Escherichia coli s lineárním genomem" /> Escherichia coli s lineárním genomem - Časopis Vesmír

Aktuální číslo:

2018/12

Téma měsíce:

Jednotky SI

Escherichia coli s lineárním genomem

 |  13. 3. 2008
 |  Vesmír 87, 153, 2008/3

Zatímco u většiny eukaryot včetně člověka má genom lineární podobu, prokaryota se vyznačují genomem kružnicovým. Neplatí to bez výjimky, například Borrelia burgdorferi (původce lymské boreliózy) má genom v lineární formě. Nicméně Escherichia coli, v molekulární biologii asi nejvíce používaná bakterie, má genom striktně uložený na kružnicovém chromozomu. Tomuto dogmatu se již po léta učili všichni studenti mikrobiologie, molekulární biologie, genetiky apod. Dogma tu ale většinou bývá od toho, aby bylo vyvráceno.

Skupina japonských vědců pod vedením T. Horiuchiho z Kjótské univerzity experimentálně infikovala buňky E. coli bakteriofágem N15, způsobujícím právě linearizaci DNA. Buňky E. coli s linearizovaným genomem kupodivu spokojeně rostly, chovaly se úplně stejně jako jejich sestry s kružnicovými chromozomy, struktura jejich genomu byla stabilní a předávala se z generace na generaci. Je to poměrně nečekané zjištění, protože pokud se v buňkách vyšších organizmů, jako je člověk nebo alespoň kvasinka, zamění jeden či více jejich lineárních chromozomů za cirkulární, dochází k značným nestabilitám jak při pohlavním rozmnožování (meióze), tak při prostém dělení buněk (mitóze). U kvasinek takové buňky rostou pomaleji, některé obsahují nesprávné celkové počty chromozomů a často jsou neplodné – dále se dělí jen pomocí mitózy. Podobný fenotyp je znám i z bakterií s mutovaným genem dif. Pokud byl linearizován chromozom i u bakterií s mutovaným genem dif, vlastnosti takových bakterií se změnily a víceméně připomínaly normální bakterie bez zmíněné mutace. Celkově se tedy linearizovaný bakteriální chromozom choval stejně jako normální mitotické eukaryontní chromozomy zakončené telomerami.

Jaké výhody může linearizace bakteriálního genomu mít? Někteří autoři již dříve spekulovali, že linearita chromozomů je výhodná pro stabilizaci delších molekul DNA – u streptomycet (vesměs půdní mikroorganizmy často užívaných k produkci antibiotik) vlastní některé druhy s kratší DNA kružnicový chromozom, zatímco druhy s delší DNA mají chromozom lineární. Je možné, že by linearizaci tedy šlo využít pro efektivnější vkládání delších úseků DNA do bakteriálních genomů. Nyní již víme, že sama linearizace genomu je možná bez výraznějšího ovlivnění fenotypu dotčeného organizmu. Zůstává tu ovšem otázka, co je výhodou existence cirkulárních genomů u naprosté většiny prokaryotických organizmů. (EMBO Rep. 8, 181–187, 2007)

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Mikrobiologie
RUBRIKA: Glosy

O autorovi

Petr Heneberg

RNDr. Petr Heneberg, Ph.D., (*1980) vystudoval biologii na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. V Centru pro výzkum diabetu, metabolismu a výživy 3. lékařské fakulty Univerzity Karlovy se zabývá především výzkumem signalizačních kaskád a nádorovou biologií a vlivem změn životního prostředí na člověka a jiné organismy.

Doporučujeme

Poprask kolem dvojčat, prvních dětí s editovaným genomem

Poprask kolem dvojčat, prvních dětí s editovaným genomem

Jaroslav Petr  |  13. 12. 2018
V čem udělali čínští soudruzi chybu? Čínský experiment odstartoval genetické vylepšování lidstva bezpříkladně zpackaným způsobem.
Tanec mezi pravděpodobnostmi

Tanec mezi pravděpodobnostmi

Ondřej Vrtiška  |  3. 12. 2018
Forenzní genetička Halina Šimková donedávna v Kriminalistickém ústavu Praha analyzovala DNA a pomáhala odhalovat vrahy, násilníky a zloděje. To ji...
Sedm základních kamenů

Sedm základních kamenů

Ivan Boháček  |  3. 12. 2018
Začalo to metrem. Ve dnech, kdy jde toto číslo Vesmíru do tiskárny, probíhá ve Versailles 26. konference pro váhy a míry (CGPM, Conférence...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné