že jsme si ve struktuře proteinů jaderných pórů podobní.

 

Zvětšit obrázek
Diplomonáda lamblie střevní, kdysi považovaná za jednoho z nejprimitivnějších eukaryt. Kredit: CDC/Janice Carr

Pro trypanozomy ale nic takového neplatí. Proto jistě propuklo bujaré veselí, když se ukázalo, že prostorová struktura proteinů jaderných pórů trypanozom je v mnoha ohledech velmi podobná struktuře jejich protějšků u kvasinek a lidí. Shodný je například způsob prostorového skládání proteinů nebo organizace domén v jednotlivých proteinech. Týká se to především obalových proteinů pórů a proteinů, které fungují jako výztuž, prakticky stejná je ale struktura obslužných proteinů, které zajišťují dopravu molekul skrz jaderné póry, čili mezi vnitřkem jádra a buněčnou cytoplazmou.


Celý tento výzkum dokládá, že už předek všech eukaryot nebo přesněji řečeno všech eukaryot, které zatím známe, měl jádro a to jádro se složitými jadernými póry. Dobrodruhové pátrající po konkrétních detailech vzniku eukaryot někdy před 2 miliardami let už zase mají o čem přemýšlet.

 


Zdroje: ScienceDaily 13.7. 2009,   Molecular & Celular Proteomics Online

Datum: 24.07.2009 09:06
Tisk článku


Diskuze:

Žádný příspěvek nebyl zadán



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