Přirozenost versus výchova? Kde je pravda?

Jak si organismus může vytvořit biologickou paměť pro některé tak proměnné podmínky, jako je kvalita výživy nebo teplota, objevili vědci z John Innes Centre v britském  Norwichi. Jejich objev vysvětluje mechanismus této paměti – druh biologického spínače – a  také to, jak může být zděděna potomky.

Některé studie ukazují, že v rodinách, kde generace rodičů nebo prarodičů trpěla závažným nedostatkem potravin, mají děti i vnoučata vyšší riziko kardiovaskulárních onemocnění a také cukrovky, přestože podmínky, které by to mohly přivodit, už nepřetrvávají.
To by mohl vysvětlit rychle se rozvíjející obor, epigenetika, který zkoumá změny v přepisu a překladu genů (genové expresi), ke kterým dochází beze změny sekvence (posloupnosti molekul nesoucích informaci) DNA.

Geny se nemění, vzhled ano?
Dlouho totiž nebylo jasné, jak by si mohli jedinci vytvořit paměťový záznam pro tak proměnný faktor, jako je výživa, a přenést jej do další generace.
Studii vedl profesor Martin Howard a profesorka Caroline Deanová z John Innes Centre.
„V současnosti existuje několik případů, kdy víme, že je aktivita genů ovlivněna dlouhodobě faktory životního prostředí. V některých případech může životní prostředí jedince skutečně mít vliv na jeho biologii a fyziologii. U potomstva, které zdědí tyto znaky, však nenacházíme žádné změny v sekvenci jednotlivých genů,“ říká profesorka Deanová.

Speciální povel pro kvetení
Pro svoje výzkumy si vědci vybrali rostliny schopné si pro další generaci „zapamatovat“ délku chladného zimního období. To proto, aby mohly přizpůsobit vhodnou dobu kvetení i opylení, a zajistily si tak nejvýhodnější podmínky pro šíření semen a jejich klíčení.
Vědci v té době už znali geny, které hrají roli v jednotlivých fázích procesu kvetení, a bylo jasné, že něco ovlivňuje načasování kvetení v závislosti na délce chladného zimního období i v příští generaci. Svou pozornost soustředili hlavně na FLC (Flovering locus C), úsek genomu spojený s tzv. vernalizací, tedy s přechodem z růstové fáze do reprodukční.

Když je chladno, vypínáme!
Pomocí matematického modelování i experimentální analýzy vědci zkoumali systém, který sekvence FLC dokáže vypnout nebo zapnout v každé buňce a tuto změnu přenést i na potomky. Zjistili, že čím je delší chladné období, tím vyšší je podíl buněk, ve kterých se FLC přepne do polohy vypnuto. Tento systém, který zpožďuje kvetení je známý jako epigenetická paměť.
Ta zahrnuje různé procesy, k těm důležitým patří i možnosti úpravy histonů, proteinových válečků, vlastně jakoby cívek, na které je v jádře namotána DNA. Různé chemické úpravy (např. navázání acetylových skupin) histonů mohou mít pak vliv na expresi příslušných genů namotaných právě v upravené oblasti histonu. A tyto změny pak mohou být přeneseny na dceřiné buňky při dělení, tedy i na nově vznikající pohlavní buňky a pak na potomstvo.

Experimentálně potvrzený model
Profesor Howard se svými spolupracovníky vytvořil matematický model FLC systému. Tento model má schopnost podle simulovaných vstupních dat předpovídat, v jakém počtu buněk se může FLC zcela aktivovat nebo zcela umlčet v závislosti na teplotě a délce trvání chladnějšího období.  V experimentální části vědci použili techniku, při které se buňky se „zapnutými“ geny FLC ukázaly pod mikroskopem modře. Výsledky experimentů potvrdily vytvořený model. Další analýza také dokázala změny proteinů, které tvoří histony, související s delším chladným obdobím.
Jedná se o další z řady důležitých objevů, který pomáhá člověku pochopit složité zákonitosti dědičnosti adaptačních změn včetně změn chování.

Aby rostlina rostla
*Růst rostliny ovlivňují vnitřní i vnější faktory.
*K vnitřním patří růstové hormony. Ty jsou stimulující jako např. auxiny ve vrcholech stonků nebo cytokininy v kořenech a gibereliny v nejmladších kořenech, stoncích, listech a klíčících semenech.
*Kromě toho má rostlina i brzdy – inhibitory růstu, například kyselina abscisová má mj. „na svědomí“ opadávání listů a plodů.
*Z vnějších faktorů je to samozřejmě světlo, které má vliv na utváření nadzemní části rostliny, optimální teplota, která je rozdílná pro jednotlivé fáze růstu rostliny a voda nezbytná hlavně při klíčení i v prodlužovací fázi, kdy dochází k tzv. vakuolizaci buněk (malé vakuoly se spojují v jednu, která je zásobárnou vody a organických i anorganických látek a vyplňuje až 90 % objemu buňky).

Rubriky:  Příroda Rostliny
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Největší včela světa

Největší včela světa

V Indonésii nalezla mezinárodní skupina vědců zástupce včely, která je až...
Světelné znečištění netrápí jen astronomy

Světelné znečištění netrápí jen...

„Dvě věci naplňují mysl vždy novým a rostoucím úžasem a úctou, čím...
Zamořené české lesy

Zamořené české lesy

Čím dál častěji se v lesích a parcích České republiky setkáváme s cizokrajnými...
Řekni, kde ty kytky jsou…

Řekni, kde ty kytky jsou…

“Řekni, kde ty kytky jsou, kde mohou být,” pokračuje...
Hmyz mizí rekordní rychlostí. Konec legrace, říkají vědci

Hmyz mizí rekordní rychlostí. Konec...

Biosféra na planetě Zemi je velmi křehkým systémem, citlivým na jakékoliv...
Vědci z NASA zkoumali na ostrově v Tichém oceánu podivné bahno

Vědci z NASA zkoumali na ostrově...

Jeden z nejnovějších ostrovů, jenž se nalézá v Pacifiku, má svůj...
Severní magnetický pól pokračuje ve své procházce. Míří do Ruska

Severní magnetický pól pokračuje ve...

Tempo špacíru severního magnetického pólu nabírá na rychlosti. Vědci tudíž...
Je libo veverku?

Je libo veverku?

V Británii se veverky popelavé (Sciurus carolinensis) stávají velice oblíbenými...
Nová kořist namibijských lvů

Nová kořist namibijských lvů

Původně pouštní lvi, kteří žijí v národním parku v Namibii, byli zpozorováni při lovu a...
Mořští biologové znají příčinu velrybích sebevražd

Mořští biologové znají příčinu...

Některé velryby se vrhají na břehy pláží, kde následně umírají. Ve větším...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Na prvním dojmu záleží! S naší důvěrou k cizincům si lidský mozek hraje

Na prvním dojmu záleží! S naší...

Řečí a poučení o tom, jak máme být při jednání s cizinci opatrní, a...
Pandy nejsou jen roztomilá zvířata, ale také cenný vývozní artikl

Pandy nejsou jen roztomilá zvířata,...

Panda jako první krok na čínských diplomatických cestách. Právě tím se...
Z lásky se směla provdat jediná dcera Marie Terezie

Z lásky se směla provdat jediná...

„Adieu myšičko,“ loučí se v dopise se svým ženichem Františkem Štěpánem...
VIDEO: Jak by vypadal svět, kdyby neexistovalo Slovensko?

VIDEO: Jak by vypadal svět,...

O Slovensko jsme vlastně přišli už několikrát. Co...
Tragické lásky Hollywoodu: Liam Neeson a Natasha Richardsonová

Tragické lásky Hollywoodu: Liam...

„Nemůžete se na to připravit. Myslíte si, že to pláčem odplavíte, ale...
Karel IV. se v honbě za římskou korunou neštítil ničeho

Karel IV. se v honbě za římskou...

„Ty budeš jednou římským králem,“ prorokuje Karlovi Lucemburskému kardinál Pierre...
Jak sídla kanceláří ovlivňují rozhodnutí lidí, kteří v nich pracují?

Jak sídla kanceláří ovlivňují...

Obchodní čtvrti plné mrakodrapů se staly součástí všech významnějších...
Neubližujte krkavcům! Pamatují si to!

Neubližujte krkavcům! Pamatují...

Že jsou krkavcovití jedněmi z nejchytřejších živočichů, je všeobecně...
Edda Mussolini: Fašistická princezna a paní Osy

Edda Mussolini: Fašistická...

„Otec a manžel jsou jedinými bytostmi, které jsem milovala a...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.