Pondělí 13. května 2024, svátek má Servác
130 let

Lidovky.cz

Slizký zloděj zelené energie

Česko

Problém, jak žít jenom z obnovitelných zdrojů, vyřešil plž, který své potravě krade geny a buněčné orgány nutné k fotosyntéze.

Lidstvo zná od pradávna úžasné účinky koupele ve slunečních paprscích, hlavně jako osvědčený prostředek na zlepšení duševního rozpoložení. Pro plže Elysia chlorotica a jeho příbuzné jsou sluneční paprsky více než jen duševní vzpruhou.

Tito živočichové obývají velkou část atlantického pobřeží USA. Původně hnědí drobní plži se od útlého věku živí zejména řasou (jde o druh Vaucheria litorea). Záhy změní svou barvu na výrazně zelenou. Podivného „chameleóna“ si biologové všimli už v roce 1876. O několik let později v roce 1883 z těla plže získali zvláštní zelené „organismy“.

Zájem o ně znovu propukl v roce 1965, kdy práce dvou japonských vědců ukázala, že nejde o organismy, ale o něco odlišného -chloroplasty. Tedy součásti rostlinných buněk, které rostlinám zprostředkovávají fotosyntézu.

Nešlo přitom o případ symbiózy, jaký známe třeba u lišejníků, tedy o spolupráci dvou organismů. Zdálo se, že chloroplasty jsou v těle plžů podivně osiřelé. Nic jiného z řas nezůstalo, ani je od prostředí zvířecích buněk neoddělovala žádná membrána.

Výzkum se poté v 80. a 90. letech dostal trochu do úzkých, především ze dvou nepříjemných důvodů - nedostatků financování a technických obtížích, které při práci způsoboval lepkavý sliz. S rozvojem technik molekulární genetiky se dalo čekat, že biologové se k raritě jistě vrátí.

Především je samozřejmě lákala otázka, jak to, že chloroplasty v těle plžů stále pracují? Tyto buněčné součásti obsahují totiž jenom malou část genů, které potřebují k provozu, často jen 10 procent. Přitom biologové zjistili, že plži už po dvou týdnech pojídání řas dokážou celý zbytek svého méně než rok dlouhého života prožít jenom na sluneční pohon.

Plží zločin: nevysvětlený případ kleptoplastie Přesvědčivé vysvětlení předložila tento týden v časopise PNAS Mary Rumpho z americké University of Maine s kolegy. Plž si tak nejen získá od rostliny chloroplast (tato „výpůjčka“ se nazývá kleptoplastie), ale část její genetické výbavy, která zajišťuje funkci chloroplastů.

Tým spolehlivě doložil, že v genetické výbavě Elysia chlorotica aktivně pracuje klíčový gen pocházející z jeho stravy. A patrně nepůjde o jediný. Přenosy genů z druhu na druh, tzv. horizontální jsou časté například u bakterií. U nich je to důležitý mechanismu šíření odolnosti vůči antibiotikům.

U mnohobuněčných organismů je horizontální přesun genů mnohem vzácnější. Zvláště když si přenesená část genetické informace udrží svoji původní funkci v úplně jiném prostředí. Nedávno byl například objeven přenos bakteriálního genomu do výbavy ovocné mušky. Ale jeho funkce vědcům uniká.

Biologové z Maine neví, jak plži svou „loupež“ dokonávají. Možná využívají služeb nějaké viru, který pomůže přenést geny řasy do plží DNA. Ať už je využitý systém jakýkoliv, odvádí důkladnou práci: vědci našli gen i v pohlavních buňkách plže, takže schopnost fotosyntézy je možná dědičná.

I díky tomu je Elysia chlorotica ve „vypůjčování“ fotosyntézy skutečným přeborníkem. Do této doby byly známy především příklady, kdy jeden organismus přijme do svého těla celé rostlinné buňky.

Autor:

Jak předejít syndromu náhlého úmrtí kojence?
Jak předejít syndromu náhlého úmrtí kojence?

Syndrom náhlého úmrtí kojence (SIDS – sudden infant death syndrome) je doslova noční můrou všech rodičů. V současné době lze tomuto zbytečnému...