Člověk hostí více než sto genů pocházejících z jiných organismů

Zdaleka ne všechny úseky DNA nacházející se uvnitř lidských buněk jsou přenášeny vertikálně z rodičů na potomky; mnohé pocházejí z genetického materiálu zcela jiných organismů, transferovaného horizontálně. Lidský organismus totiž může hostit až 145 genů získaných od virů, bakterií a dalších jednobuněčných organismů, jež v lidském genomu našly svůj nový domov. To je závěr vyplývající z recentně uveřejněných výsledků studie biologa Alastaira Crispa a spol. z Univerzity v Cambridge (Velká Británie), podle nichž strom života nepřipomíná stereotypní větvení kultivované zahrady, nýbrž spíše navzájem propletenou síť kořenového systému fíkovníku z amazonského deštného pralesa.

Již řadu let je známo, že u bakterií a některých dalších jednoduchých eukaryotních organismů existuje horizontální genový transfer, lišící se od přenosu genetické informace z rodičů na potomky. Právě díky tomuto procesu jsou patogenní mikroorganismy schopny se tak rychle adaptovat na antibiotika a přenášet a sdílet rezistenci vůči nim. Nicméně schopnost takového horizontálního přenosu na vyšší organismy, jako jsou primáti, byla zatím předmětem pochyb a diskusí. Podařilo se sice prokázat, že cizí genetický materiál v podobě malých fragmentů DNA dokáží integrovat i zvířecí buňky; avšak představa, že z cizích organismů pocházejí i části DNA lidského genomu, byla obtížnější.

Crisp a spol. nyní analyzovali různé sekvence genomu čtyřiceti různých živočišných druhů, od octomilek a hlístic až po gorily a člověka, a pro každý z nalezených genů hledali v dostupných databázích nejbližší odpovídající „dvojče“.

Pátrali přitom nejen mezi ostatními živočišnými druhy, ale i mezi nejrůznějšími rostlinami, houbami, bakteriemi a viry.

Jak je uvedeno v závěrečné zprávě o výsledcích studie uveřejněné online v Genome Biology, výzkumníci přesně určili několik stovek genů, jež prošly horizontálním transferem z bakterií, virů, hub, ostatních mikroorganismů a také z rostlin do vyšších organismů. Konkrétně v organismu lidském prokázali celkem 145 genů pocházejících původně z nižších organismů, a to včetně sedmnácti, jež sem v minulosti pronikly horizontálním transferem. Podle Crispa to dokazuje, že horizontální transfer genů se neomezuje pouze na mikroorganismy, ale že sehrál významnou roli i v evoluci celé řady a možná všech živočišných druhů včetně člověka.

Odpovědi na otázky, jakým způsobem a v jaké fázi evoluce se transfer genů, jež dnes sehrávají významnou roli např. v metabolických procesech, imunitních reakcích či biochemických pochodech, uskutečnil, sice zůstávají zatím nezodpovězeny a vyžadují další výzkum, v každém případě však již získané poznatky dále prohlubují naše znalosti o evoluci.

Nic na tom nemění ani kritické hlasy – např. podle mikrobiologa Jonathana Eisena z Kalifornské univerzity není horizontální transfer genů jediným možným vysvětlením toho, že některé z identifikovaných genů jsou přítomny jen u určitých větví evolučního stromu. Je např. možné, že se některé geny přítomné u našich dávných předků v průběhu evoluce u řady příbuzných živočichů, s výjimkou dvou zdánlivě nepříbuzných druhů, ztratily. Před vědeckými týmy tedy nyní stojí úkol tato alternativní a plausibilnější možná vysvětlení vyvrátit.

Zdroj: Medical Tribune