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

Související články

Na Antarktidě bylo teplo. Teploměry ukázaly přes 20 stupňů Celsia

Na Antarktidě bylo teplo. Teploměry...

Vůbec poprvé v historii vědci na Antarktidě naměřili 20,75°C. Panika však...
Novozélandský Northland – pláže, písečné duny a obří stromy

Novozélandský Northland – pláže,...

O nejsevernějším regionu Nového Zélandu, Northlandu, se říká, že zde...
Zkameněliny želv velké jako osobní auto

Zkameněliny želv velké jako...

Na novém objevu se podíleli badatelé z jihoamerické univerzity Del...
Nový rekord! Let z New Yorku do Londýna uspíšila bouře Sabine

Nový rekord! Let z New Yorku do...

Spolu s příchodem bouře Sabine do Evropy začaly letecké...
Sázení stromů kompenzuje produkci uhlíkových emisí

Sázení stromů kompenzuje produkci...

26. leden byl uznán OSN v roce 1975 jako Světový den environmentálního...
Záchranná stanice ARCHA přijala v roce 2019 rekordních 1575 zvířat

Záchranná stanice ARCHA přijala v...

Zoologická zahrada Liberec není jenom zoo, ale spadá pod ní kromě Střediska...
Po jeho kousnutí doslova uhnívá kůže

Po jeho kousnutí doslova uhnívá...

Jestli trpíte arachnofobií, tak tohle rozhodně není nic pro vás. Ve...
Vyhynutí hrozí až třetině druhů afrických rostlin

Vyhynutí hrozí až třetině druhů...

Podle odborníků je nezvratitelným faktem, že přibližně 7 tisícům druhů...
Profesor Lukeš: Parazité jsou geniální a děti občas mohou mít průjmy

Profesor Lukeš: Parazité jsou...

Měl v sobě tři třímetrové tasemnice. Protože to chtěl zkusit. Nechal se...
Díky Čechům je možné sledovat žraloky

Díky Čechům je možné sledovat...

Novou verzi systému na sledování žraloků pro americkou neziskovou organizaci...

Nenechte si ujít další zajímavé články

2 x neobvyklá medicína: Guajakové dřevo na syfilis a střelný prach na bolest zubů

2 x neobvyklá medicína: Guajakové...

Když francouzský král Karel VIII. (1470–1498) podniká roku 1494 roku tažení do italské...
Zakázané filmy, které neměl nikdo vidět

Zakázané filmy, které neměl nikdo...

Asi se všichni shodneme, že existuje spousta extrémních, nechutných...
Mahátma Gándhí: Zastánce celibátu spával s nahými ženami

Mahátma Gándhí: Zastánce celibátu...

„Naši čistotu musíme prověřit tou nejtěžší zkouškou, abychom věděli, zdali...
Michael Jackson: Výchova otce mu ovlivnila celý život

Michael Jackson: Výchova otce mu...

Americký popový zpěvák, skladatel, choreograf,...
Špionka Josephine Bakerová svou krásou rozvázala jazyk i nacistům!

Špionka Josephine Bakerová svou...

V sále se ztlumí světla a přítomní pozvednou zraky k pódiu. V tom se...
Margaret Keaneová: Proč nadaná malířka celé roky kryje lži svého manžela?

Margaret Keaneová: Proč nadaná...

V šedesátých letech se její nezaměnitelné obrazy se sentimentálním...
Když duha teče: Kde je nejbarevnější voda světa?

Když duha teče: Kde je...

Kdybychom chtěli namalovat obrázek pastelkami, na vodu patrně vezmeme modrou....
Adam Opel: Auta? Budou jen hračka pro milionáře!

Adam Opel: Auta? Budou jen hračka...

Vyučí se zámečníkem a potom vandruje po Evropě. Adam Opel (1837–1895) nemine...
Lékař katem lidstva:  Che Guevara chtěl rozpoutat třetí světovou válku!

Lékař katem lidstva: Che Guevara...

„Zbabělci. Zrádci!“ soptí Che Guevara na všechny strany. Právě se...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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