Hrátky sobeckých chromozomů

Jak si matčiny „sobecké“ chromozomy zařídí, aby při početí potomka nevypadly ze hry?

My lidé máme dědičnou informaci rozdělenou do třiadvaceti dvojic chromozomů. V každé dvojici jsme zdědili vždy jeden chromozom od otce a druhý od matky. Svým potomkům předáváme jen jednu sadu třiadvaceti chromozomů. Ženy je uloží do vajíčka, muži do spermie. Výběr chromozomů pro vznikající pohlavní buňku by měl proběhnout náhodně. Se stejnou pravděpodobností by mohlo v pohlavní buňce skončit všech třiadvacet chromozomů „mateřského“ původu nebo třiadvacítka pocházející od otce či jakákoli jiná kombinace výběru mateřských a otcovských chromozomů. Tak to také předpokládá první Mendelův zákon dědičnosti.

Záhada sobeckých chromozomů

Při tvorbě spermií je celkem jedno, kde který chromozom skončí, protože výsledkem dělení zárodečných buněk ve varleti jsou pouze spermie schopné oplodnit vajíčko. Ve vajíčku je situace složitější. Polovina chromozomů zůstává ve vajíčku a druhá je vyhozena jako odpad do tzv. pólového tělíska. Zatímco chromozomy setrvávající uvnitř vajíčka se budou podílet na dědičné informaci potomka, dědičná informace chromozomů odhozených do pólového tělíska je nenávratně ztracena.

Už delší dobu se ví, že některým chromozomům se do odpadkového koše pólového tělíska nechce a dělají vše pro to, aby zůstaly ve vajíčku.¹⁾ Jak to dokážou? Jak se vyhnou loterii při dělení dědičné informace? Jak prosadí své vlastní zištné zájmy? Do tajů „sobeckých chromozomů“ velmi důkladně nahlédl mezinárodní tým pod vedením Michaela Lampsona z Pensylvánské univerzity ve studii publikované časopisem Science.²⁾ Členem týmu byl i český biolog Lukáš Chmátal působící v současné době na Massachusettské technice (MIT).

Asymetrické vřeténko

K rozdělení chromozomů v buňce dochází s přispěním mašinérie tzv. dělicího vřeténka. To je tvořeno vlákny mikrotubulů, která se sbíhají v protilehlých pólech. Páry chromozomů se nacházejí v „rovníkové“ části dělicího vřeténka, kde je každý chromozom připojený k mikrotubulům částí zvanou centromera. Vřeténko s chromozomy je ve vajíčku staženo vlákny bílkoviny aktinu na periferii. Následně se chromozomy ve vřeténku rozdělí na dvě skupiny a mikrotubuly je transportují k pólům vřeténka. Jedna polovina chromozomů skončí na okraji vajíčka, kde je vyhozena do „odpadkového koše“ pólového tělíska. Druhá, šťastnější polovina chromozomů směřuje k pólu vřeténka natočenému do středu vajíčka a ta v pohlavní buňce zůstane.