„Eko-slimák“  
Lidem se zalíbilo, jak automatické překladače překřtily jednoho zeleného mořského tvora a tak se toto nesprávné označení šíří sítěmi. Správné je mluvit o plžovi. S tím „eko“ to ale je v pořádku, je totiž nejen zelený, ale má i chlorofyl, osvojil si fotosyntézu, takže na „sluneční pohon“ zvládá jezdit až tři měsíce.

 

Zvětšit obrázek
Elysia chlorotica je plž, který rostlině uzmul její funkční jaderné geny kódující chloroplastové proteiny i syntézu chlorofylu. (Kredit: Karen N. Pelletreau, et al., PLoS ONE 9(5): e97477

O zadožábrém plži Elysia chlorotica jsme již na Oslovi psali. Standa Mihulka o něm referoval nedlouho poté, co naši zelení aktivisté inspirovaní svými evropskými kolegy, se holedbali, jak se jim podařilo vyvolat paniku, ovlivnit legislativu a omezit pokusy s GM organismy. Asi proto tehdy svůj článek uvedl slovy: „K hrůze všech odpůrců genetických modifikací se ukázalo, že elýzie drze si provozují genetické modifikace vlastního genomu přímo v pobřežních vodách východních USA od Nového Skotska až po Floridu. Řasám druhu Vaucheria litorea z velké linie eukaryot zvané Chromalveolata, jimiž plž živí, totiž kradou nejen chloroplasty, ale i geny z chloroplastové DNA vaucherií. V tomto případě tedy predátor rozebírá symbionta kořisti, aby z něho udělal sluneční baterie s kompletním servisem. Elýzie už během historie nakradly tolik genů z chloroplastů vaucherie, že si už rozběhly vlastní výrobní linku na produkci klíčové fotosyntetické molekuly – chlorofylu A.“ 

 

Zvětšit obrázek
Sidney K. Pierce

Podobně kacířská slova na adresu ekoteroristů zazněla na konferenci Society for Integrative and Comparative Biology z úst  Sidney K. Pierce z University of South Florida. Byl ale problém, jak moc jim věřit. Na konferencích občas zazní i ne zcela dotažené výsledky pokusů. Příspěvky řečníků neprocházejí oponenturou. Jak tak slova plynou a voda teče, řada převratných formulací se později ukáže být přehnaná, nebo i mylná. Jiné to je, když se to musí hodit na papír a zaslat do recenzovaného časopisu. Proto Mihulkův článek končil zcela opodstatněnou poznámkou: „Pokud se neukáže, že jde jen o planý poplach, vyvolaný třeba nějakou kontaminací při experimentu“.


Dnes už k minulému článku můžeme napsat, že Pierce na konferenci nepřeháněl. Plží schopnosti ohledně zvládnuté fotosyntézy se potvrdily. Kolektiv Julie Schwartzové to doložil řadou metod (polymerázovou řetězovou reakcí, sekvenováním transkriptomu a molekulární hybridizační sondáží), čímž vyloučil, že by šlo o chybu vzniklou obávanou kontaminací vzorků. Přenos genů z řasy na plže je potvrzen a články o tom vyšly v časopisech jako jsou Molecular Biology and Evolution (s impakt faktorem 14.31) a nejnověji v Biology Bulletinu.
Ukázalo se, že si plž přisvojil více než sto chloroplastových genových sekvencí a  ještě více transkriptů ukazuje na znárodnění více než padesáti genů, které má řasa v jádru svých buněk. Genetici ve své hantýrce popsali, že symbiotické chloroplasty jsou translačně aktivní. V překladu do lidštiny to znamená, že se zapojily do do činnosti plže, jakoby byly součástí jeho těla. A ještě něco. Geny z řasy si plž inkorporoval do svého genomu. Jakoby se tak trochu vylepšil na rostlinu. Nepotvrdil se ale předpoklad, že by všechny geny měly již i larvy plže. To činí našeho „slimáka“ ještě zajímavějším. Více rostlinou, jakoby se stával až když se mu podaří nakrást potřebný genetický materiál, jeho juvenilní stadia jsou více „živočišná“, ale geny k řízení rostlinných chloroplastů jim již rodiče do vínku předali.

 

Zvětšit obrázek
Tam, kde na života běh nedohlíží nějaká vyšší mravní autorita, se zlodějna vyplácí. Elysia chlorotica proto není sám, kdo si řemeslo šmatáků osvojil, stejně zeleně vysmátý je i Elisia clarki. Nádherné zvětšeniny tohoto tvora pořídil Nicholas E. Curtis a jsou přístupné na PloS 6(7): e22162.

Neobvykle šikovný geno-zloděj se pro vymítače evoluce stane silnou kávou. Hlavně pro kreacionisty, kteří Bůh ví proč, rádi užívají formulku: „když už by se mělo o evoluci začít uvažovat, tak jen v rámci druhu.“ U našeho „eko-šneka“ se krásně ukazuje, jak evoluce pracuje s tím, co se nabízí a jak při tom platí, že náhoda je „blbec“ a dá vznik i takovému paradoxu, že plž se fyziologům jeví jako rostlina.

Pokud vás napadlo, že něco podobného se děje, když dostaneme chřipku, kdy lidský druh začne také šířit geny jiného organismu (viru), není tomu tak. V plžím případě nejde o nějakou hanebnost naordinovanou zlými viry, tedy parazitismus. U plže dokonce nejde ani o symbiózu dvou organismů, protože nejde o vzájemnou toleranci, či oboustranně výhodnou spolupráci organismů. Plž si totiž žádný organismus „neochočil“. To už je lepší o něm mluvit tak, jak píše tisk - že si plž okopíroval know-how řasy. Ve skutečnosti ale ani to není rozumné, protože o žádné kopírování tu nejde. Jde o přivlastnění si celých sad genů z cizího organismu. Z právnického hlediska by to byla krádež patentových vzorů celé výrobní linky a jejich využívání bez placení za licenci. Z jistého úhlu pohledu lze v plžovi vidět super-sprostého predátora s Machiavelliovými manýry, který svou oběť nejen žere, ale nestydí se ani přivlastnit si její vymyšlenosti a vydávat je za své. Někomu se ale tento darebák může jevit jako sofistikovaný recyklátor a šiřitel dobrých myšlenek (genů).
Evoluce nezná pojmy jako jsou spravedlnost, vděčnost, etika a prozřetelnost. To jen někomu náhoda přeje a pak se mu zdaří třeba i tak husarský kousek, jako našemu plžovi a vznikne fungující  „živočichorostlina“.  Přirovnání není tak daleko od pravdy, protože nejde o symbiózu, jak jsme jí byli zvyklí vnímat, kdy jeden organismus podstrojuje řasám, tedy jiným organismům a ti se za to svému hostiteli odvděčují.

Spustit video
GloFish smíte mít v akvariu jen se zvláštním povolením Ministerstva životního prostředí a výhradně ve speciálních zařízeních, jinak od Inspekce hrozí pěti milionová pokuta.

Praktiky našeho plže nejsou altruistické, spíše připomínají politiku asijských tygrů, jejichž rychlovlaky se až nápadně podobají francouzskému TGV, stíhačka Chengdu J-31 zase jakoby z oka vypadla americkému stroji F-22 Raptor,... Plž si také přivlastnil kusy cizí DNA s kódem na výrobu proteinů a využívá řetězce fyziologických drah, které jsou typické pro rostliny. Ať se nám to líbí nebo ne, v některých ohledech je to živočich, z pohledu využívání chlorofylu zase rostlina.

Příroda stvořila něco, co je víc, než kočkopes. Ten by byl dílem v rámci jedné říše (Animalia). Pro tento plží experiment se těžko hledá výraz. Pro přenos genů mezi druhy používáme termín „mezidruhový“, tady jde o mix mezi říšemi…  Tak trochu to připomíná horizontální přenos genů mezi člověkem, hmyzem i plovatkou bahenní, které mají na svědomí skákající elementy transpozony a o nichž jsme psali v článku nazvaném „ DNA si vyměňujeme i bez sexu, pošťákem je bodavý hmyz“. To ale šlo jen o kratičké sekvence DNA, tady je to něco jiného. 
 


V každém případě má malá zelená plží příšerka velké štěstí, že se svým genomem experimentuje mimo území Evropské Unie. Zdejší úřad by nejspíš měl snahu jí takový horizontální maxi-přenos geneticky determinovaných metabolických drah, legislativně zatrhnout. Co jiného s organismem, vysmívajícím se všem zásadám předběžné opatrnosti. Akvaristovi za chov zelené rybičky s jedním genem z medúzy hrozí od Ministerstva životního prostředí pěti milionová pokuta. Jak se úřední šiml asi zazubí na chovatele, který si do obýváku pořídí zelené plže schopné si  osvojit ne jeden gen, ale doslova kusy genomu, a ne z bližního svého, ale považte, z rostliny!          

 

Video: Elysia chlorotica. Do doby, než se poprvé nažere řasy, plž zelený není. Bhattacharya Lab

 

Video: Elysia chlorotica. S jídlem nejen roste chuť, ale i jeho zelené zabarvení. Geny k ovládání fotosyntézy má a tak je po dostatečném zezelenání schopen tři měsíce žít díky svým dobíjecím bateriím, které mu syntetizují sacharidy. Bhattacharya Lab.


Literatura:
Julie A. Schwartz, et.al.: FISH Labeling Reveals a Horizontally Transferred Algal (Vaucheria litorea) Nuclear Gene on a Sea Slug (Elysia chlorotica) Chromosome  Biol. Bull. 227: 300-312
Marine Biological Laboratory

Datum: 07.02.2015 12:59
Tisk článku

Biologie buněk - Závodská Radka
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 331 Kč
cena: 311 Kč
Biologie buněk
Závodská Radka

Diskuze:

Podivná logika

Stanislav Rada,2015-02-10 23:25:13

Neřadím se mezi odpůrce GMO - jsem přesvědčen, že tato biotechnologie skýtá úžasné možnosti a může přinést mnoho dobrého. A že je potřeba posuzovat případ od případu. Ale nechápu autorovu logiku, kdy obhajuje zavedení GMO běžností horizontálního přenosu genů. Jak tady psal předemnou i jiný přispěvatel - nové poznatky o běžnosti a relativní jednoduchosti horizontálního přenosu genetického materiálu jsou argumentem proti GMO, ne pro.

Odpovědět


Podivná logika

Roman Sobotka,2015-02-11 09:19:05

V textu neni nic o tom, ze by byl horizontalni prenos bezny/jednoduchy mezi mnohobunecnymi eukaryoty. Elysia se jevi jako velmi unikatni pripad. Jde o primitivni stvoreni, ktere se pravdepodobne po miliony let krmi jedinym druhem rasy a navic je hermafrodit. To nelze srovnavat se situaci vyssich rostlin, gen z horizontalniho prenosu by se musel nejak ocitnou ve vajicku, ci pylu. Ze se takto prenese jeden konkretni gen z kukurice na jablon je asi tak stejne pravdepodobne, jako ze vam zitra poda roku mimozemstan. Ostatne pri pojidani veproveho se take neobavame, ze preneseme geny prasete na potomstvo. V sekvenovanych genomech rostlin se nic zjevneho z horizontalni prenosu nenaslo, alespon pokud je mi znamo. Ono do dusledku by se pak muselo zakazat eko-zemedelcum pouzivat postrik bakterii B.thuringiensis (producenta endotoxinu) jako prirodni insekticid; tlak na horizontalni je mnohem vyssi, nez GM plodina na sousednim poli.

Myslim, ze autor vede polemiku s argumentaci anti-GMO aktivistu, ze horizontalni prenos genu (transgenoze) je proti prirode. A to neni.

Odpovědět


re: proti prirode

Michal Lichvar,2015-02-11 16:14:02

Ano, pokial autor naraza nato, ze aktivisti tvrdia, ze je to proti prirode, tak OK, nie je. Priroda to robi tiez. A preto treba byt obozretnejsi.

Akurat som mal diskusiu na obede, ze preco GMO podlieha takej regulacii a kontrole, kdezto klasicke slachtenie nie. Ide o to, ze klasicke slachtenie sa robi uz aj takymi metodami, ze sa pouziva ozarovanie, aby sa urychlili prirodzene mutacie. Takyto produkt je z pohladu legislativy bezpecnejsi ako GMO produkt (produkt v zmysle rastlina/zivocich).

Otazka potom mozno znie, ci by sa nemalo GMO slachtenie a klasicke slachtenie posudzovat rovnakym metrom.

ps: pripad kukurica->jablko je extrem, ale tu na oslovi kedysi bol clanok, ako nejaky virus preniesol gen z jednej travy na druhu. Mozno sa mylim, ale kukurica mi pripada ako prerastena trava. Vysadte GMO kukurica, ktora do svojich listov produkuje toxin (GMO od Monsata) vedla travnatych ploch, kde sa pasie dobytok. Vieme urcit, ako casto dochadza k horizontalnemu prenosu a vieme vypocitat, ze pravdepodobnost prenosu toxinu do genomu beznych lucnych trav je blizka/rovna nule?

Odpovědět


Podivná logika

Roman Sobotka,2015-02-11 16:37:21

Klasicke slechteni take podleha kontrole a regulaci, dostat na trh novou odrudu neni nijak trivialni. Mate pravdu, ze v evropske legislative je kontrola GM plodin mnohem prisnejsi vcetne klinickych testu, ale napr na celem americkem kontinentu jsou GM plodiny posuzovany jako kazde jine slechteni. Ono ciste z objektivne-vedeckeho pohledu je rada slechtitelskych postupu mnohem riskatnejsich, nez transgenoze (mezirodove krizeni, polyploidizace, drasticke formy mutageneze...).

Ten vas toxin od Monsanta je presne ten endotoxin, ktery se pouziva jako prirodni insekticid v ekologickem zemedelstvi a kterem jsem psal vyse. Pro obratlovce neni toxicky, ostatne tento typ GM kukurice je pbycejne krmivem pro skot. Jediny myslitelny prenos genu z kukurice na jinou travu by byl mozny v pripade, ze by doslo k vzajemnemu opyleni a vzniku nejake podivneho krizence. A toho bych se opravdu nebal, nikdo zatim nic takoveho nepozoroval a kukurice jsou vsude lany.

Odpovědět

GMO a horizontalny prenos

Michal Lichvar,2015-02-10 17:51:39

A na temu GMO a horizontalneho prenosu.

Odkedy je v poho, ze GMO kukurica, ktora ma gen produkujuci jed voci hmyzu (aby sa nemusela proti hmyzu postrekovat), je v pohode? Hromadne ju vysadme, najlepsie do blizkosti sadov jablk a potom sa budeme cudovat, preco ju jablcka ako od kralovnej zo Snehulienky.

Ano, horozintalne prenosy sa deju aj prirodzene, ale to neznamena, ze tie nebezpecne budeme prirode ulahcovat!

Dalsi bohovsky priklad by bola GMO mutacia na odolnost voci nejakemu pesticidu/herbicidu ... az nato ze horizontalnym prenosom by ju zachvilu mala aj burina okolo.

Proste si tymto velmi lahko zaserieme zivotne prostredie.

PS: patril som ku GMO zastancom do momentu, nez ste na oslovi pisalo o horizontalnom prenose genov. Odvtedy som proti, hoc nie fanaticky.
Ako to pisal niekto v tom starsom clanku, autor podlieha emociam a asi chce vidiet vysledky svojej prace v praxi.

Odpovědět

Clovek a prasa

Michal Lichvar,2015-02-10 17:45:25

Isty vedec (meno sa mi nechce googlit), len tak z haluze nadhodil tezu, ze clovek mohol vzniknut pohlavnym skrizenim opice a prasata. Proste taka historicka sodomia.

Nuz ... ako tak citam, tu sodomiu mohli zabezpecit plostice alebo iny hmyz, mozno komare z dajakych mokradi (opice v Afrike chodia po dvoch v plytkej vode, kusok opodial sa moze rochnit prasa).

Vysvetlovalo by to, preco mame tak velmi podobny genom s prascami.

A vlastne aj s mysami ... nuz asi sme zili pod jednou zablsenou strechou nejaku dobu pospolu :)

Odpovědět

EU.... :-)

Ladislav Strnad2,2015-02-09 15:10:28

Kruci, že to někoho už nenapadlo byrokratům z EU bonznout. Možná by to chtělo nějakou oficiální stížnost, na to, co si ten plž dovoluje bez toho, aby se poptal v Bruselu, jestli mu to schválí. :-)

Odpovědět

Fascinujúce

Roman Horváth,2015-02-08 03:43:41

Príroda je fascinujúca a celkovo si myslím, že nemáme šancu odhaliť všetky možné „tváre“ toho, čo skutočne funguje… Ku koncu článku som sa na chvíľu zamyslel nad tým, či „treba“ ironizovať súčasné postoje zákonodarných súčastí. Sám sebe som si odpovedal, že ono to ani tak nie je „treba“ ako skôr ide o prirodzenú reakciu na tieto postoje. V mysli sa mi k tejto situácii vynoril obraz človeka, ktorého majú za blázna a tak ho spútavajú zvieracou kazajkou, aby sa upokojil, no on sa im namiesto toho smeje. Dúfam, že ho raz z nej uvoľnia a ono sa ukáže, že vlastne nikdy nebol bláznom.

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