Sciencemag.cz
Doporučujeme
Biologové z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, společně s americkými a britskými odborníky, zmapovali evoluční historii pohlavního chromozómu X. Podařilo se jim prokázat, že vznikl ze dvou „stavebních bloků“ dědičné informace. Ty byly přítomny již u nejstarších suchozemských obratlovců. Vědci při výzkumu úspěšně využili nového pokusného živočicha, žábu drápatku tropickou.
Lidská genetická informace je uložena na 46 chromozómech. Tuto sadu tvoří 22 párů takzvaných autozómů a dva pohlavní chromozómy – buď X a Y u muže, nebo dvojice chromozómů X u ženy. Evoluce chromozómu X byla dosud nejasná a existovaly na ni protichůdné názory.
Vědci z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze, z University of Houston v USA a z MRC-National Institute for Medical Research ve Velké Británii se ji proto pokusili analyzovat srovnáním DNA člověka a žáby drápatky tropické (Xenopus tropicalis). V dědičné informaci drápatky identifikovali 454 genů, jež jsou blízce příbuzné genům na lidském chromozómu X.
Biologové zjistili, že téměř všechny tyto geny se nacházejí na dvou chromozómech drápatky. „Lidský chromozóm X tedy vznikl ze dvou částí chromozómů, které existovaly už v době, kdy naši dávní předci vystoupili na souš,“ vysvětluje doktor Jaroslav Mácha, jeden z autorů studie.
Během vývoje od prvních obojživelníků k savcům prošly chromozómy složitými proměnami, při nichž se jejich úseky různě přesunovaly a vzájemně spojovaly. Aby tyto přestavby objasnili, porovnali badatelé genetickou informaci drápatky, člověka, kuřete a vačice krysí. Výsledkem je dobře podložený popis evoluční cesty dlouhé přes 300 miliónů let, která vedla ke vzniku savčího pohlavního chromozómu X. Článek o výzkumu publikoval mezinárodní odborný časopis BMC Genomics.
Úspěch mezinárodního týmu s výrazným podílem českých vědců je výsledkem několikaleté práce se žábou drápatkou tropickou. Toto nové laboratorní zvíře se používá hlavně při studiu vývoje buněk a orgánů v živočišném zárodku (embryu). Obojživelníci jsou pro tento typ výzkumu vynikající. Jejich embrya totiž nejsou skryta ve vejci nebo v děloze, takže je lze snadno pozorovat. Drápatka tropická je navíc vhodná pro genetické výzkumy – na rozdíl od drápatky vodní (Xenopus laevis) a dalších dosud používaných obojživelníků.
V roce 2010 byla přečtena kompletní DNA této žáby. Loni pak vytvořili vědci z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy s kolegy z USA a Velké Británie takzvanou genetickou mapu, usnadňující podrobnou analýzu dědičné informace. Biologové z Univerzity Karlovy byli navíc první, komu se u obojživelníků podařilo speciální metodou zviditelnit konkrétní geny na chromozómech.
Mácha J, Teichmanová R, Sater AK, Wells DE, Tlapáková T, Zimmerman LB, Krylov V.: Deep ancestry of mammalian X chromosome revealed by comparison with the basal tetrapod Xenopus tropicalis. BMC Genomics 2012, 13(1): 315. doi: 10.1186/1471-2164-13-315.
Článek je volně přístupný na http://www.biomedcentral.com/1471-2164/13/315. V provizorní verzi byl publikován 16. 7. 2012, ve finální verzi 16. 10. 2012.
Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy
