Aktuální číslo:

2022/7

Téma měsíce:

Rovnováha

Kompletný genóm „čeľustí“

 |  6. 5. 2019
 |  Vesmír 98, 268, 2019/5

Azda nijaký žijúci predátor nenaháňa ľuďom taký strach ako antagonista kinohitu Stevena Spielberga z roku 1975. Atrapa žraloka z hollywoodskeho trháka reprezentovala prerasteného, no inak anatomicky verného žraloka modrého (Carcharodon carcharias), známeho aj ako „veľký biely žralok“ (v angl. great white shark). Žralok modrý je fascinujúci živočích, o ktorého ekológii a správaní vieme stále žalostne málo. Istým prelomom je preto prečítanie kompletného genómu tohto vrcholového predátora morí a oceánov.

Medzinárodný tím amerických a európskych vedcov zistil, že genóm žraloka modrého je pozoruhodne rozsiahly – pozostáva z 4,63 Gbp (giga base pairs; milliard párov báz), je teda o polovicu väčší než genóm človeka. Veľkosť genómu do značnej miery ovplyvňuje vysoký počet opakujúcich sa sekvencií, ktoré tvoria 58 % celkového genómu. Vykazuje históriu pozitívnej selekcie pre gény súvisiace s ochranou genómovej stability. Tieto gény predstavujú obranný mechanizmus voči hromadeniu poškodených úsekov DNA a napomáhajú tak udržať integritu genómu.

Rozsiahle genómy sú zvyčajne náchylnejšie na poškodenie DNA. Genóm žraloka modrého podporuje hypotézu, že organizmy s veľkými genómami sa adaptovali na vyššie riziko poškodenia DNA prostredníctvom evolúcie génov zvyšujúcich genómovú stabilitu. Vedci objavili aj vysoké množstvo tzv. LINE (long interspersed nuclear elements) zložiek. LINE elementy sú typom retrotranspozónov, ktoré destabilizujú genóm tvorením dvojvláknových zlomov DNA. Práve ich proliferácia mohla pôsobiť na pozitívnu selekciu stabilizačných génov. Nestabilný genóm má súvis s rozvojom nádorových ochorení. Riziko nádorového bujnenia sa dokázateľne zvyšuje pri organizmoch s vyšším počtom buniek (a tým aj väčším telom) a dožívajúcich sa vysokého veku. Možno bol práve vývoj genetických elementov stabilizujúcich genóm kľúčovou adaptáciou, ktorá žralokovi modrému otvorila cestu k dlhovekosti a veľkým telesným rozmerom. Podobné genetické adaptácie má aj najväčšia recentná paryba vôbec – žralok veľrybí (Rhincodon typus).

Výskumníci pracujúci so žralokmi v teréne dobre vedia, že tieto živočíchy sa dokážu vyliečiť aj z veľmi vážnych poranení. Vďačia za to génom kódujúcim významné dráhy zodpovedné za regeneráciu tkanív. Očakávame, že ďalší výskum žraločích genómov prinesie informácie neoceniteľné pre medicínske odbory vrátane poznatkov, ktoré by mohli pomôcť v boji proti rakovine a chorobám súvisiacim s vysokým vekom a inovatívnym metódam pri liečbe poranení. „Čeľuste“ možno raz nebudú symbolizovať smrteľné nebezpečenstvo, ale záchranu ľudských životov.

Marra N. J. et al., PNAS, DOI: 10.1073/pnas.1819778116

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Genetika
RUBRIKA: Glosy

O autorovi

Marek Dzurenko

Ing. Marek Dzurenko, Ph.D., (*1988) vyštudoval ekológiu a ochranu biodiverzity na FEE Technickej univerzity vo Zvolene. Počas doktorandského štúdia na ÚEL SAV sa venoval problematike inváznych druhov hmyzu na drevinách. V súčasnosti pôsobí na Lesníckej fakulte TUZVO, kde vyučuje lesnícku entomológiu. V rámci výskumnej činnosti sa zaoberá najmä ekológiou ambróziových chrobákov. Vo voľnom čase píše populárno-vedecké články o zoológii, paleontológii či astronómii.
Dzurenko Marek

Doporučujeme

Podařilo se obnovit známky života u hodinu mrtvého prasete

Podařilo se obnovit známky života u hodinu mrtvého prasete audio

Jaroslav Petr  |  11. 8. 2022
Po experimentu, který částečně obnovil životní pochody v mozku odebraném před několika hodinami praseti, přichází tým z Yaleovy univerzity s...
„Méně jíst a více cvičit!“

„Méně jíst a více cvičit!“ uzamčeno

Adam Obr  |  12. 7. 2022
Tuto radu dostal prakticky každý, kdo se někdy ve svém životě rozhodl zhubnout. Snížit „aspoň o dvě kila“ hmotnost svých tukových zásob...
Spolupráce s Ruskem po 24. únoru 2022

Spolupráce s Ruskem po 24. únoru 2022 uzamčeno

Vladimír Wagner  |  11. 7. 2022
Ruská invaze dopadá i na vědeckou spolupráci, mnohé z mezinárodních projektů byly po invazi zrušeny nebo jsou významně ohroženy. Zmínit lze třeba...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné