Fanoušci vačic si počtou

Vačice krysí reprezentuje vačnatce, i když jí chybí typický vak. Její genom je první kompletně přečtenou dědičnou informací této prastaré skupiny savců. Drobné zvířátko, které se snadno schová v lidské dlani, má domov v pralesích Bolívie, Brazílie a Paraguaje, ale často se s ním potkáme v laboratořích po celém světě. Některé jeho schopnosti nedávají totiž vědcům spát.

Vačice diskriminují otce

Pohlaví savců určuje dědičná informace uložená v porcích DNA označovaných jako pohlavní chromozomy. Savčí pohlavní chromozomy se vyskytují ve dvou provedeních. Samice dědí od otce i matky po jednom samičím pohlavním chromozomu X. Samci dědí od matky chromozom X a otec jim předá samčí chromozom Y. Výjimku z tohoto pravidla představují například ptakopyskové, kteří mají celkem deset pohlavních chromozomů. Samice savců vybavené dvěma X chromozomy využívají jen jeden z nich a druhý uspávají. O tom, zda v buňce usne chromozom X zděděný po otci, nebo po matce, rozhoduje náhoda. Uspávání chromozomu X má na starost zvláštní gen Xist. Genetiky zaskočilo, když zjistili, že vačicím gen Xist chybí. Přesto samičky jeden z dvojice svých chromozomů X uspávají. Nespoléhají však na náhodu. Vždycky vyřadí ze hry chromozom zděděný od otce. Způsob, jakým vačice od sebe odliší oba chromozomy a následně pak výběrově „ignoruje“ část otcovské dědičné informace, zůstává záhadou.

Mláďatům vačice se dokonale regeneruje nervová soustava. Zhojí se jim například i přerušená mícha. Odhalení tajů této regenerační schopnosti by přineslo revoluci do neurologie a úrazové medicíny. Vačici zkoumají i onkologové. Spolu s člověkem je jediným známým savcem, u kterého vyvolává ozáření kůže ultrafialovým světlem vznik smrtelně nebezpečného nádoru – zhoubného melanomu.

To zdaleka nejsou jediné důvody, proč byla vačice krysí vybrána mezi savce, jejichž dědičnou informaci je zapotřebí kompletně přečíst. Předci vačnatců a ostatních savců se rozešli zhruba před 180 miliony let. Pohled do dědičné informace vačice krysí je proto i pohledem do dávné minulosti vývoje života na Zemi.
 Mezinárodní konsorcium genetiků z USA, Austrálie, Velké Británie a Kanady zveřejnilo výsledky čtení DNA vačice v sérii článků, jež otiskly časopisy Nature a Genome Research. Maličký jihoamerický vačnatec přichystal vědcům celou řadu překvapení.

Jeho dědičná informace je o málo větší než lidská. Tvoří ji asi 3,5 miliardy písmen genetického kódu. V dvojité šroubovici DNA vačice je uloženo asi 20 000 genů, z nichž 15 000 se shoduje s -geny člověka. Vačice má přinejmenším 400 genů, které jsme z dědičné informace jiných savců neznali. Kromě jiného zajišťují tyto jedinečné geny vačicím velice citlivé smysly. Proslulý je například jejich jemný sluch.

Zvláštní geny dodávají vačicím schopnost vypořádat se s nejrůznějšími jedy. Největším překvapením byl objev bohatého arzenálu genů zajišťujících funkce imunitní obrany. Vědci byli přesvědčeni, že vačice mají imunitní systém vyvinutý jen chabě, ale v tom se hluboce mýlili. Vačice využívá v boji s infekcí částečně stejné geny jako člověk, ale vyvinula si i vlastní vyspělé obranné prostředky. Znamená to, že základní stavební kameny savčího imunitního systému vznikly už u společných předků vačnatců a ostatních savců.

Z genomu vačice vyplývá, že při evoluci savců nesehrály hlavní roli změny genů, ale proměny v tzv. zbytečnou DNA. Označení „zbytečná“ pochází z dob, kdy genetici úlohu této vycpávky dědičné informace, zaplňující prostor mezi geny, neznali. Dnes je jasné, že „zbytečná“ DNA je ve skutečnosti životně důležitá.

Nacházejí se v ní tzv. regulační sekvence – jakési genetické vypínače a zapínače, brzdové a plynové pedály, které uvádějí geny do chodu nebo je uspávají, případně řídí tempo, jakým geny pracují. Důležitější než uspořádání jednotlivých genů se pro evoluci a vznik nových druhů jeví jejich vzájemná souhra.

Další, ještě hlubší náhled do savčí evoluce nám zřejmě nabídnou právě dočítané dědičné informace dalších primitivních savců. Vědci čtou DNA klokana damy a rozečtena je i dědičná informace vejcorodého ptakopyska.