Sciencemag.cz
Doporučujeme
Pokud se objev u jednoho druhu obrněnek potvrdí, šlo by o velké překvapení.
Mitochondrie o většinu svého genetického materiálu přišly a často se diskutuje o tom, co zabránilo přesunu veškerých genů těchto původně samostatně žijících bakterií do jádra eukaryotické buňky. Otázku nám může ještě zkomplikovat, pokud se potvrdí následující objev: jisté organismy žádnou mitochondriální DNA nemají.
Viz také: Proč mají mitochondrie vůbec nějaké geny?
Má se jednat o zástupce skupiny Dinoflagellata (Dinophyta, obrněnky), jednobuněčné bičíkaté vodní organismy, z nichž některé provádějí fotosyntézu, jiné se živí dalšími „prvoky“ (bez ohledu na přesný taxonomický strom/kladistiku) a ještě další mohou své stravování i přepínat dle okolností.
Některé „řasovité“ obrněnky žijí v symbióze s polypy vytvářejícími korálové útesy, jiné se podílejí na tvorbě jedovatého vodního květu, hlavně tzv. rudého přílivu. Právě u těchto pro nás potenciálně rizikových obrněnek rodu Alexandrium fungují jako parazité/lovci obrněnky Amoebophrya ceratii – a ty se staly předmětem studie vědců z Alfred Wegener Institute v německém Bremerhavenu (hlavní autor Uwe John). Amoebophrya ceratii plave v moři v podobě jakýchsi spor, pronikne do svého hostitele, zkonzumuje ho a nabobtná do formy buňky s více jádry, která se pak opět rozdělí na spóry. Populace hostitele tím může být pořádně zredukována, jde o mechanismus, který zřejmě v posledních letech např. značně omezil rudý příliv u pobřeží Bretaně.
Když nyní vědci osekvenovali genom Amoebophrya ceratii, zjistili, že obsahuje pouhých asi 100 milionů párů bází. To je na obrněnky velmi málo, některé mají genom tisíckrát větší (výrazně převyšují člověka s jeho cca 3,1 miliardami). Mohlo by to souviset s tím, že jde o parazita, nicméně zajímavější je, co se stalo v genomu mimojaderném. Značnou redukci genů organel provádějí i jiné obrněnky, i u příbuzných druhů však zbývají alespoň 3 mitochondriální geny (pro srovnání: u člověka 16 tisíc) a alespoň 1 gen z plastidů (i když plastidy jako takové už nemusí být funkční). U Amoebophrya ceratii se ale nepodařilo najít ani to, 2 tyto geny zřejmě zcela chybí a 1 migroval do jádra (COX1, cytochrom C oxidáza 1). U žádného eukaryotního organismu, který by normálně dýchal kyslík, se nepodařilo nic podobného dosud zaznamenat. Mitochondrie přitom podle všeho normálně fungují, navíc Amoebophrya ceratii má i fázi, kdy žije mimo hostitele, a nemůže se tedy spoléhat na jeho zdroje. Samozřejmě, absenci genů v mitochondriích bude ještě třeba ověřit.
Evoluce obrněnek je zřejmě zajímavá, v lecčems mohou být unikátní. Existují různé teorie, spekuluje se například, že některé geny musejí zůstat v mitochondriích, aby šlo syntézu odpovídajících proteinů regulovat dostatečně rychle podle aktuální situace na místě. Proč se Amoebophrya ceratii bez toho dokáže obejít?
Navíc, dodávají autoři studie, podobní „řasovití prvoci“ (taxonomové/kladisté prominou; jednobuněčná eukaryota též se zbytkem chloroplastu) Plasmodium způsobují mj. malárii.
U. John el al., „An aerobic eukaryotic parasite with functional mitochondria that likely lacks a mitochondrial genome,“ Science Advances (2019). DOI: 10.1126/sciadv.aav1110 , https://advances.sciencemag.org/content/5/4/eaav1110
Zdroj: Phys.org
Poznámka PH: U některých eukaryotních organismů už nedokážeme mitochondrie prakticky detekovat, ale další zkoumání vede k závěru, že je dříve měly. Toto je však jiný případ, zůstává fungující buněčná elektrárna, pouze bez genů.
