8.4.2009Koráli mají hodně genů

 Podle nových odhadů mají podmořští stavitelé korálových útesů nejen podobný počet genů jako my, ale zároveň s nimi máme poměrně hodně genů společných.

Koráli jsou napohled prostí, jednoduší a tupí stavitelé elegantních útesů, kteří se v porovnání s jinými organismy příliš neumějí vyrovnávat se změnami prostředí. Jsou hezky barevní a velmi zajímaví biologicky svými zvláštními symbionty, rozhodně si je ale málokdo běžně představí jako složité a komplikované tvory.

V biologii je ale intuice někdy ošemetná věc. Momentálně máme k dispozici dva kompletní genomy žahavců, nezmara Hydra magnipapillata a mořské sasanky Nematostella vectensis. K nim ještě máme k dispozici poměrně velká data o korálu Acropora millepora. Není to sice mnoho, ale už se z toho dá o genomech leccos usoudit. 

 David Miller z australské James Cook University v Townsville se svými spolupracovníky na základě rychlosti objevů nových genů korálů odhaduje, že by genom korálů mohl obsahovat 20-25 tisíc genů. Náš vlastní genom se přitom stejnou metodikou odhaduje na 20-23 tisíc genů. Ještě před 4 lety si odborníci mysleli, že korály nebudou mít více než 10 tisíc genů. 

 Už delší dobu je jasné, že pouhý počet genů nevypovídá nic moc o tom, jak je který druh úspěšný nebo třeba morfologicky složitý. Proto nejde o kdovíjakou záhadu, která by znamenala zásadní zlom v biologii jednadvacátého století. Na druhou stranu je ale docela zajímavé se podívat, jak takový relativně velký počet genů koráli používají. 

 Například i proto, že koráli jsou nejstarobylejší žahavci, kteří se odštěpili poblíž počátku linie mnohobuněčných živočichů a mohou poskytnout řadu odpovědí na otázky týkající se vzniku složitých vlastností živočichů, jako jsou nervová soustava nebo imunitní systém. Je pozoruhodné, že koráli vytvářejí pouhých 12-14 typů tělních buněk, kdežto my se srovnatelným a možná nižším počtem genů jich dovedeme vytvořit několik set. 

 Poměrně velkým překvapením bylo, když se ukázalo, že koráli sdílejí 10-12 procent svých zatím známých genů výlučně s obratlovci. Jak se zdá, tak u ostatních linií živočichů tyto geny postupně během evoluce zmizely. Jde o celou řadu genů podílejících se na embryonálním vývoji nervové soustavy, geny související s viděním, DNA imprintingem, geny zapojené do odpovědi na stress a klíčové geny imunitního systému.

 Ukazuje se, že toho s koráli máme nečekaně hodně společného. Autoři byli docela šokováni tím, kolik genů imunitního systému máme my a koráli a jak jsou si tyhle geny podobné. Pro korály to může být šťastná náhoda, protože svému imunitnímu systému jakž takž rozumíme a je možné, že díky tomu vyřešíme zdravotní problémy, které má mnoho dnešních populací korálů. Zatím je pro nás imunitní systém korálů naprostou záhadou, to se ale rychle může změnit.

Zároveň možná popostrčíme kupředu poznání naší vlastní imunity. Imunita korálů nám může leccos prozradit o tom, jak imunita postupně vznikala a odhalit zatím netušené souvislosti.

Koráli mají vzhledem ke své velikosti relativně dlouhý životní cyklus, během něhož dospívají až po 5 letech. Díky tomu fungují jako živé muzeum starobylých genů, které ostatní linie živočichů už dávno během své historie poztrácely. Koráli mají mnoho genů, o nichž se myslelo, že vznikly později, v novějších vývojových liniích živočichů.

Vlastně je otázka, nakolik jsou v tomto ohledu koráli zvláštní. Možná je celé to divení nad velkým genomem korálů jenom naše nepochopení těchto žahavců, jimž kvůli jejich stavitelskému životnímu stylu rozumíme ještě méně, než jiným zvířatům. Lze jen souhlasit s autory studie, kteří se přimlouvají za intenzivnější studium korálů a za odstartování dosud neexistujícího projektu čtení genomu některého z jejich pěkných druhů.

 

Pramen: 

Genome Biology 8: R59


zpět na přehled článků