Metylace cytosinu jako přidaná hodnota DNA

 |  2. 2. 2015
 |  Vesmír 94, 114, 2015/2

„Vážený pane Lamarcku…“ Kdyby existoval stroj času, dnešní badatel pracující v oboru environmentální epigenetiky by mohl zformulovat dopis tomuto francouzskému mysliteli 19. století a potěšit ho informací, že výsledky nových experimentů dávají za pravdu některým jeho dlouho vysmívaným tvrzením.

Podle Lamarcka se jedinci během svého života adaptují na vnější podmínky a takto získané zkušenosti se přenášejí na potomstvo. Podle Darwina existuje v populaci variabilita – jedinci se mezi sebou liší mírou přizpůsobení danému prostředí. Ti lépe přizpůsobení mají více potomků, a jejich vlastnosti proto v dalších generacích převládnou.

Příklady, které Lamarck použil, byly v minulosti po právu kritizovány a četné experimenty neustále potvrzují platnost Darwinova přírodního výběru. Platí to však bez výhrady? Nebyly Lamarckovy ideje zdiskreditovány neprávem jen proto, že autor použil špatné příklady? Neexistuje přece jenom něco jako transgenerační paměť buňky?

Samotný Darwin v díle On the origin of species (1859) píše: „Nemůžeme přece vyloučit možnost, že některé biologické vlastnosti živých tvorů, jako je například silnější srst zvířat žijících na dálném severu, trpasličí vzhled rostlin na alpských vrcholcích či miniatury mušlí v brakických vodách Baltického moře, se mohou dědit alespoň po několik generací.“ Není snad lepšího uznání smysluplnosti Lamarckových idejí samotným autorem evoluční teorie.

Skutečně moderní genetický výzkum ukazuje, že buňka disponuje molekulárními mechanismy, které jí umožňují reagovat na změny prostředí, uchovávat si tuto „získanou“ epigenetickou informaci do dalších generací a dávat vznik stabilním variantám (epialelám). Na rozdíl od mutací lze epigenetické značky rychle „nahrávat“ a v případě potřeby je zase rychle „smazat“. Epialela musí splňovat tři důležitá kritéria. Jsou to: mitotická dědičnost (tj. uchování epigenetické informace při buněčném dělení), těsná asociace s chromozomy a neměnná primární sekvence DNA.

Epigenetická variabilita je realizována třemi molekulárními značkami – metylací cytosinu v DNA, modifikací histonových bílkovin a transkripcí nekódující RNA (obr. 1). V pomyslném epigenetickém trojúhelníku zaujímá 5-metylcytosin důležité postavení. Na rozdíl od svých partnerů je totiž jednou z nejstabilnějších značek, umožňující dědičnost epigenetických stavů přes mitózu a v některých případech i meiózu. V následujících kapitolách si něco povíme o vlastnostech této neobvyklé báze v DNA.

Nyní vidíte 15 % článku. Co dál:

Jsem předplatitel, mám plný přístup
Jsem návštěvník
Chci si přečíst celé číslo
Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru. Více o předplatném
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Evoluční biologie

O autorovi

Aleš Kovařík

RNDr Aleš Kovařík, CSc., (*1960), vystudoval Přírodovědeckou fakultu Masarykovy Univerzity v Brně. Je vedoucí laboratoře molekulární epigenetiky Biofyzikálního ústavu AV ČR v Brně. Zabývá se problematikou regulace genové exprese a evolucí eukaryotických genomů.

Doporučujeme

Recyklace plastového odpadu

Recyklace plastového odpadu

Zdeněk Kruliš  |  9. 12. 2019
Plastové odpady a jejich neblahý vliv na životní prostředí jsou poslední dobou námětem mnoha populárních i populárně- -naučných článků tištěných i...
Odpad, nebo surovina?

Odpad, nebo surovina?

Vladimír Wagner  |  9. 12. 2019
Pokud se ukáže hrozba rostoucí koncentrace CO2 pro vývoj klimatu opravdu tak veliká, jak předpokládají některé scénáře, bude třeba zrychlit cestu...
Modré moře pod blankytnou oblohou

Modré moře pod blankytnou oblohou

Jaromír Plášek  |  9. 12. 2019
Při pohledu na blankytnou oblohu si většina čtenářů určitě vzpomene, že za její barvu může jakýsi Rayleighův rozptyl slunečního světla. V případě...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné