Aktuální číslo:

2021/4

Téma měsíce:

Město

Neúměrný vliv cytoplazmatické DNA

 |  16. 1. 2014
 |  Vesmír 93, 50, 2014/1

Hlavním cílem současné genetiky je pochopit, jakým způsobem vedou vzájemné interakce mezi geny až k vzniku konkrétního fenotypu. Většina genetické informace je uložená v buněčném jádru, ale malé množství DNA je obsaženo také mimo oblast jádra, v tzv. semi-autonomních organelách, jako jsou mitochondrie, které generují energii ve formě ATP nebo chloroplasty v rostlinných buňkách. Přístup většiny současných genomických studií se omezuje pouze na čtení jaderného genomu, a tudíž neklade důraz na genom těchto semi-autonomních organel, což je v přímém rozporu s jejich ústřední rolí v buněčném metabolismu. Projevy těchto mimojaderných genů byly důvěrně známé již starším generacím šlechtitelů, kteří pozorovali např. cytoplazmatickou samčí sterilitu nebo maternální efekt (cytoplazmatická dědičnost přenášená po mateřské linii). Variabilita v mitochondriálním genomu může výrazně také ovlivňovat kondici (fitness) různých organismů, a vytvořit tak účinné reprodukční izolační bariéry, např. u různých druhů bezobratlých. Významné účinky mimojaderných genů naznačuje i studie týmu z Kalifornské univerzity, která ukazuje, že minoritní frakce DNA semi-autonomních organel má neúměrně velký vliv na celkový metabolismus. Během studie na huseníčku rolním (Arabidopsis thaliana) vědci zkoumali, jak polymorfismy ve více než 25 000 jaderných genech a přibližně v 200 genech semiautonomích organel ovlivňují hladiny metabolitů v souborech rostlin huseníčku. Překvapivě zjistili, že hladina až 80 % všech měřených metabolitů byla přímo ovlivněna polymorfismy v minoritních genech semiautonomních organel. Z toho vyplývá, že cytoplazmatické pozadí hraje klíčovou roli pro vyjádření jaderných genů. Toto zjištění je v prvé řadě dosti překvapivé, ale z jiného úhlu pohledu předvídatelné, protože tyto organely se podílejí na produkci energie a cukrů. Otázkou však zůstává, jak geny semiautonomních organel epistaticky modulují vyjádření jaderných genů, které dále ovlivňují např. sekundární metabolismus, a pomáhají tak utvářet jednotlivé fenotypové třídy. Vysvětlení tohoto jevu nabude zcela jistě v budoucnu význam, a to jak při podrobnějším metabolomickém studiu, tak v i biotechnologiích nebo pro pochopení vzniku a rozvoje lidských metabolických poruch přenášených po mateřské linii. (eLife 2013;2:e00776)

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Molekulární biologie
RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Jindřich Sedláček

Mgr. Jindřich Sedláček (*1985) vystudoval Přírodovědeckou fakultu UP v Olomouci. Pracuje v Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, zároveň je doktorským studentem katedry genetiky a mikrobiologie PřF UK. Ve volném čase se věnuje ptáčkaření.
Sedláček Jindřich

Doporučujeme

Spočítat to covidu

Spočítat to covidu

Martin Šmíd  |  5. 4. 2021
Představte si, že jste starosta středně velkého města a že ve vašem městě propukne epidemie. Musíte rozhodnout, co proti ní udělat. Na jedné...
Turbo-venkovy

Turbo-venkovy

Radan Haluzík  |  5. 4. 2021
Jak bude při současném tempu globalizace vypadat zapadlý venkov naší planety v budoucnosti, řekněme za čtvrt století? Ony vesničky ztracené vysoko...
Bublina českých dějin

Bublina českých dějin

Jan Urban  |  5. 4. 2021
„V otázkách tak důležitých může býti a jest zajisté stanovisko různé. Avšak domníváme se, že myšlenky právě projevené už pro svou přímosť a...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné