V říjnu minulého roku se v časopise Nature objevil článek popisující osekvenovaný genom sladkovodní ryby čtverzubce černozeleného (Tetraodon nigroviridis). Po daniu a mořské rybě fugu (nebo také „čtverzubec fugu“ Fugu rubripes – jde o rybu dobře známou z japonských restaurací jako poněkud riskantní lahůdka se smrtelně jedovatými částmi svého těla) je to třetí rybí genom, který je vědcům k dispozici. Přitom čtverzubec černozelený je blízkým příbuzným fugu, takže by se na první pohled mohlo zdát, že sekvenování jeho genomu bylo nadbytečné. Ve skutečnosti ale byl přínos velký, protože u čtverzubce černozeleného se na rozdíl od fugu podařilo sestavit jednotlivé poskládané osekvenované úseky – takzvané „contigy“ do rozsáhlejších konstrukcí (používá se pro ně anglický termín „scaffold“) mnohem úspěšněji než kdy předtím. Ale nezůstalo u toho a pomocí několika důmyslných postupů byly scaffold přiřazeny k jednotlivým úsekům na chromozomech čtverzubce. Toto propojení fyzické mapy chromozomů se sekvencí DNA umožnilo složit některá scaffold do ještě větších úseků, nazývaných supercontigy. V důsledku toho je nyní 64,6 % délky chromozomů čtverzubce „pokryto“ informací o sekvenci DNA v těchto úsecích. S takovou znalostí je nyní možné hledat umístění podobných genů na jednotlivých chromozomech. Protože se předpokládá, že velmi podobné geny vznikly vždy rozrůzněním jednoho genu – společného předka, je na základě adres příbuzných genů na jednotlivých chromozomech čtverzubce možné odvodit, jaké přesuny a přestavby či zdvojování různých úseků chromozomů probíhaly během evoluce.

Zvětšit obrázek

Čtverzubec černozeleného (Tetraodon nigroviridis)

Postup je takový, že se k jednomu genu z genomu evolučně nižšího organismu najdou ony dva rozrůzněné geny – potomci v genomu nějakého vyššího organismu (třeba se porovnává genom mořské hvězdice s genomem čtverzubce). Když se najde na chromozomech obou organismů celá oblast, kdy několika genům odpovídají dvě oblasti se stejným počtem podobných genů- potomků, mluví se o takzvaném úseku „synteny“. Synteny jsou vlastně úseky chromozomů, které si navzájem odpovídají u evolučně více a méně pokročilých organismů. Problém je, že během evoluce docházelo i k nejrůznějším přesunům a ztrátám genů, takže pořadí genů v oblastech synteny není nikdy dokonalé. Dokonce u evolučně pokročilejšího organismu existují obvykle dvě dvojice synteny úseků, kde každá dvojice nese jen část genů odpovídající pořadí genů ze synteny úseku předka. Taková soustava odpovídajících si úseků chromozomů začala být označována jako „dvakrát zakonzervovaná synteny“. Právě vysoká kvalita sekvenční informace získané přečtením genomu čtverzubce černozeleného (Tetraodon nigroviridis) umožnila dvakrát zakonzervované synteny najít. Vtip je v tom, že dvakrát zakonzervované synteny jsou vlastně jakýmsi odrazem chromozomové sady - karyotypu předka společného sekvenovaným organismům. Tak se vlastně díky nasazení nejmodernější techniky, která nejprve umožnila zrod projektu osekvenování genomu člověka a nyní nachází uplatnění tím, že je využívána na sekvenování dalších a dalších organismů, mohla věda jakoby podívat do zpětného zrcátka. V něm se začíná stále zřetelněji rýsovat obrázek genomu organismu stojícícho na počátku vývojové linie strunatců, té linie, která vede nakonec až k nám, lidem.