Odkud pochází „cizí DNA “?

Odkud pocházejí naše geny? Nikoho nepřekvapí, že genetická informace se přenáší z rodičů na potomky, a všichni se tak stávají součástí nekončící „řeky z ráje“ tekoucí ve složité spleti úzkých i širokých pramínků časem a prostorem. Nové poznatky ale ukazují, že dědičná informace se může přenášet také mezi druhy, často i zcela nepříbuznými, ba dokonce mezi říšemi – mezi bakteriemi a živočichy či rostlinami.

Tento jev se označuje jako „horizontální genový přenos“ a představuje kanály spojující jednotlivá koryta „řeky z ráje“.

Přenos genů mezi druhy je velmi rozšířen u bakterií. Dnes již každý student genetiky zná konjugaci, transdukci nebo transformaci – procesy, jimiž si bakterie předávají DNA. Někdy se dokonce mluví o tom, že bakterie žijí ve společném „rybníku genů“, kde genysdílejí a vzájemně si je půjčují podle momentální potřeby. Většina bakterií proto nese ve svém genomu část genů pocházejících z jiných druhů bakterií. Bakterie tak kompenzují svoji nevýhodu života bez sexuality.

Dochází k přenosu genů mezi druhy také u vyšších organismů? Ukazuje se, že ano. Zastavme se u několika zajímavých příkladů. Prvním z nich jsou vířníci pijavenky (Bdelloidea), pozoruhodní tím, že po několik desítek milionů let žijí bez sexu, nemají samečky a samičky se množí partenogeneticky (Vesmír 89, 54, 2010/1). V genetické informaci těchto malých vodních organismů byly nalezeny úseky DNA pocházející z bakterií, hub, řas i prvoků. Spekuluje se o tom, že masivní horizontální přenos souvisí se schopností pijavenek přežívat extrémní podmínky, například roky trvající vysušení. Mají totiž výkonný mechanismus oprav poškozené DNA a při těchto opravách je pravděpodobně do genomů pijavenek omylem začleněna i DNA nacházející se v okolí nebo v buňkách, tedy i DNA v jejich potravě, jako jsou bakterie, houby či rostliny. Horizontální genový přenos u pijavenek tak – podobně jako u bakterií – napomáhá „omlazování“ genomů, což u jiných druhů zajišťuje sexualita.