Vesmírná škola 2Vesmírná škola 2Vesmírná škola 2Vesmírná škola 2Vesmírná škola 2Vesmírná škola 2

Aktuální číslo:

2024/12

Téma měsíce:

Expedice

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

Do srdce temnoty

Do srdce temnoty uzamčeno

Ladislav Varadzin, Petr Pokorný  |  2. 12. 2024
Archeologické expedice do severní Afriky tradičně směřovaly k bývalým či stávajícím řekám a jezerům, což téměř dokonale odvádělo pozornost od...
Vzhůru na tropický ostrov

Vzhůru na tropický ostrov

Vojtěch Novotný  |  2. 12. 2024
Výpravy na Novou Guineu mohou mít velmi rozličnou podobu. Někdo zakládá osadu nahých milovníků slunce, jiný slibuje nový ráj na Zemi, objevuje...
Je na obzoru fit pilulka?

Je na obzoru fit pilulka? uzamčeno

Stanislav Rádl  |  2. 12. 2024
U řady onemocnění se nám kromě příslušné medikace od lékaře dostane také doporučení zvýšit svoji fyzickou aktivitu. Lze ji nahradit „zázračnou...