Přežívání pomocí genetického odpadu

V naší DNA je zapsáno, jak sestavit všechny potřebné proteiny. Je tam toho ale mnohem víc. Jen asi 2 % naší genetické informace totiž nesou návod k tvorbě proteinů. Do zbylých 98 % nekódujících sekvencí spadají mimo jiné i tzv. introny, tedy úseky genů, které se sice přepíšou z DNA do RNA, pak jsou ale vystřiženy a dále se nepoužívají. Devět desetin našich genů obsahuje 1 nebo několik (průměrně 8) takových intronů. Alternativní sestřih těchto genů představuje jistě významný faktor při evoluci našeho proteomu, obecně ale přepisování a vystřihování intronů vypadá jako značné plýtvání silami. Nové teorie o tom, k čemu všemu mohou být introny dobré, jsou proto vítány.

Většinu toho, co o intronech víme, nám prozradily kvasinky. U nich se sice introny vyskytují jen asi v jedné dvacetině všech genů (a jen 9 kvasinkových genů obsahuje více než 1 intron), studují se ale o poznání snáze než ty lidské. Dvě vědecké skupiny teď nezávisle na sobě poukázaly na to, že některé introny patrně pomáhají kvasinkám přežít v podmínkách s omezeným množstvím živin.

Když se kvasinkové buňky dělí plnou rychlostí, věnuje se sestřihový aparát převážně zpracování RNA pro ribozomální proteiny. Ribozomy jsou klíčové pro překlad RNA do proteinů a velké množství ribozomů je proto třeba, pokud mají buňky růst a dělit se ve velkém. Necháme-li však kvasinky vyhladovět, rychle si uvědomí, že bude třeba růst omezit a chovat se ekonomičtěji. Na přecenění vlastních sil je má upozornit právě hromadění některých konkrétních intronů. Ty zaměstnají sestřihový komplex, který už nestíhá zpracovat takové množství ribozomálních proteinů. Méně ribozomů pak znamená celkové zpomalení růstu. Upravené kvasinky, které některé z těchto intronů postrádají, si nedostatku živin včas nevšimnou a dále si žijí nad poměry až do chvíle, než bídně zajdou.

Nepodceňujme proto genetický odpad. Pro kvasinky třeba zdánlivé plýtvání energií na zpracování intronů představuje dobrou pojistku, jak předcházet nebezpečnějšímu mrhání silami v časech nouze.

Parenteau J. et al., Nature, DOI: 10.1038/s41586-018-0859-7; Morgan J. T. et al., Nature, DOI: 10.1038/s41586-018-0828-1