Aktuální číslo:

2025/7

Téma měsíce:

Umění

Obálka čísla

Strom veškerenstva proteomickým kukátkem

 |  2. 5. 2023
 |  Vesmír 102, 253, 2023/5

Jedna ze základních otázek biologie je, jak se tu vzala ta spousta živáčků v takové rozmanitosti. Odpovědi se snažíme dobrat nejrůznějšími způsoby. Nejrozšířenější je fylogenetika – jako bychom porovnávali kuchařky podle ingrediencí použitých v receptech. Kuchařky ale můžeme hodnotit i podle toho, jak jsou napsány. Přesně takový způsob zvolili J. J. Choi a S.-H. Kim z Kalifornské univerzity v Berkeley. Vzali obrovskou matici organismů všech hlavních vývojových linií a zkusili na jejich genomy (kompletní sady genů), transkriptomy (vše, co se přepisuje do mRNA) a proteomy (všechny bílkoviny) aplikovat metodu užívanou v lingvistice. Právě proteiny, které fylogenetika užívá nejméně, vykázaly v analýzách největší stabilitu a poskytly nový náhled na příbuzenské vztahy veškerenstva.

Smysluplnost analýzy dokládá vykreslení vztahů na nižší hierarchické úrovni. Např. ptáci se řadí slušně vedle krokodýlů a želv, společně tvoří linii s ještěry a hady a všichni jsou spolu se savci sesterskou skupinou obojživelníků a společně ryb. Podobné je to i v linii vedoucí k rostlinám, kde se nejdříve oddělují ruduchy, pak zelené řasy, mechy, kapradiny a na závěr nahosemenné rostliny od krytosemenných. Všichni živočichové, rostliny, houby a jim příbuzné jednobuněčné organismy jsou seskupeny pod hlavičkou Eukaryota (organismů s pravým buněčným jádrem a chromozomy), všechny bakterie pod Bacteria a všechna archea pod Archea. Pomineme drobné odlišnosti, které mohou pramenit z nedostatečného počtu reprezentantů jednotlivých evolučních linií. Podstatné je, že metoda pojí Archea a Bacteria do jedné skupiny Prokarya/Akarya. To by znamenalo, že my, organismy s pravými buněčnými jádry a vysoce strukturovanou buňkou, jsme něco úplně jiného než taková ta drobotina, která není pořádně vidět ani pod světelným mikroskopem. A také že úsvit života na Zemi byl asi mnohem zajímavější, než jsme si mysleli, a dosavadní hledání našeho prapředka mezi dávnými Archei bylo mylné.

To ostatně naznačuje i práce Estrada a Oliveberga, jež zkoumá proteiny organismů s ohledem na distribuci jejich povrchových struktur. Nezajímá se tedy o to, nač bychom se zaměřili primárně, tj. funkční skupiny, které něco dělají, ale na vše kolem, co pomáhá proteinům fungovat v prostředí buňky. I takto se organismy řadí k sobě na základě příbuznosti. Možnosti současné výpočetní techniky nám pomáhají doplňovat a zpřesňovat evoluci organismů i z informací, které bychom ještě před pár lety nechali ležet ladem.

Choi J. J., Kim S.-H.: PNAS, 2022, DOI: 10.1073/pnas.1915766117

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Evoluční biologie

O autorovi

František Špoutil

 

Doporučujeme

Věstonická superstar

Věstonická superstar video

Soška tělnaté ženy z ústředního tábořiště lovců mamutů u dnešních Dolních Věstonic pod Pálavou je jistě nejznámějším archeologickým nálezem...
K čemu je umění?

K čemu je umění? uzamčeno

Petr Tureček  |  7. 7. 2025
Výstižná teorie lidské evoluce by měla nabídnout vysvětlení, proč trávíme tolik času zdánlivě zbytečnými činnostmi. Proč, jako například lvi,...
Paradoxní příběh paradoxu obezity

Paradoxní příběh paradoxu obezity uzamčeno

Petr Sucharda  |  7. 7. 2025
Obezita představuje jednu z nejzávažnějších civilizačních chorob, jejíž důsledky zasahují do téměř všech oblastí lidského zdraví. Její definice...