Eukaryotní buňky pocházejí z Ásgardu  
Loki, thórové, ódinové a heimdallové jsou mikrobi, kteří mají ve výbavě geny, doposud považované za výlučně eukaryotní. Konečně jsme našli luxusní mezičlánky mezi malými buňkami mikrobiálního světa a velkými eukaryoty s buněčným jádrem. Jsou ze severského nebe!

 

Jsme z Ásgardu. Kredit: Paramout Pictures.
Jsme z Ásgardu. Kredit: Paramout Pictures.

V severské kosmologii existuje devět světů, které propojuje strom světa Yggdrasil. My žijeme na Midgardu, který je uprostřed. Midgard je spojen duhovým mostem Bifröstem se světem mladší generace severských bohů Ásů, Ásgardem. Bifrost je hlavní cesta do Ásgardu a střeží jej bůh Heimdall. Vládcem Ásgardu je jednooký Ódin, který často musí řešit úklady lstivého boha Lokiho, původem obra, který byl přijat mezi Ásy. Ódinovým synem je bůh hromu Thór se svým ikonickým kladivem Mjöllnirem. V Ásgardu stojí Ódinova síň Valhala, kam valkýry přivádějí padlé bojovníky, aby zde čekali na poslední bitvu mocností dobra a zla, Ragnarök. Ódin a další Ásové stvořili lidi. A podle článku, který se nedávno objevil v časopisu Nature, právě z Ásgardu pocházejí eukaryotní buňky – včetně nás samotných.

 

Thijs Ettema. Kredit: Uppsala University.
Thijs Ettema. Kredit: Uppsala University.

Švédský badatel Thijs Ettema z Univerzity v Uppsale a jeho spolupracovníci v roce 2015 zkoumali vzorky sedimentu Lokiho hradu, oblasti hydrotermálních kuřáků, která leží na dně oceánu mezi Grónskem a Norskem. V hloubce 2 300 metrů tam objevili doposud neznámá archaea, pro které posléze vytvořili skupinu, pozoruhodně nazvanou Lokiarchaeota (anglicky kouzelně vyslovováno low-key-ar-kay-oh-tuh). Když z těchto archaeí získali DNA, tak vyšlo najevo, že Lokiarchaeota jsou nejbližšími příbuznými všech eukaryot. To způsobilo veliké pozdvižení, protože jen máloco nás zajímá víc – kde se vlastně vzala šíleně velká a komplexní eukaryotní buňka. Mnozí odborníci a popularizátoři vědy rovněž ocenili řízné pojmenování archaeí z Lokiho hradu, protože „Lokiarcheota“ si zapamatuje úplně každý. To ale ještě zdaleka nebyl konec.

 

Ásgard. Kredit: Zaremba-Niedzwiedzka et al. (2017), Nature.
Ásgard. Kredit: Zaremba-Niedzwiedzka et al. (2017), Nature.

Další skupina lovců archaeí, kterou vedl Brett Baker z Texaské univerzity v Austinu, loni (2016) prohrabávala bahno řeky White Oak River v Severní Karolíně. Vytáhli z něj DNA další doposud neznámé skupinu archaeí, která je blízce příbuzná loki. Naštěstí pro všechny zúčastněné neodolali pokušení a pojmenovali je po dalším severském božstvu. Takže od té doby máme i Thorarchaeota. No a pak se Ettema s Bakerem a mnoha dalšími dali dohromady a pustili se pořádně do práce. Pátrali po zajímavé DNA v osvědčeném Národním parku Yellowstone, v horkých pramenech Nového Zélandu, na hlubokomořských kuřácích u pobřeží Japonska a na řadě dalších míst. A uspěli více než dobře. Podařilo se jim objevit další zástupce loki a thórů, a dokonce objevili dvě další nové blízce příbuzné skupiny archaeí, které pojmenovali Odinarchaeota a Heimdallarcheota.

 

Na příbuzenstvo můžeme být pyšní. Kredit: Eva Fernandez-Caceres / Uppsala University.
Na příbuzenstvo můžeme být pyšní. Kredit: Eva Fernandez-Caceres / Uppsala University.

Loki, thórové, ódinové i heimdallové podle evolučních analýz tvoří velmi slušně podloženou velkou skupinu, která představuje samostatnou linii archaeí. Jistě uznáte, že vědci nemohli jinak a prostě museli této skupině dát jméno Asgard. Ettema k tomu s lišáckým úsměvem dodává, že ásgardských bohů je nějakých 50, takže mají s kolegy v příštích letech o zábavu postaráno.


Z těchto nových archaeí známe prakticky jenom jejich DNA, nic jiného. Na Petriho miskách se jim moc růst nechce. Ale i tak stojí za to. Genomy mikrobů z Ásgardu totiž obsahují úžasné věci. Když Ettema a spol. prohledávali jejich sekvence, tak zjistili, že mají mnohé geny, o nichž jsme byli skálopevně přesvědčeni, že jsou výhradně naše, eukaryotní. Některé z těchto genů mají u eukaryot na starost konstrukci a údržbu buněčného skeletu, jiné zase hrají roli při endocytóze – pohlcování materiálu z vnějšího prostředí buněčnou membránou, a ještě další z těchto genů zase slouží k přepravě molekul mezi jednotlivými oblastmi, kompartmenty, eukaryotní buňky.


Když Ettema poprvé našel takové geny u loki přede dvěma lety, tak se odborníci tvářili dost skepticky. Mnozí z nich si mysleli, že určitě jde o nějakou kontaminaci cizorodým genetickým materiálem. Nebylo by to ostatně poprvé. Teď tu ale máme celou ohromnou skupinu Ásgardu – a loki, thórové, ódinové i heimdallové mají „eukaryotních“ genů spoustu, navíc u každé skupiny jiné. Tohle není žádná kontaminace. Podle dosavadních výsledků to vypadá, že celá říše eukaryot vznikla uvnitř Ásgardu. Jinými slovy, tak jako ptáci vznikli uvnitř dinosaurů a jsou to tudíž dinosauři, tak i my, eukaryota, jsme Ásgarďané (nebo jejich naprosto blízcí příbuzní). Některé analýzy dokonce ukazují, že jsme vlastně heimdallové.


Příbuzenské vztahy eukaryot se nám teď osvětlily jako nikdy předtím. Už nevisíme v evolučním „vzduchoprázdnu“ a je dost jasné, kde se vzala eukaryotní buňka. Teď bude naprosto zásadní najít buňky loki, thórů, ódinů a heimdallů, případně dalších Ásgarďanů, a podívat se jak vlastně vypadají a co dělají. Zatím totiž známe opravdu jenom jejich DNA. A bude to těžké. Například loki pocházejí z mořských hlubin. Thórové a heimdallové z lépe dostupných prostředí, ale zase jsou v mikrobiálních společenstvech dost vzácní, pokud víme. Bude to jako hledat jehly v kupce sena. Ettema a spol. to ale jistě zvládnou na jedničku.

Literatura
The Atlantic 11. 1. 2017, Uppsala University 11. 1. 2017, Nature 541: 353–358.

Datum: 22.01.2017
Tisk článku

Ekologie mikroorganismů -
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 900 Kč
cena: 801 Kč
Ekologie mikroorganismů

Související články:

Nejmenší organismy na Zemi     Autor: Josef Pazdera (27.12.2006)
Armani – podivní trpaslíci z Železné hory     Autor: Stanislav Mihulka (15.05.2010)
Senzační objev ztracených příbuzných z Lokiho hradu     Autor: Stanislav Mihulka (08.05.2015)



Diskuze:

rRNA

Martin S.,2017-01-23 20:38:20

A mají také přechodnou rRNA? Jinak by to mohl být horizontální přenos.

Odpovědět

OK, beru a gratuluju.

Jiří Svejkovský,2017-01-22 15:52:09

Ale kde je mezičlánek mezi Lokiarchaeoty a eukaryoty? Ha?

Odpovědět


Re: OK, beru a gratuluju.

Milan Krnic,2017-01-22 19:54:43

Mostem je Allahova vůle! Ha!
Děkuji za článek.
Otázka je, když evolujeme my všici, zda neevoluvali i oni.

Odpovědět


Re: OK, beru a gratuluju.

Roman Sobotka,2017-01-22 20:59:28

Zalezi, co s pod tim meziclankem predstavujete? Asgard s nejakou formou mitochondrie? To neni pravdepodobne, protoze existuji dobre 'geneticke' duvody, proc musi byt puvodni bakterialni geny oddelene (v jadre) a do mitochondri transportovany hotove proteiny. Vetsi sance je nalezt Asgard s nejakou primitivni formou jadra a jadernych poru. Nicmene, je take klidne mozne, ze nic takoveho neexistuje. Podle soucasneho poznani pochazi veskera eukaryota z jedine endosymbiozy (ci parazitismu) mezi cimsi jako Asgard a alfa-proteobakterii. Uspesna linie vedouci k eukaryotum mohla byt prave ta, ktera se podarilo dukladne oddelit vlastni chromozom od DNA uveznene bakterie. Jaderna membrana umoznuje postupne vykuchat geny z bakterie tak, aby se navracely zpet do bakterialniho (mitochondrialniho) genomu. Neni moc pravdepodobne, ze po miliarde let nekde preziva bocni vetev 'napul' eukaryot, ale kdo vi.

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