Aktuální číslo:

2021/9

Téma měsíce:

Vzdělávání

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

Záhada zhasínající hvězdy vyřešena

Záhada zhasínající hvězdy vyřešena

Záhada velkého pohasnutí Betelgeuze (Vesmír 100, 106, 2021/2) se zdá být více méně rozřešena. Důležitým klíčem byla pozorování povrchu hvězdy...
Převrácená výuka a nová role učitele

Převrácená výuka a nová role učitele

Zdeněk Hurák  |  6. 9. 2021
Co je a co určitě není převrácená výuka? Jaké jsou její cíle? Pokusím se vyvrátit několik oblíbených mýtů a nabídnu vlastní učitelské zkušenosti...
O myších (v podzemí) a lidech

O myších (v podzemí) a lidech uzamčeno

Radim Šumbera  |  6. 9. 2021
Čtenář dobrodružné literatury ví, že pro člověka a jeho žaludek byla důležitá velká zvířata, zejména savci. Vzpomeňme na lovce mamutů, indiány a...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné