Horizontální přenos DNA a nádorové bujení

V první polovině 20. století zjistil Otto Warburg, že se rakovinná buňka liší od normální svým metabolismem. Jev, nazývaný Warburgův efekt, spočívá v tom, že nádorová buňka využívá k zajištění svých energetických potřeb odlišný proces (nazývá se aerobní glykolýza), přičemž normální buňka využívá tzv. mitochondriální dýchání (oxidativní fosforylace, též mitochondriální respirace). Warburgův efekt je zcela zásadní a dodnes platný.

Od Warburgova objevu uplynulo bezmála sto let a zejména v poslední době došlo díky moderním metodám k velkému pokroku v chápání nádorových onemocnění. Na přelomu ˝druhého a třetího milénia publikovali D. Hanahan a R. A. Weinberg zcela zásadní článek o vlastnostech nádorových buněk v časopise Cell, kde definují tzv „hallmarks of cancer“, základní vlastnosti nádorů. První dekáda třetího tisíciletí byla velmi bohatá na nové objevy v oblasti molekulární a buněčné biologie nádorových chorob, takže Hanahan a Weinberg napsali „pokračování“ svého článku, kde přidávají další důležité vlastnosti nádorových buněk včetně role nádorového mikroprostředí, existence nádorových kmenových buněk, význam heterogenity nádorů. Warburgův efekt ovšem zůstává platný i nadále, přičemž není vyloučena jeho „modernizace“.

Zvláštnosti mitochondriální DNA

V přírodě je znám zejména vertikální přenos genů z rodičů na potomstvo. Horizontální přenos je znám u bakterií, u savčích buněk (jimž se budeme věnovat) zatím popsán nebyl. Má se za to, že DNA, jak nukleární, tak i mitochondriální, jsou „majetkem“ somatické buňky. U jaderné DNA tomu tak bezpochyby je; jak je tomu ale u mitochondriální (mtDNA)? Než se zaměříme na náš výzkum, jenž horizontální přenos mtDNA dokazuje, podívejme se na mitochondrie a jejich DNA.