Mutování DNA v “přímém přenosu”

Česko-americký tým přečetl DNA vnitrobuněčných útvarů mitochondrií u luční byliny silenky obecné. Vědci z Ústavu experimentální botaniky AV ČR a dvou pracovišť v USA srovnali DNA silenek z různých lokalit a zjistili, že prochází pozoruhodně rychlými evolučními změnami – některé lze sledovat téměř „ v přímém přenosu“.

Výsledky jsou užitečné pro rostlinnou biologii a zprostředkovaně i pro zemědělství. Na výzkumu se podíleli Helena Štorchová a Karel Müller z Ústavu experimentální botaniky AV ČR a američtí vědci Daniel Sloan a Douglas Taylor z University of Virginia a David McCauley z Vanderbilt University.

Výsledky byly publikovány v prosincovém čísle odborného časopisu New Phytologist.

Vědci studovali u silenky obecné dědičnou informaci vnitrobuněčných útvarů zvaných mitochondrie. Objevili, že DNA uložená v mitochondriích je u této rostliny neobvykle proměnlivá. Výsledky umožní detailně sledovat evoluci genetické informace v rostlinných buňkách.

Měly by také pomoci objasnit, jak je u silenek určováno pohlaví a jak je řízena aktivita genů v mitochondriích.

Mitochondrie jsou mikroskopické útvary uvnitř živočišných i rostlinných buněk. Zajišťují klíčové biochemické pochody související s dýcháním: odbourávají organické látky, čímž vyrábějí energii nezbytnou pro život buňky i celého organizmu.

Lze je tedy označit za miniaturní „biologické elektrárny“. Mají vlastní genom (dědičnou informaci uloženou v molekulách DNA). Čeští a američtí vědci ho zkoumali u luční byliny silenky obecné, latinsky Silene vulgaris.

Badatelé „přečetli“ kompletní mitochondriální DNA silenek rostoucích na jedné lokalitě ve středních Čechách a třech lokalitách v USA.

Biologové tyto čtyři genomy porovnali a zjistili, že jsou extrémně rozdílné. Mitochondriální dědičná informace je tak u silenky obecné mnohem proměnlivější než u jiných dosud zkoumaných druhů rostlin.

Silenkám z některých lokalit dokonce zcela chybí určité geny.

DNA v mitochondriích silenky tedy prochází rychlými evolučními změnami. Několik jich vědci pozorovali téměř v přímém přenosu. Odhalili například, že jeden gen se nyní postupně přesouvá z mitochondrií do buněčného jádra, zatímco jiný patrně zaniká a jeho funkce je nahrazována příbuzným genem uloženým v jádře.

Výsledky projektu přispějí také k pochopení, jak mitochondrie rozhodují o pohlaví silenek. Jisté mitochondriální geny totiž způsobují takzvanou samčí sterilitu – místo oboupohlavných květů vytváří rostlina pouze květy samičí a neprodukuje pyl.

Výzkum samčí sterility je důležitý pro šlechtění plodin, protože nepřítomnost pylu u jednoho rodiče zjednodušuje kontrolované křížení rostlin se žádoucími vlastnostmi.

Velmi proměnlivé jsou v mitochondriích silenky i regulační úseky DNA, které řídí aktivitu jednotlivých genů. „Tato přirozená variabilita dědičné informace je velmi cenná. Umožní nám zjistit, jak konkrétní regulační oblasti kontrolují aktivitu mitochondriálních genů.

Což je výborné, protože dnes dostupnými metodami genového inženýrství toto studovat nelze,“ říká doktorka Helena Štorchová.

-TZ AV ČR-

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

Související články

Zvířecí „lékaři“ odhalí nemoci dříve než laboratorní testy

Zvířecí „lékaři“ odhalí nemoci...

Nevábně zavánějící trus by dobrovolně nikdo neočichával. Speciálně vycvičené fretky...
Australské ekosystémy v ohrožení

Australské ekosystémy v ohrožení

Ekosystém se pomalu ale jistě hroutí na celé planetě, oteplování a nadměrné...
Klimatické extrémy mohou zvyšovat agresivitu pavouků

Klimatické extrémy mohou zvyšovat...

Vysoké teploty spojené s bouřemi někomu přinášejí radost, jinému zas utrpení....
V liberecké zoo jsou prvně k vidění kriticky ohrožení gekoni modří

V liberecké zoo jsou prvně k vidění...

Zoo Liberec začala s chovem vzácných gekonů modrých. Dvojice těchto...
24 000 let staré organismy nalezené zmrzlé na Sibiři se mohou stále rozmnožovat

24 000 let staré organismy nalezené...

Říkají mu „evoluční skandál“. Miliony let k reprodukci...
S globálním oteplováním planety jezera rychle ztrácejí kyslík

S globálním oteplováním planety...

Množství kyslíku ve sladkovodních jezerech mírného pásu po celém...
Liberecký orlosup vypuštěn ve Španělsku

Liberecký orlosup vypuštěn ve...

V sobotu 5. června 2021 bylo slavnostně vypuštěno mládě orlosupa...
V liberecké zoo mají mladé

V liberecké zoo mají mladé

V období jara přichází mláďata na svět jak ve volné přírodě, tak zpravidla i...
Vědecký přístav uprostřed oceánu: Jak bude vypadat výzkumná loď Earth 300?

Vědecký přístav uprostřed oceánu:...

Architektonické studio Iddes Yachts, které obvykle tvoří luxusní lodě pro bohaté...
Proč se v bohatých zemích zastavuje růst populace? Vysvětlení přinášejí biologové z Přírodovědecké fakulty UK

Proč se v bohatých zemích zastavuje růst...

Vědci z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy Kateřina Sýkorová a Jaroslav...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Stal se filozof Giordano Bruno vrahem?

Stal se filozof Giordano Bruno...

„Dnes byl tedy přiveden k hranici, či lépe řečeno ke kůlu. Když mu byl, už...
Jak vznikl Superman? Zuřili kvůli němu až ve Třetí říši

Jak vznikl Superman? Zuřili kvůli němu...

„Pusť mě dolů! Ubližuješ mi!“ křičí zmítající se Adolf Hitler....
Stojí za smrtí Václava III. Albrecht I. Habsburský?

Stojí za smrtí Václava III....

Jablko nepadá daleko od stromu. To platí i v případě Albrechta...
Proč básně lžou? 7 slov, která v minulosti znamenala něco jiného

Proč básně lžou? 7 slov, která...

Domluvili bychom se s Čechem, který žil před několika staletí? Nějak nejspíš...
Jeden jazyk pro celé lidstvo. Tvůrce esperanta usiloval o světový mír

Jeden jazyk pro celé lidstvo....

„Kde jsou mé poznámky?“ ptá se Ludvík Zamenhof, když se vrátí domů ze...
Impuls k husitským válkám: Radní pražského Nového Města vyletěli z okna

Impuls k husitským válkám: Radní...

Novoměstský radní Jan Humpolec letí 30. července 1419 oknem ven na ulici....
Tajemství rajské zahrady: Bylo zakázané ovoce opravdu jablko?

Tajemství rajské zahrady: Bylo...

Okolnosti vyhnání prvních lidí z ráje zná snad každý. Eva poslechne...
Jak zvířata vidí svět?

Jak zvířata vidí svět?

Napadlo vás někdy, jak vás vidí váš domácí mazlíček nebo nějaké...
Praha 1483: Masakr odstartovaly týnské zvony

Praha 1483: Masakr odstartovaly...

Kališníci se bojí, že ztratí vliv na pražských radnicích, a proto 24....
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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