Genóm legendárneho Krakena odhalený

Kalmár obrovský (Architeuthis dux, česky krakatice obrovská) je po kalmárovi Hamiltonovom (Mesonychoteuthis hamiltoni) druhým najväčším bezstavovcom. S chápadlami dosahuje priemernú dĺžku 10–12 metrov, neoficiálne záznamy dokonca hovoria až o 20 metroch. Pozorovania obrovských kalmárov mohli inšpirovať dávnych námorníkov, ktorí po generácie rozprávali legendy o Krakenovi, morskej oblude, údajne schopnej stiahnuť pod hladinu celé plavidlá.

Kraken je nepochybne iba fiktívne monštrum, ani o jeho reálnej predlohe toho príliš veľa nevieme. Prvý videozáznam kalmára obrovského vznikol až v roku 2004, keď sa Japoncom podarilo nafilmovať ho v hĺbke 900 metrov v severnom Pacifiku. Biológia tohto záhadného tvora je stále zahalená rúškom tajomstva, pokrok by však mohol priniesť výskum medzinárodného tímu vedcov, ktorí počiatkom roka publikovali štúdiu mapujúcu jeho genóm.

Autori štúdie analyzovali niektoré špecifické skupiny génov, konkrétne gény kódujúce proteíny protokaderíny a reflektíny. Protokaderíny sú molekuly umožňujúce spájanie buniek, ktoré pravdepodobne zohrávajú dôležitú úlohu pri vývine mozgu stavovcov. Pôvodne prevládal názor, že tieto gény sa vyskytujú len pri stavovcoch, avšak v roku 2015 po sekvenovaní genómu chobotnice Octopus bimaculoides vedci zistili, že tento druh má až 168 génov kódujúcich protokaderíny a samotný kalmár obrovský ich má okolo 135. Na porovnanie, obrúčkavce (česky kroužkovci, Annelida) a iné mäkkýše (Mollusca), okrem hlavonožcov, majú iba 17–25 týchto génov. Tento fakt podporuje hypotézu, že protokaderíny hlavonožcov fungujú podobne ako pri stavovcoch a uplatňujú sa pri organizácii veľkého mozgu oboch skupín, ktoré pritom oddeľuje vyše pol miliardy rokov evolučného času.

Reflektíny sú unikátne proteíny, ktoré zodpovedajú za úžasnú schopnosť hlavonožcov meniť farbu a vzor za účelom komunikácie či kamufláže. Tvoria ploché štruktúry odrážajúce svetlo z prostredia. Genóm kalmára obsahuje sedem génov kódujúcich reflektíny a tri gény, ktoré sa na ne podobajú. Ich pozícia v rámci genetickej informácie korešponduje s pozíciou reflektínových génov chobotníc – sú umiestnené na rovnakom proteínovom „lešení“ (angl. scaffold).

Výskumníci ďalej zistili, že kalmár má genóm adekvátne rozsiahly k svojej veľkosti – tvorí ho 2,7 Gbp (giga base pairs, miliárd párov báz). Jeho genóm je takmer rovnako veľký ako ľudský (3,2 Gbp). V každom prípade je jasné, že kalmár nedosiahol svoje pozoruhodné rozmery duplikáciou niektorých častí genómu. Príčinu jeho gigantizmu preto treba hľadať inde. Uvidíme, čo všetko odhalí ďalší výskum.

da Fonseca R. R. et al.: GigaScience, 2020, DOI: 10.1093/gigascience/giz152