Skákající DNA z genomu mamutů  
DNA mamutů vymřelých před tisíci let i dnes vydává svá tajemství. Přispěly k jejich vymření i nenasytní genomoví paraziti?

 

Zvětšit obrázek
Mamutí DNA je momentálně v kurzu.
Kredit: ExhibitEase LLC / Steven W. Marcus

Není žádným tajemstvím, že mamuti tu už s námi bohužel nejsou. Chlupatí sloni museli být naprosto uchvacující a to nejen z kulinářského hlediska. Je to tím smutnější, že odešli vlastně velmi nedávno, populace zakrslých mamutů z Wrangelova ostrova zmizela až někdy kolem 1650 před naším letopočtem. I když, stále více to začíná vypadat, že by jejich odchod nemusel být definitivní. Molekulární laboratoře jedou na plné obrátky a někteří snílci už v hloubi duše doufají, že by se živého mamuta přeci jen mohli dožít.


V listopadu 2008 ohlásil tým Stephana Schustera z Penn State University zmapování genomu v našich končinách bezkonkurenčně nejznámějšího mamuta, čili mamuta srstnatého (Mammuthus primigenius, angl.: Wooly Mammoth) a přečtení zhruba 50 procent vlastního textu jeho DNA.

 

Zvětšit obrázek
Mamutí chlupy – kořínky jsou skvělým zdrojem kvalitní fosilní DNA.
Kredit: S.C. Schuster

Badatelé jistě od té doby nelení, z vlasových váčků se DNA vymřelých zvířat čte poměrně dobře a tak by v dohledné době měli být hotoví. Čtení kompletního genomu je ale i dnes ještě relativně úmorná záležitost a tak není divu, že si vědci občas na svých datech sjedou oddechový výzkum trochu jiného ražení. Ovšem i ten může poskytnout cenné výsledky.


Schuster a jeho postdok Fangqing Zhao se zajímají mimo jiné i o rozptýlené repetice, v molekulárním slangu známé jako interspersed repeats. Rozptýlené repetice jsou retrotranspozony, čili neposedné kusy DNA, které se díky šikovnému kopírovacímu enzymu RNA polymeráze rozlézají po genomu hostitelské buňky. Na rozdíl od tandemových repetic, které se drží jako genomové gangy vždy pohromadě, jsou jednotlivé kopie rozptýlených repetic opravdu rozptýlené po celém genomu. Rozptýlené repetice, tak jako i jiné retrotranspozony žijí svým vlastním životem coby nevypočitatelní genomoví paraziti. Občas je buňka čistě náhodou využije ke svému prospěchu, jindy zase s ledovým klidem zaviní fatální nehodu.

 

Zvětšit obrázek
Molekulární magie s mamutí DNA.
Kredit: S.C. Schuster

Rozhodně ale nejsou nijak vzácní. Naopak, jenom samotné rozptýlené repetice představují významnou část celého genomu savce, třeba u člověka to dělá minimálně 40 procent veškeré DNA. Skutečné číslo může být ještě vyšší, protože některé rozptýlené repetice jsou už dávno mimo provoz a je velmi obtížné, ba nemožné je v genomu rozeznat. A právě rekonstruovaný genom mamuta srstnatého se poměrně překvapivě ukázal jako znamenitý kandidát pro srovnávací analýzu výskytu rozptýlených repetic v savčích genomech. Je totiž slušně veliký, s přehledem větší než lidský, Schuster ho odhaduje na 4,7 miliardy písmen DNA.

 

Zvětšit obrázek
Umění genetického století. Lovci molekul jako performeři.
Kredit: ExhibitEase LLC /Steven W. Marcus

Po srovnání rozptýlených repetic mamuta srstnatého a dalších savců vyšlo najevo, že tento mamut je úřadujícím šampiónem, pokud jde o zastoupení rozptýlených repetic v jeho genomu. Předčil v tom všechny dosud studované savce. Pozornost badatelů si získala především repetice jménem BovB/RTE, což je LINE neboli Long Interspersed Nuclear Element (dlouhý rozptýlený jaderný element), který sám o sobě tvoří skoro 12 procent genomu mamuta.


Je pozoruhodné, že repetice BovB jsou kromě mamutů srstnatých k nalezení třeba u přežvýkavých sudokopytníků, hadů nebo vačic a u mnohých obratlovců zase spolehlivě nejsou. Podle autorů je více než zřejmé, že se BovB mezi různými obratlovci alespoň někdy šíří i jako infekce a ne jenom jako dědictví po předcích. Nejspíš s viry ochotnými šířit se nejen mezi druhy, ale i mezi velkými skupinami obratlovců. Greenpeace by z takového genetického pokusničení matičky přírody jistě měli radost.

 

Zvětšit obrázek
Vzbudí ho?
Kredit: USA Today

Schuster a Zhao jdou ještě dál a tvrdí, že se rozptýlené repetice mohly nějak podílet i na vymírání, třeba tak, že by svým rozlézáním rozvracely genom nešťastných mamutů srstnatých. Svoje myšlenky hodlají v budoucnu podpořit srovnáním struktury genomů ohrožených a méně ohrožených savců. Ne že by na tom něco nemohlo být, ale souvislost nástupu lidských populací a vymírání mamutů, kteří, stejně jako další druhy náhle vymřelých zvířat, pohodově přežili desítky jistě dramatických ledových dob i přes spoustu rozptýlených repetic v genomu, je bohužel příliš očividná.


Fascinující výzkum mamutího genomu každopádně pokračuje a jistě o něm ještě uslyšíme. Zájemci si mohou vše přečíst z první ruky a případně podpořit přečtení genomu mamuta na stránkách Mammoth Genome Project.

 

Zdroje: ScienceDaily 9.6. 2009, Wikipedia (Wooly Mammoth, Repeated sequence), Genome Research Online

Datum: 28.07.2009 03:08
Tisk článku

Savci a studenokrevní lesa - Gottfried Prof. Dr. AMANN
 
 
cena původní: 605 Kč
cena: 605 Kč
Savci a studenokrevní lesa
Gottfried Prof. Dr. AMANN

Diskuze:

Těším se na mamuta

Zdeněk Jindra,2009-07-28 19:21:54

Tohle vypadá na reálný cíl vědy, tak už aby to bylo.

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