Foto: © palau83 / Dollar Photo Club

S dědičností chloroplastů je to také složitější

Učebnicové pravidlo říká, že mitochondrie se dědí jen v mateřské linii, totéž platí pro další organely obsahující vlastní genom (jeho zbytky), tedy chloroplasty. Existují i různé teorie (modely), proč to tak funguje. Podrobně to popisuje např. Matt Ridley v Červené královně (v češtině nedávno nové vydání). V zásadě jde o to, že jaderné geny nemají zájem na „válce“ genů mimojaderných. Nicméně jedna věc je učebnicové pravidlo, realita může být – jak se zdá, občas se tedy přenáší do vajíčka spolu se spermií i její mitochondrie. Nicméně moc podstatný by tento jev být neměl; když např. děláme rodokmeny podle mtDNA, mělo by cca stále platit, že mapujeme čistě mateřskou linii.

Viz také: Proč se mtDNA dědí jen v mateřské linii

Nový výzkum se zaměřil na to, jak v tomto ohledu fungují chloroplasty. (Poznámka: Opět již v Červené královně se popisuje jeden druh řasy, kde mezi otcovskými a mateřskými chloroplasty dochází k válce, protože do vajíčka se spermií vstupují i ty otcovské.) Obvykle se uvádí, že podobně jako se mitochondrie nedostane do spermie, genetický materiál chloroplastu je degradován v pylu (samčí pohlavní buňky).
Vědci z Ústavu Maxe Plancka pro molekulární fyziologii rostlin v Postupimi nyní analyzovali dědičnost chloroplastů v různých podmínkách u téměř 4 milionů rostlin tabáku. Výsledek zní, že genetickou informaci mohou předávat za určitých okolností i otcovské chloroplasty; otevírá to prostor pro další výzkumy týkající se evoluce, ale i šlechtění. Dokonce se uvádí, že mezi chloroplasty od obou rodičů pak také dochází k míchání genů, tedy obdobě sexu.
Vědci nejprve vytvořili otcovské rostliny s chloroplasty odolnými vůči antibiotiku. Tyto rostliny pak během dozrávání pylu vystavili různým podmínkám prostředí, jako je teplota, chlad, sucho a silné světlo. Pyl z těchto rostlin byl poté použit k opylení nemodifikovaných mateřských rostlin. Semena vzniklá z tohoto křížení se pěstovala na kultivačním médiu obsahujícím příslušné antibiotikum. Protože na tomto médiu přežívají pouze otcovské chloroplasty, buňky obsahující chloroplasty z otcovské rostliny jsou normálně zelené, zatímco rostliny s chloroplasty zděděnými pouze po matce bledé. (Poznámka: Chloroplasty i mitochondrie jsou původně bakterie, prokaryotické organismy, lze je zasáhnout antibakteriálními antibiotiky, alespoň za určitých podmínek; jistěže nám běžně užívaná antibiotika nemohou vybít mitochondrie.) Dále se ukázalo, že jsou-li rostliny vystaveny chladu, podíl chloroplastů zděděných v otcovské linii stoupne až 150krát. Autory studie proto napadla možnost, že by za degradaci chloroplastů v pylu mohl být odpovědný nějaký enzym, jehož aktivita by s poklesem teploty klesala také. Což se potvrdilo, odhalit se zřejmě podařilo i konkrétní enzym – byl-li ten defektní, dědičnost otcovských chloroplastů se rázem zvýšila.
Otázkou je, co se z chloroplasty z obou linií děje dál, vyměňují si genetický materiál? To se zatím moc neví. Každopádně to, že pouhé ochlazení takhle změní fungování dědičnosti, by v nás mohlo snad i vyvolat určitou skepsi k dosavadním teoriím typu, proč se chloroplasty a mitochondrie musí dědit zrovna takhle (= jen po matce) a nikoliv jinak.

Ralph Bock, Control of plastid inheritance by environmental and genetic factors, Nature Plants (2023). DOI: 10.1038/s41477-022-01323-7. www.nature.com/articles/s41477-022-01323-7
Zdroj: Max Planck Society / Phys.org

Týden na ITBiz: Fotonické čipy ze stolní tiskárny

Bitcoin prošel dalším halvingem. Avast dostal rekordní pokutu 351 milionů Kč za předávání osobních údajů. …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close