Kvasinka párovacího typu v přechodném stavu

Párovací typ kvasinek není totéž co pohlaví; je to jen jedna z mnoha vlastností každé kvasinky, ale při pohlavním rozmnožování má obdobný význam. Každá kvasinka tvoří jeden ze dvou typů gamet a splynout můžou jenom ty rozdílné. Jaký typ bude buňka tvořit, se řídí tím, jestli má „zapnutý“ gen MATa, nebo gen MATα. Každý z nich pak umožňuje „zapnutí“ dalších specifických genů – a odlišnost je na světě.

Když se má např. kvasinka Candida albicans stát párovacím typem a, potřebuje k tomu dva regulační proteiny, jednak Mcm1, jednak a2 (ten je kódován genem MATa). Teprve když se oba navážou na příslušné regulační sekvence, můžou se zapnout geny specifické pro párovací typ a. Na první pohled by se zdálo, že takový systém regulace nemohl vzniknout po malých krůčcích – cokoli z toho dáte pryč, bude chybět. Jenže každý protein je tím, čím je, díky vztahům s okolím. Stačí, aby v regulační sekvenci přibylo bází A a T, a najednou se Mcm1 obejde bez a2 (tak funguje regulace a-specifických genů u obyčejné pekařské kvasinky Saccharomyces cerevisiae).

Když se buňka stává typem α, zajistí to protein α2 (kódovaný genem MATα). Jeho dvě vazebná místa na regulační sekvenci jsou přitom nápadně podobná vazebným místům proteinu a2 u rodu Candida. A znova to vypadá, že to nemohlo vzniknout po kouscích. Mcm1 je potřeba, α2 je potřeba – co z toho chcete vynechat? Přitom možná stačí nevelký počet mutací.

A ještě ke všemu na regulaci a-specifických genů u kvasinky Kluyveromyces lactis pracují všechny tři zmíněné proteiny – a2 pomáhá proteinu Mcm1 s aktivací, α2 zase jeho aktivační činnost potlačuje. A protože je rod Kluyveromyces příbuznější s rodem Saccharomyces než s rodem Candida, je dost možné, že tato „tříproteinová“ kvasinka představuje přechodný stav, který se zachoval dodnes.

Regulační dráhy se v průběhu evoluce mění, ale fenotyp (párovací typy a/α) zůstává stejný, a tak jsme se zároveň seznámili s hezkým příkladem nezávislé evoluce na různých úrovních tělesné organizace. (Nature 443, 415–420, 2006)