Sciencemag.cz
Doporučujeme
Mitochondrie nebo chloroplasty o většinu svých genů přišly, ne ale o všechny. Proč proces nemohl proběhnout až do konce?
Především – u některých organel zřejmě proběhl a některá eukaryota už ani mitochondrie s vlastním genomem nemají (ale původně přítomné byly). Udržovat replikační mašinérii mimo jádro je pro buňku náročné, protože z jádra musí převádět řadu enzymů. Z toho vyplývá, že musí existovat nějaká výhoda, proč by tyto procesy měly i nadále probíhat v mitochondriích či chloroplastech. Předpokládá se, že příčinou je rychlost. Obě organely odpovídají za energetický metabolismus, a podle okolností potřebují svou činnost dokázat co nejrychleji tlumit nebo zintenzivňovat či nějak modifikovat. Poslat signál do jádra a čekat na transport proteinu by mohlo trvat neúměrně dlouho. Takže – v organelách budou zůstávat hlavně geny pro enzymy zajišťující onu energetiku, transport elektronů při redoxních reakcích.
Při přesunu genů do jádra také vzniká další neefektivita: organela signalizuje, že potřebuje nějaký protein, jádro ale nemá moc jak zjistit, které z mnoha organel má transport zajistit. Některé jednobuněčné řasy mají ovšem v cytoplasmě jediný chloroplast. Zde by tedy tento problém odpadl a z teorie by vyplývalo, že zde půjde tedy do jádra přesunout více genů než v případech, kdy je chloroplastů v buňce mnoho. Není tomu ale tak.
Čili otázka není dořešena. Souvislost s rychlostí reakce zde nejspíš bude, ale pro různé organely, různé geny a různé eukaryotní organismy do hry vstupuje asi řada dalších faktorů. Takový závěr zní trochu bezradně – na druhé straně ale jednotlivé hypotézy lze celkem dobře testovat, není důvod, proč bychom neměli své chápání této záležitosti brzy rozšířit.
Zdroj: John Archibald: 1 + 1 = 1 – Rovnice života a symbiotická evoluce, Vyšehrad 2017 a další
Poznámka: Další pohledy na věc. Některé proteiny může být třeba obtížné přepravovat cytoplasmou (jsou hydrofóbní) nebo přes membránu, odpovídající geny by pak spíše zůstávaly v organele. Z druhé strany: geny v organelách přecházejí do další generace nepohlavně. To, proč některé geny přešly do jádra, pak může souviset i s otázkou, k čemu je v evoluci sex (tyto geny změnily de facto své nepohlavní rozmnožování na pohlavní, alespoň při průchodu pohlavními buňkami). (Zdroj: Edvard Kejnovský: Promiskuitní DNA, Vesmír 2007/3).
