Hmyz a červi jsou „genetická matrjoška“  
Šokující objev čekal v dědičné informaci havajské octomilky na tým vedený genetičkou Julií Dunning-Hotoppovou z Ústavu J. Craiga Ventera z amerického Rockvillu. Uvnitř genomu mušky Drosophila ananassae odhalili vědci „genetickou matrjošku“ – bezmála kompletní dědičnou informaci bakterie Wolbachia pipientis.

 

 

Zvětšit obrázek
Genom octomilky obsahuje téměř celý genom bakterie wolbachie. Některé geny jsou funkční.


Octomilka tak získala více než milion písmen genetického kódu a v něm 1206 genů. Dodnes z nich zůstalo funkčních jen 28. Vědci však předpokládají, že i tento zlomek vypůjčených genů může v těle osvojitele sehrávat významnou roli.

 

Zvětšit obrázek
Julie Dunning-Hotopp


Wolbachia patří k nejhojnějším bakteriálním cizopasníkům planety. Vědci odhadují, že žije v těle až tří čtvrtin všech druhů pozemského hmyzu. Obývá vnitřek buněk včetně vajíček. Nové pokolení se jimi tedy nemusí přímo nakazit. Může infekci zdědit po matce.

 

 

Intimní spojení bakterie a vajíček zřejmě stojí v pozadí překvapivě čilého pašování bakteriálních genů do dědičné informace hostitele. Buňky opravují poškozená místa své DNA a přitom mohou sáhnout i po úsecích cizí dědičné informace pocházejících z bakteriálního nájemníka. Vědci už na několik podobných případů narazili. Například v dědičné informaci čínského brouka zrnokaze našli tucet genů pocházejících z wolbachie.

 

 

 

Bakterie Wolbachia pipientis (Foto: Scott O’Neill)

Stejně tak se podařilo odhalit i přenos genů z wolbachie na červy. Objev Julie Dunning-Hotoppové však naznačuje, že podobné genetické směny jsou mnohem častější, podstatně rozsáhlejší a mohou pohánět evoluci živočichů.

 


Pátrání po propašovaných genech pocházejících od bakterií není jednoduché. Rutinní genetické analýzy používané pro čtení DNA neodhalí, zda je gen bakterie zabudován do dědičné informace hostitele a nebo zda gen pochází z bakterie, jež se připletla do analyzovaného vzorku.

 

Zvětšit obrázek
Bakterie Buchnera je jakousi obdobou wolbachie, kterou ve svých buňkách hostí mšice.

 

Vědci nacházejí v přečtené DNA živočichů bakteriální geny poměrně často, ale většinou je vyhazují jako nežádoucí příměs. Tým Julie Dunning-Hotoppové octomilky „volných“ wolbachií zbavil. Vědci havajské mušky dlouhé měsíce léčili antibiotiky a analýzy prováděli, až když se octomilky wolbachie zcela zbavily.

 


 

John Werren: „Proč se zdržovat dlouhým zkoušením různých vlastních varinat, když lze zkusit, jestli se nám třeba nehodí už něco hotového - třeba geny od našich parazitů? I tak evoluce pracuje“.

Překvapivý nález v genomu havajské octomilky podnítil vědce k pátrání v dědičné informaci dalších živočichů. Celkem prohledali dědičnou informaci 26 tvorů a u tří druhů hmyzu a čtyř druhů červů narazili na geny pocházejících z wolbachie. Zatím není jasné, jakou roli takto získané geny sehrávají. Přenos dědičné informace z bakterie na hostitele je ale tak častý a rozsáhlý, že nějaký význam zcela jistě má.

 


„Genová burza“ se nemusí omezovat jen na wolbachii a její hostitele. Podobných těsných soužití živočicha a jeho bakteriálního parazita znají vědci celou řadu. Mšice hostí v buňkách těla bakterii Buchnera. Na hmyzí hostitele by mohla přenést své geny i Carsonella – cizopasník s primátem nejmenší známé dědičné informace mezi bakteriemi. Ve 160 tisících písmen genetického kódu si nese pouhých 180 genů.


„Tímto způsobem mohou organismy velmi rychle získat hotové geny a s nimi dostat i nové vlastnosti,“ řekl v rozhovoru pro časopis The Scientist jeden z autorů objevu „genetických matrjošek“  John Werren z newyorské University of Rochester.

 

Datum: 05.10.2007 00:10
Tisk článku


Diskuze:

Hmmm,

Jirka,2007-10-08 11:36:15

takze nekteri paraziti by mohli mezi sebou souperit v tom, jak vyhodne geny by nejakemu vyssimu tvorovi mohli vnutit (vyhodne pro toho vyssiho tvora). Mohli by se tak stat jakymisi genovymi reaktory tech vyssich tvoru (ne ve smyslu jednoho jedince, ale celeho souboru vyssich tvoru), ktere by mezi sebou valcili a prospech by z toho mely ve vysledku vsechny strany. Parazit pro jednoho jedince, symbiont pro siroke populace (treba i mnoha ruznych druhu).

Nejsem biolog, treba to nejde. Ale napadlo me to.

Odpovědět

Proč jenom hmyz a červi?

Vojta49,2007-10-05 14:53:24

Abychom se jednou nedivili, co všechno je součástí lidského genomu.

Odpovědět

je to drsný

ditom,2007-10-05 08:32:57

Ono s wolbachiema si podle mě ještě učijeme spoustu "srandy" - hlavně taxonomové. Dlouho se ví, že umí samečky předělávat na samičky. Ukázalo se však, že někdy se jim to úplně nepovede, a oni "předělají" třeba jen část vnějších genitálií. Vznikne tak sameček s podivnýma genitáliema - a spousta druhů hmyzu byla popsána jen za základě jediného exempláře npodle rozdílných samčích genitálií.... Já osobně bych tipnul, že spousta validních druhů jsou jenom parazitovaní jedinci jiných druhů.

Odpovědět

Mucha

Martin,2007-10-05 07:39:05

Pripomína mi to horor Mucha. Až na to, že octomilka sa nepodobá na príslušnú baktériu a výsledok sa dosiahol prirodzenou cestou bez teleportácie.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce








Zásady ochrany osobních údajů webu osel.cz