Parazitické rostliny kradou geny hostitelům  
Fantaskní raflézie už celé věky a velmi nenasytně krade geny pralesní révě. Podle všeho tím získává body ve věčné válce mezi parazitem a hostitelem.

 

Zvětšit obrázek
Přízračná Rafflesia cantleyi. Kredit: BMC Genomics, Scientific American.

 

Zvětšit obrázek
Její hostitel Tetrastigma rafflesiae. Kredit: Kamarudin Mat-Salleh, Flickr.

Jak může potvrdit každý divák kultovního filmu Oldřicha Lipského „Adéla ještě nevečeřela“ (1977), rostliny ani zdaleka nejsou jen křehkými uživateli slunečního svitu a dešťové vody. Ve skutečnosti mohou páchat příšerné věci, které mohou nezkušeného diváka vyděsit skoro až k smrti. Například takové raflézie, krvavě rudé parazitické květy z hloubi pralesa, imitující shnilé mrtvoly, aby přilákaly co nejvíc much, což je už samo o sobě dost příšerné, podle všeho dovedou krást geny svým hostitelům a samy se jimi bezostyšně geneticky modifikují. Pokud by se něco tak nestoudného rozkřiklo, mohlo by to za současné globální hysterie vůči geneticky upraveným organismům mnoha lidem způsobit těžký šok. Nicméně, příroda je (naštěstí) vůči našim bizarním náladám vcelku imunní.

 

Mezinárodní vědecký tým v čele s Charlesem Davisem z Harvardského univerzitního herbáře a Joshuou Restem z Univerzity ve Stony Brook nedávno vystopoval rozsáhlé loupeže genů a spontánní genetická vylepšování u legendární dvojice rostlin – mohutné pralesní révy rodu Tetrastigma (T. rafflesiae, čeleď Vitaceae) a jejího parazita raflézii, v tomto případě druhu Rafflesia cantleyi, s půlmetrovými květy mimozemského vzezření. Rostou spolu v malajské části Malajského poloostrova a na přilehlém ostrově Pulau Tioman. Raflézie je na hostiteli zcela závislá a tak tyhle dva druhy spolu už od nepaměti žijí v intimním kontaktu. Vlastně není divu, že mezi nimi došlo i na nějaké ty genetické necudnosti.

 

A nebylo jich zrovna málo. Davis, Rest a spol. systematicky prostudovali transkriptomy, čili soubory produktů transkripce obou druhů rostlin a nakonec objevili celkem 49 genů, v naprosté většině jaderných, které aktivně podstupují transkripci, tj. vytvářejí molekuly RNA v parazitické raflézii a přitom velmi pravděpodobně původně pocházejí z hostitelské tetrastigmy. Ba co víc, tři čtvrtiny z nich podle všeho zcela nahradily původní verzi genu z parazita. Produkty těchto genů jsou pestrou směskou z velké části spektra proteinové výbavy raflézie.

 

Zvětšit obrázek
Rafflesia arnoldii může mít přes metr v průměru. Kredit: Raphaelhui, Wikimedia Commons.

Badatelé na to šli docela jednoduše. Proháněli jednotlivé geny raflézie fylogenetickými analýzami a když některý z nich najednou v analýze vyšel jako příbuznější jinak fylogeneticky relativně vzdáleným révám, než blízce příbuzným rostlinám z čeledi pryšcovitých a vrbovitých, tak hned měli jasno. Podle aktuálních molekulárních hodin došlo k oddělení fylogenetických linií vedoucích k tetrastigmě a raflézii zhruba před 115 milióny let, takže by takové hledání mělo fungovat, alespoň pro geny odcizené před kratší dobou.

Zvětšit obrázek
Joshua Rest. Kredit: J. Rest, Stony Brook University.

Porovnáním ukradených genů a jejich původních verzí v hostitelské tetrastigmě totiž ukázalo, že k loupení genů raflézií dochází postupně v průběhu času. Dokonce se zdá, že je mnohem rozsáhlejší, než jsme si kdy mysleli. Určité stopy původu z tetrastigmy ve skutečnosti vykazují celé stovky genů raflézie a není vůbec vyloučené, že fantastické květy parazita jsou zároveň velmi schopnými genetickými tuneláři.

 

Případ raflézie versus tetrastigma je každopádně prvním takovým, kdy jsme u parazitické rostliny a jejího hostitele nalezli spoustu horizontálně přenesených genů najednou. Šťastní objevitelé poznamenávají, že tak nápadná a dlouhodobá loupež genů by mohla raflézii prospívat z evolučního hlediska a vylepšovat její fitness. Mohla by například vylepšovat její schopnost vysávat z tetrastigmy potřebné živiny anebo třeba díky loupení genů lépe čelit obraně hostitele. Jak se zdá, parazitické raflézie a tetrastigmy spolu v příšeří tajemných malajských pralesů vedou letitou genetickou válku. Hlavně to ale neříkejte odpůrcům geneticky vylepšené sóji nebo kukuřice, které jsou proti raflézii učiněnými břídily.

 

Prameny:  BMC Genomics 13: 227, ScienceDaily 8.6. 2012, Wikipedia (Rafflesia cantley, Horizontal gene transfer).

Autor: Stanislav Mihulka
Datum: 17.07.2012 16:49
Tisk článku

Kočičí gen - CBrezina Thomas
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 199 Kč
cena: 169 Kč
Kočičí gen
CBrezina Thomas

Diskuze:

Žádný příspěvek nebyl zadán



Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni