Středa 8. května 2024, Den vítězství
130 let

Lidovky.cz

Život „šlape“ už se 182 geny

Věda

  10:11
PRAHA - Do jak malého počtu genů se dá zapsat život? Na tuto vábivou, byť na první pohled poněkud nepraktickou otázku má věda novou odpověď: 182.

bakterie Carsonella rudii

Tolik genů se podařilo skupině kolem Atsushiho Nakabachiho podařilo identifikovat v genetické informaci bakterie Carsonella ruddii. Tyto geny jsou zapsány celkem do 159 662 „písmen“ (tzv. bazálních párů). Člověk má těchto „písmen“ ve své DNA 3 miliardy.

Zmíněná bakterie je doma v těle hmyzu, který se živí mízou keřů, a žije v okolí arizonské laboratoře Atsushiho Nakabachiho, hlavního autora článku pro časopis Science s popisem genomu Carsonelly. „Minibakterie“ s hmyzem žije v symbióze. Míza je totiž relativně chudá na živiny, a proto hmyz rád pronajímá své tělo bakteriím, které si se sladkou šťávou poradí.

Soužití hmyzu a bakterie může nabývat různých forem, v případě na geny nejchudší bakterie Carsonella ruddii už dosáhlo takového stupně, že bakterie žije přímo uvnitř hostitelových buněk a mimo ně nemůže přežít. Platí to samozřejmě i opačně: ani daný druh hmyzu by se bez pomoci bakterií neobešel.

Už teď Carsonelle chybí některé geny, které věda považuje za nutné pro život bakterií. Objevitele „nejchudší“ bakterie se domnívají, že bakterie předala během vývoje podstatnou část svých genů hmyzímu hostiteli, přičemž mu mimo jiné „svěřila“ výrobu většiny pro ni životně důležitých bílkovin.

Nám se taková míra „nesamostatnosti“ může zdát patologická, ale ve skutečnosti jde o spolupráci, která v dějinách evoluce má své předobrazy.

Dříve kacířská, nyní ortodoxní biologická hypotéza například říká, že podobně vznikla životně důležitá součást většiny i našich lidských buněk s jádrem, tzv. eukaryotických. Jedná se o mitochondrie, buněčné „elektrárny“, které dodnes mají svou vlastní DNA, přestože jsou součástí našeho těla. Původně šlo patrně o samostatné bakterie, které nyní s našimi buňkami tvoří nerozlučitelnou dvojici.

Vývoj Carsonelly se dost možná bude ubírat stejným směrem. Nyní jde o závislý, ale samostatný organismus. Časem se však může stát součástí hostitelské buňky. Někdo se může možná domnívat, že to je pro Carsonellu špatná novina, ale odborníky nové výsledky příjemně překvapily.

Počet genů „nutných k životu“ (i když ne samostatnému) snížil na třetinu, a dostal se tak na úroveň složitosti, které mohlo zvládnout současné genetické inženýrství. Genomy podobné tomu, jaký má Carsonella, by tak mohly vznikat i v laboratořích. Bakterie podle takového vzoru by sice nebyly samostatně životaschopné, ale podle vzoru přírody se nabízí možnost tvorby jednoduchých, umělých symbiotických systémů.
Autoři:
Témata: bakterie, hmyz