Jak rychle změna klimatu modifikuje genom? Rychle!  
Do rozepří, jak to s živými tvory na planetě dopadne, když se ještě více oteplí, se zapojili už i genetici. V časopisu Molecular Ecology popsali jak otcové, během pár měsíců nabytými zkušenostmi, začnou vybavovat do života své potomky.

Když přijde řeč na přizpůsobování se podmínkám prostředí, většinou se nám vybaví  mutace a evoluce, která si vhodné změny genomu DNA vyselektuje sama. Tentokrát ale bude řeč o něčem zcela jiném. Poznatek popsal německo-americký tým a pochází z dílen Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research, Berlínského centra pro genomiku a biodiversitu (BeGenDiv) a laboratoří kalifornské společnosti Zymo Research.
Vůdčí osobností, která studii vymyslela a také je první autorkou článku, je Alexandra  Weyrichová. I když svou vědeckou dráhu nastoupila popisováním ochoty samic ke kopulaci, záhy ale svůj zájem soustředila na pohlaví opačné. Poslední dobou zkoumá samcům varlata. Zpočátku to byla muší, nyní je odbornicí na ta savčí. Nejnovější poznatek učinila na morčatech a týká se změn buněk z nichž vznikají spermie. Tedy materiálu, jehož úpravy jsou na samém počátku přenosu vlastností na potomstvo.

 

Alexandra Weyrich: „Na změnu klimatu reagují savci epigenetickými mechanismy velmi rychle.“  (Kredit: IZW)
Alexandra Weyrich: „Na změnu klimatu reagují savci epigenetickými modifikacemi velmi rychle.“ (Kredit: IZW)

 

Pokus  měl dát odpověď na otázku - zda samci s rostoucí teplotou mění svůj genom. Ukázalo se že mění a že to zvládají svižně. Genom si modifikují biochemicky, takže je na místě používat termín "epigeneticky". I tady, podobně jako u klasické mendelistické  genetiky, jde o přenos informace na potomstvo. Pokusu se účastnilo pět samečků divokých morčat (Cavia aperea). Aby výsledek nebyl zatížen chybami, výzkumníci k němu pochytali divoká zvířata v různých lokalitách. Pak všem chlupáčům v jejich novém prostředí, zvýšili teplotu. Nijak při tom netroškařili, zvedli ji rovnou o deset stupňů a nechali ji nahoře po celé dva měsíce. To aby čas pokryl celou spermatogenezi a mohli tak zjistit, zda změny budou mít dopad i na potomstvo. Po dvou měsících prověřili, zda došlo u zvířat ke změnám na molekulách DNA. Testovali buňky jater (důležitý orgán regulující tělesnou teplotu) a buňky varlat (důležité zařízení k přenosu vlastností na potomstvo). Ukázalo se, že u synátorů počatých před a po zvýšení teploty, rozdíly jsou, že jsou značné a že se týkají zejména genů kódujících proteiny odpovědné za ochranu před poškozením vysokou teplotou.

 

Pokus na divokých morčatech ukázal, jak předávání nabytých zkušeností prostřednictvím samců může hrát zásadní roli na fitness a přežití mláďat. (Kredit: Alexandra Weyrich, IZW)
Pokus na divokých morčatech (Cavia aperea) ukázal, jak předávání nabytých zkušeností prostřednictvím samců může hrát zásadní roli na fitness a přežití mláďat. (Kredit: Alexandra Weyrich, IZW)


Nešlo přitom o změny v pořadí bází v DNA a tedy o změny nevratné. To, čím zvířata tak rychle zareagovala, se týkalo metylace a demetylace molekul DNA. Savčí samci tímto epigenetickým mechanismem zareagovali na zvýšenou teplotu prakticky „okamžitě“. A svůj vzkaz o změněných podmínkách předali první generaci svých potomků. A nejen to. Ukázalo se, že i synové mají změnu zapsanou v buňkách svých varlat. To ale neznamená nic menšího, než že otcové své zkušenosti přenášejí jak na syny, tak jejich prostřednictvím i na své vnuky a vnučky.

 

O tom, že matky jsou schopny své potomky měnit k obrazu svému, bylo popsáno již hodně papíru. Jak vidno, ani otcové v tom nezůstávají pozadu. A protože mezi hlodavci a lidmi (obojí jsou savci) geneticky zase tak velký rozdíl není, i my mužové bychom s reakcí na změnu, neměli mít problém. Zvířatům k tomu stačí doslova a do písmene, pár měsíců. Odezvu na změněné podmínky můžeme považovat prakticky za okamžitou. A protože se nejedná o mutace, nejde o úpravu nevratnou. Jako bychom si my samci říkali „sichr je sichr“ a pro případ, že by to s tím oteplováním nebylo až tak na věčné časy, raději měníme potomstvo jen dočasně. Pokud by se ukázalo, že na slovech klimaskeptiků s dobou meziledovou přece jen něco je, třetí generace už těmi našimi úpravami vybavena nebude. Při ochlazení, naši vnuci, kteří se mezitím dostanou do role otců, oteplovací úpravou by už nebyli hendikepováni. Oni by dostali možnost své ratolesti vypravovat do světa „svými zkušenostmi“ a pokusit se vylepšit jejich šance ve změněných podmínkách uspět.

Slušně vymyšleno, co říkáte.


Literatura

Alexandra Weyrich et al. Paternal intergenerational epigenetic response to heat exposure in male Wild guinea pigs, Molecular Ecology (2015). DOI: 10.1111/mec.13494

Datum: 03.01.2016
Tisk článku

Související články:

Pozměňování metylomu nabízí nové možnosti     Autor: Josef Pazdera (26.11.2012)
Epigenetická paměť: vzpomínky po dědečkovi     Autor: Tomáš Petrásek (09.12.2013)
Pravdoláskovství v naší evoluci? Zapoměňte!     Autor: Josef Pazdera (12.04.2015)
Jsou centrioly nositelkami informace?     Autor: Josef Pazdera (01.07.2015)



Diskuze:



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace