Sciencemag.cz
Related Articles
Kříženci myši domácí mohou být neplodní i z jiných genetických důvodů, než věda doposud předpokládala. K tomuto překvapivému zjištění dospěl mezinárodní tým vědců vedený Ústavem biologie obratlovců Akademie věd ČR. Studie publikovaná v časopise Heredity vychází z pozorování myší ve volné přírodě, kde se genetické bariéry mezi populacemi projevují pestřeji než v laboratorních podmínkách.
Neplodnost hybridů – tedy situace, kdy se potomci dvou odlišných populací nedokážou dále rozmnožovat – patří k základním mechanismům vzniku nových druhů. U myši domácí, která je dlouhodobě modelovým organismem pro studium evoluce, se dosud předpokládalo, že neplodnost samců je způsobena primárně genem Prdm9. Nová studie však popisuje, že to není jediná cesta: reprodukční bariéry mohou vznikat vícenásobně i jinými genetickými mechanismy.
„Zjistili jsme, že neplodnost hybridů nemusí vždy záviset na genu Prdm9. Stačí genetická nekompatibilita na chromozomu X a samci mohou být sterilní,“ vysvětluje vedoucí studie Jaroslav Piálek z Ústavu biologie obratlovců Akademie věd ČR (ÚBO AV ČR).
Vědci se zaměřili na dva poddruhy myši domácí, které se setkávají a kříží v úzkém pásu napříč Evropou, v tzv. hybridní zóně. Tento prostor představuje unikátní „živou laboratoř“, kde lze sledovat evoluční procesy v reálném čase. Samčí potomci v hybridní zóně bývají často méně plodní, čímž se omezuje tok genů a mísení rodičovských populací.
Prdm9 není jediná cesta k neplodnosti
Dosavadní poznatky vycházely především z laboratorních chovů. Vědci nyní analyzovali více než 200 hybridních samců z volné přírody a sledovali, které části genomu souvisejí s neplodností.
Výsledek byl nečekaný. I když hybridní samci nesli „problematické“ varianty genu Prdm9, neplodnost s tímto genem nesouvisela. Místo toho hrály klíčovou roli oblasti na chromozomu X. Tato část dědičné informace významně ovlivňuje plodnost samců a její efekt se liší podle toho, který poddruh je matkou a který otcem. Vědci tento nově popsaný mechanismus označili jako PIXLS (Prdm9-independent X-linked sterility).
Nový pohled na evoluci
Objev naznačuje, že evoluce může vytvářet reprodukční bariéry různými způsoby – nikoli pouze jedním „univerzálním“ mechanismem. „To vysvětluje, proč je neplodnost v přírodních populacích často proměnlivá,“ říká Jaroslav Piálek. Důležitou roli přitom hraje tzv. „velký efekt chromozomu X“, známý jev v evoluční biologii, kdy geny na chromozomu X mají nepřiměřeně velký vliv na vznik neplodnosti či neživotaschopnosti u hybridních jedinců.
„Pokud studujeme jen laboratorní linie, můžeme přehlédnout důležité evoluční procesy, které probíhají ve volné přírodě,“ doplňuje první autorka studie Pavla Klusáčková z ÚBO AV ČR.
Vědci nyní chtějí identifikovat konkrétní geny na chromozomu X, které stojí za nově objevenou neplodností, aby bylo možné lépe pochopit, jak vznikají reprodukční bariéry mezi druhy a jak evoluce vytváří diverzitu v populacích.
Klusáčková P., Woźniewska A., Dufková P., Dumont B. L., Wójcik J. M., Piálek J. (2026) Beyond the Prdm9 model: Independent evolution of hybrid male sterility in house mice. Heredity: https://doi.org/10.1038/s41437-026-00834-9
