Aktuálne správy Späť na správy

Genetika: Vedci preskúmali DNA morskej huby

Berkeley/Brisbane 6. augusta (TASR) – Súhrnný genetický materiál (genóm) morskej huby zo západu Tichého oceánu odhalil pozoruhodnú zložitosť zakladateľov línie živočíchov, vedúcej až k nám. A priniesol dôležité poznatky aj pre výskum rakoviny.

V časopise Nature to oznámil 33-členný medzinárodný tím Daniela Rokhsara z Kalifornskej univerzity v Berkeley (USA) a Bernarda Degnana z Queenslandskej univerzity v Brisbane (Austrália). Popri ich krajanoch tím tvorili vedci z Nemecka, Kanady a Francúzska. Prvou autorkou článku bola bývalá Rokhsarova kolegyňa Mansi Srivastaová. Živočíšna podstata morských húb vyšla najavo až v 19. storočí. Dnes sa považujú za jedných z najskorších mnohobunkovcov. Všetky živočíchy vrátane ľudí sú potomkovia posledného spoločného predka s morskými hubami, ktorý žil pred vyše 600 miliónmi rokov. Morské huby sa zrejme oddelili od spoločnej línie živočíchov ako prvé.

Morská huba Amphimedon queenslandica obýva Veľký bariérový útes, komplex koralových útvarov východne od pobrežia austrálskeho štátu Queensland. Jej genóm sa skladá z približne 167 miliónov „písmen“ DNA a zahŕňa najmenej 18.693 génov. Táto morská huba predstavuje dosiaľ najjednoduchšieho a evolučne najstaršieho živočícha s detailne známou DNA.

Morské huby mohli byť prvé živočíchy tvorené viac ako jedným typom buniek, vyvíjajúce sa z oplodneného vajíčka, ktoré vzniklo splynutím vajíčkovej a spermiovej bunky. Genóm Amphimedon queensladica však neosvetľuje „iba“ evolučné otázky.

„Mnohobunkovosť a rakovina sú podľa našej hypotézy dve strany tej istej mince. Ak ste bunka mnohobunkového organizmu, musíte kooperovať s ostatnými, aby sa zaistilo, že sa delíte vtedy, keď sa to u vás ako súčasti tímu predpokladá. Gény, ktoré regulujú túto kooperáciu, sú tie isté, ktorých narušenie môže spôsobiť, že bunky sa začnú chovať sebecky a nekontrolovane rásť na škodu organizmu ako celku,“ povedal Daniel Rokhsar.

S kolegami preto v genóme morskej huby pátral po vyše 100 génoch, ktoré sa podieľajú na rôznych ľudských rakovinových ochoreniach – a našli vyše 90 percent. Plánujú objasniť, ako sa tieto gény podieľajú na „tímovom duchu“ morskej huby.

Morská huba síce obsahuje väčšinu rodín génov, ktoré sa vyskytujú aj u ľudí, no počas vyše 600 miliónov rokov, odkedy sa obidve línie rozišli, sa podstatne zmenil počet génov v rámci jednotlivých rodín. Na tomto základe sa vedcom podarilo vyčleniť skupiny génových funkcií, ktoré súvisia so zložitou stavbou tela. Morské huby majú napriek zdanlivej jednoduchosti celý rad biochemických a vývojových mechanizmov, ktoré sa bežne spájajú s ľuďmi a inými zložitými organizmami. Vedcov však zaujalo najmä to, čo morským hubám voči týmto zložitejším živočíchom chýba.

Príkladom je rodina enzýmov cyklínovo závislá kináza 4/6 (CDK 4/6), ktorá pri cicavcoch zohráva dôležitú úlohu v prechodoch medzi jednotlivými fázami bunkového cyklu. Morské huby ju ešte nemajú, morské sasanky už áno. Látky, potláčajúce činnosť týchto enzýmov, zastavujú bunkový cyklus. Používajú sa aj pri liečbe rakoviny prsníka.

Na druhej strane morské huby zdieľajú so zložitejšími organizmami nielen gény, ktoré sú v pozadí bunkového rastu a delenia, ale aj programovanej bunkovej smrti (zbavovanie organizmu poškodených a nefunkčných buniek), priliehania buniek k sebe navzájom a k inému tkanivu, vývojových mechanizmov, rozpoznávania buniek vlastného organizmu a utvárania rôznych typov buniek. Podľa Bernarda Degnana tak všetky genomické inovácie, ktoré považujeme za nevyhnutné pro zložité živočíchy, vznikli oveľa skôr, ako sme si dosiaľ mysleli. Upozornil aj na praktické využitia: morské huby produkujú mnoho farmaceuticky dôležitých látok a dokážu vyrobiť aj kremíkové vlákna priamo z morskej vody tak, že to na rozdiel od terajších priemyselných metód neznečisťuje prírodné prostredie.

Zdroje: Nature z 5.8.2010; Komuniké University of California – Berkeley zo 4.8.2010

Späť na správy