Fluoreskující kopinatec (Kredit:University of California - San Diego)

V případě vnášení genu pro fluoreskující protein jde o žertíky a pokusy najít nové formy v umění jen zcela okrajově. Svítící protein se používá jako značky pro sledování funkce molekul v lékařském a biologickém výzkumu. Zabydlel se i v praktických laboratořích, včetně těch terénních, sledujících stav životního prostředí.

Dimitri Deheyn, vedoucí týmu, který kopinace objevil

Dosud byly tyto proteiny většinou spojovány s medúzami a korály, což jsou velmi primitivní organismy. Nyní to spíš vypadá, že gen pro svítící protein může mít kde kdo. Vědci ze Scripps Institution of Oceanography at UC San Diego zjistili jeho přítomnost u organismu, který je z pohledu evoluce v klíčové pozici. Je na samém základu strunatců. Článek na toto téma se objevil v říjnovém čísle Biologického bulletinu, kde  Dimitri Deheyn  se svými japonskými kolegy publikoval zjištění zeleného fluoreskujícího proteinu  (GFP) u kopinatce. Kopinatci jsou rybám podobné mořské organismy, které se řadí do kmene strunatců a tvoří vněm samostatnou třídu.

Fluoreskující protein, který vědci u kopinatců zjistili, má velmi podobnou strukturu tomu, který tvoří koráli. To je další překvapivé zjištění. Když si uvědomíme, že koráli (jsou nejstarobylejší z kmene žahavců) a kopinatci (spadající do řádu strunatců) od sebe dělí miliony let samostatného vývoje, pak je s podivem, že si gen a jeho produkt stále zachovávají strukturu, která odolává náhodným mutacím. To, že je tento protein bez velkých změn evolučně zakonzervován naznačuje, že by mohl hrát nějakou významnější roli.

Kopinatci svítí po celé délce svého těla.

Zatím ale bylo jen málo živočichů na přítomnost tohoto genu testováno a tak je možné, že se v tomto směru dočkáme ještě dalších překvapení. To, že objev svítícího proteinu u strunatců udělal z jeho výskytu prakticky přirozenou záležitost (mezi strunatce patříme i my lidé), ekologisty zřejmě nepotěší. Může to totiž vést až ke změnám v legislativě a ke změně postojů veřejnosti v posuzování geneticky modifikovaných organismů.

Zvětšit obrázek

Transgenní dánio pruhované (Danio rerio) typ rerio. V Česku za něj hrozí mastná pokuta.

Stojí za to si připomenout případ geneticky modifikované akvarijní rybky dánio pruhované (Danio rerio) a zcela odlišný postoj společnosti k jeho posuzování u nás a za velkou louží.  Danio pruhované je rybka, kterou známe spíše pod označením zebřička. V případě, který máme na mysli, jde o rybu, jíž vědci do genomu vložili gen pro tvorbu našeho svítícího proteinu. Stanovisko Food and Drug Administration (FDA), což je americká organizace, jež se stará o bezpečnost potravin, zaujala k tomuto organismu následující postoj: 
“Protože tuto tropickou akvarijní rybu nikdo nejí, nepředstavuje z hlediska bezpečnosti potravin žádné riziko. Neexistuje žádný důkaz, že by geneticky modifikovaná zebřička představovala pro životní prostředí větší riziko než běžně chovaná zebřička nemodifikovaná. A nemodifikované zebřičky se prodávají a chovají bez následků na životním prostředí už dlouhou řadu let.“

Takový verdikt ale znamená, že se tyto ryby mohou v USA chovat i prodávat. Obchoduje se v mezinárodním měřítku a ryby GloFish, jak se jim říká, jsou mezi akvaristy šlágrem. To se děje už více než tři roky.

Na stránkách České inspekce životního prostředí se setkáme se zcela odlišným pojetím:
„Česká inspekce životního prostředí upozorňuje na výskyt nepovolené geneticky modifikované akvarijní ryby dánio pruhované / Danio rerio / v prodejnách akvarijních ryb, v nabídce velkoobchodů, na burzách a výstavách. Dále připomíná, že všichni, kteří s tímto živočichem nakládají, ( především obchodníci, chovatelé atd.) se vystavují postihu ( vysokým pokutám ) za neoprávněné nakládání s nepovoleným geneticky modifikovaným organismem podle zákona č.78/2004 Sb.“

Zvětšit obrázek

Zelené myši s genem pro fluoresckující protein nejsou zase až tak něco nepřirozeného. Byly doby, kdy jako strunatci, někdy na konci starohor, jej jako ochranu před UV zářením také možná vlastnily. (Kredit: Osaka university)

Pokud byste náhodou nabyli (v souladu se stanoviskem expertů), dojmu, že Vám z chovu této ryby nic nehrozí, nedoporučujeme varování inspekce a celní správy považovat za žert. Jsou oprávněny vám za to napařit pokuty v řádu milionů korun.

Na to, že kopinatci také svítí se přišlo náhodou při studiu malých mořských organismů vylovených v oblasti Mexického zálivu u města Tampa na Floridě.  Když si vědci posvítili (UV lampou) i na další příbuzné druhy zmíněných kopinatců z oblasti středomoří i Japonského moře, ukázalo se, že svítí také.

Zvětšit obrázek

Transgenní dánio pruhované (Danio rerio) typ frankei. Ani tuto zebřičku nesmíte u nás v akváriu mít.

Skutečná funkce těchto molekul není známa. Soudí se, že by mohly sloužit jako štít, který absorbuje zhoubné ultrafialové záření a odráží jej ve formě fluorescenčního světla. Molekuly tohoto proteinu by také mohly sloužit jako ochranný antioxidant tlumící v organismu stres, ke kterému dochází například při změnách v životním prostředí, jako je kolísání teploty a podobně. 

GFP,  jak se také fluoreskující proteiny v anglosaské literatuře označují, jsou látky se kterými lze snadno pracovat a lze je použít jako značky k označování jiných molekul. Fluoreskující proteiny se využívají stále intenzivněji a to jak v biotechnologiích, lékařství i výzkumu.  Dnes už nejde jen o gen z medůzy a protein svítící žlutozelenou barvou. Gen z korálnatců produkuje protein s červenou barvou a praxe volá po dalších barvách a odstínech. Pátrání po dalších organismech bude zcela jistě pokračovat. 

Pramen: Scripps Institution of Oceanography at UC San Diego (2007, November 5)