Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Temná hmota v našich ústech

aneb paraziti parazitů
 |  8. 9. 2016
 |  Vesmír 95, 488, 2016/9

Ne, nejde o kvalitu politických výroků ani o senzační vysvětlení předpovězené gravitačně působící neviditelné hmoty, která drží pohromadě hvězdy v galaxiích. Jde jen o přirovnání, které ukazuje na to, jak lze objevit dosud nespatřené organismy, podobně jako novou planetu nebo záhadnou kosmickou temnou hmotu. Jak? Podle projevu jejich existence. Jestliže se kosmická temná hmota projeví svou gravitační silou, neznámé a nikdy předtím nespatřené organismy se prozradí neobvykle sestavenými výrobními plány zapsanými v útržcích DNA. Ty mohou být nalezeny jako příměsi v DNA či RNA v biologických vzorcích známých organismů. Zdá se dokonce, že „temné biologické hmoty“ může být hodně. Nedávno uskutečnila známá skupina genetiků Jonatana Eisena a Craiga Ventera na několika místech Atlantiku hromadný sběr mikroskopického materiálu. Našli v něm neznámá pořadí genetických písmen. Jejich zatím nepoznaní nositelé asi nepatří mezi žádnou ze tří základních skupin života: ani mezi bakterie nebo archea (archeobakterie), ani mezi eukaryota s pravým buněčným jádrem, tj. mezi živočichy a rostliny.

Copak moře a oceány, tam mohou být spousty dosud neznámých organismů. Třeba Venter jednou „objeví“ i DNA mořské panny. Ale jistým překvapením bylo, že Jeffrey S. McLean, jeden mladší kolega ze stejného ústavu a z univerzity zubního lékařství, nyní potvrdil existenci „temné DNA“ dokonce v tak běžné a dostupné směsi mikroorganismů, jakou představují lidské sliny.1) A nadto při pečlivé mikroskopické analýze tajemné minimikroby přímo spatřil. S překvapením zjistil, že v podobě malých oválných tělísek sedí na větších ústních bakteriích, které využívají jako klasičtí paraziti.

Proč dosud unikaly pozornosti? Protože se samy o sobě, bez svých hostitelů, dosud nedaly pěstovat v miskách na živném agaru. Bohužel neparazitují na Streptococcus mutans, nešťastné bakterii podílející se na zubním kazu, ale – jak McLeanův tým nyní ukázal – žijí především na Actinomyces odontolyticus a zřejmě i na dalších druzích bakterií z úst. Jeffrey McLean říká: „Našli jsme zatím jen špičku ledovce. Parazitické vztahy mezi mikroby jsou v přírodě zřejmě dost běžné. Studium tohoto jevu přináší nové zkušenosti pro objevování mikrobiálního parazitismu a může být jakousi šablonou k následování i jinde, v jiných prostředích a situacích.“

Zpočátku jsou aktinomycety schopny své parazity tolerovat a ti se mohou z povrchu jejich membrán přiživovat na jejich metabolismu. Později začnou být paraziti útoční a hostitelskou buňku usmrtí tím, že rozruší její membránu. Pod mikroskopem je vidět, jak z umírajících bakterií vytéká cytoplazma. „Snažíme se rozluštit, co se vlastně děje,“ řekl McLean. Parazitická bakterie je nejen menší, ale má pouhých 700 genů. Ukázalo se, že chybějí ty geny, které řídí tvorbu aminokyselin, a tak jde o první rozpoznaný bakteriální kmen, kde tyto stavební bloky bílkovin nutné k životu musejí minibakterie dostávat od svého hostitele. Actinomyces odontolyticus má k tomu výbavu odpovídajících genů, celkově 2200. Tento objev vysvětluje, proč tyto malé druhy až do doby, kdy se přišlo na to, že je třeba je inkubovat v laboratoři společně s jejich hostiteli, nikdo nezaregistroval.

Výzkum úzce souvisí i s praktickými otázkami. Dokud hostitelská bakterie není zničena, zvyšují parazitičtí mrňouskové rezistenci hostitelů k antibiotikům. To může zhoršovat vývoj nebezpečných infekcí u pacientů s cystickou fibrózou, poruchou přenosu chloridů a tvorbou ochranného hlenu. Tito pacienti, stejně jako nemocní s infekční parodontózou a chronickým zánětem dásní, mají parazitární „temné DNA“ v slinách několikanásobně víc než osoby zdravé. „Je neuvěřitelně vzrušující účastnit se studia jedné z hlavních linií života, jejíž představitele až dosud nebylo možné množit a pěstovat,“ raduje se člen týmu B. Hedlund z Nevadské univerzity v Las Vegas.

Poznámky

1) Jeffrey S. McLean et al., PNAS, DOI: 10.1073/pnas.1419038112

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Mikrobiologie
RUBRIKA: Glosy

O autorovi

František Vyskočil

Prof. RNDr. František Vyskočil, DrSc., (*1941) vystudoval Přírodovědeckou fakultu UK v Praze. Ve Fyziologickém ústavu AV ČR, v. v. i., se zabývá neurofyziologií a biofyzikou buněčných membrán. Objevil nekvantové uvolňování neuropřenašečů na synapsích savců. Hirschův index (Vesmír 85, 555, 2006/9) jeho prací je 33. Je členem Učené společnosti ČR a The Physiological Society (Londýn a Cambridge). Na Přírodovědecké fakultě UK v Praze a na Lékařské univerzitě v Kazani přednáší fyziologii živočichů a člověka. V roce 2011 získal čestnou oborovou medaili J. E. Purkyně a na návrh předsedy AV ČR medaili Josefa Hlávky.
Vyskočil František

Doporučujeme

Přemýšlej, než začneš kreslit

Přemýšlej, než začneš kreslit

Ondřej Vrtiška  |  4. 12. 2017
Nástup počítačů, geografických informačních systémů a velkých dat proměnil tvorbu map k nepoznání. Přesto stále platí, že bez znalosti základů...
Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné