Dlouho panující představa, že získáváme genetický materiál jen od tatínka a maminky již neplatí. Vědci z Arlingtonu na Universitě státu Texas ukončili spory o to, zda bodavý hmyz, tím jak nám saje krev, může přenést do našeho těla DNA cizího člověka a zda se nám do genomu cizorodá DNA může zabudovat. Kromě vertikálního přenosu – tedy z rodičů na potomstvo, existuje také horizontální přenos genetického materiálu - mezi jedinci zcela nepříbuznými. Prozradily to na nás transpozony.

Transpozón

 

Zákeřnice (Rhodinus prolils). Také ona má zásluhu na čilé mezidruhové výměně skákajících kousků DNA zvaných transpozony. (Credit: Dr. Erwin Huebner, University of Manitoba, Winnipeg, Canada)

Transpozon (transposon) je úsek DNA, který se sám replikuje. Dokáže se tedy v genomu zabydlet a vytvářet své kopie, čímž se genetická informace přenáší z jedné molekuly DNA (chromozómu) do jiné molekuly DNA. Transpozony dokážou ještě jednu věc, kterou jiné části DNA neumí - skáčou si po genomu na různá místa a to jak v rámci jednoho, tak i na jiné chromozómy. I když jde jen o krátké kousky DNA, nejsou žádnými „nicmochry“, občas spustí nějakou tu mutaci, umí změnit množství DNA v buňce a dramaticky ovlivnit strukturu a funkci genomu, do kterého se nastěhují.

Biolog Cédric Feschotte se svými spolupracovníky nyní podal důkazy horizontálního přenosu transpozonů, kterým se někdy říká „skákající geny“, mezi člověkem a jihoamerickým bodavým hmyzem. Konkrétně jde o ploštici, která  je přenašečem cizopasných prvoků Trypanosoma cruzi, kteří vyvolávají u lidí tzv. Chagasovu chorobu. Riziku nákazy Chagasovou chorobou je vystaven každý čtvrtý obyvatel Jižní a Střední Ameriky. Počet nemocných se odhaduje na 17 milionů. Z nich  každoročně zemře asi 13 000. Bez následků nevyváznou ani ti, co první nápor choroby přežijí. Plné třetině nemocných prvok vážně poškodí srdce, jícen nebo střeva. To, že tato potvůrka nám pije krev a způsobuje nemoci je v tomto případě vedlejší. Zajímavý je její genom. Přesněji, co v něm má. Ploštice, jak se ukázalo, sdílí stejné transpozony se svými hostiteli - vačicemi a kotulem veverkovitým. Transpozony, které má v sobě hmyz, jsou z 98 procent identické s těmi, co mají jeho savčí hostitelé. Ale ani to není všechno. Transpozony přeskočily i barieru mezi člověkem a plovatkou bahenní. Ta je zase mezihostitelem ploštěnky motolice, což je parazit mnohých savců.

Zvětšit obrázek

Cédric Feschotte (zcela vlevo) se s týmem spolupracovníků podařilo dokázat, že kousky DNA - transpozony si obratlovci vyměňují s hmyzem i plži.  (Kredit: University of Texas)

Mýlili jsme se
To, že si bakterie přivlastňují cizí geny a to jak vertikálně, tak horizontálně již nějaký ten pátek víme. Tento „boční“ přísun genů je pro ně životně důležitý. Pomáhá jim  rychle se adaptovat na změny prostředí. Dávají nám to neblaze pocítit například svojí přizpůsobivostí na antibiotika. Nás jsme ale zatím považovali za něco více, než bakterie a tak jsme si nějaké nepohlavní techtle mechtle s nižšími rasami nepřipouštěli. Mýlili jsme se.  Jak texaští vědci nyní prokázali, mezi obratlovci i hmyzem panuje tato „boční“ výměna malých kousků DNA již miliony let také. Nejen, že si handlujeme genetický materiál v rámci druhu (mezi lidmi), ale toto nepohlavní obcování provádíme i mezidruhově s dalšími obratlovci. A to ještě není všechno, neštítíme se ani mesaliance s bezobratlými a členovci. Obyvatelé Sodomy a Gomory by bledli závistí, protože když se to tak vezme, jsme všichni geneticky modifikovaná individua nosící v sobě kousky hmyzí DNA. Nám se to jeví jako něco zvláštního, ale jen proto, že jsme to dříve nevěděli.

Zvětšit obrázek

Když ničí kukuřici a brambory jen proto, že mají gen umožňující jim odolat plísni, jestlipak tuší, že v sobě má kousky DNA plovatky bahenní?

Předzvěst problémů
Cédric Feschotte nevědomky zadělal mnohým organizacím a politikům na problém. Především těm, co mají v náplni práce bojovat proti šíření geneticky modifikovaných organismů -  odolnější GM kukuřici, sóji, výživnější rýži,… Pokud by totiž uplatnili pravidlo předběžné opatrnosti důsledně, pak všichni patříme do karantény, což z by z kapacitních důvodů byl poněkud problém. Zřejmě se to vše vyřeší argumentací, že člověk, ač tedy je genetickou chimérou a tu a tam v genomu má zamontovanou cizí DNA, pro přírodu nebezpečný není. Jako argument by mohlo stačit, že jsme dlouholetou praxí (přírodou) dostatečně prověření. Tak snadno to ale pod koberec zamést nepůjde. K výměnám DNA dochází sice nepravidelně, zato neustále a tak rádobyochráncům přírody zbývají jen dvě možnosti. Všechny nás neustále testovat, jestli jsme si po návštěvě parazita náhodou nepřivlastnili část jeho DNA. Nelze totiž vyloučit, že takový skákající kousek DNA by se nám mohl zabudovat někam, kde by dal vznik něčemu pro životní prostředí vysoce rizikovému. Ta druhá možnost je zakázat hmyzu nás kousat.

Přenos úseků DNA, které jsme si nazvali transpozony, se mezi druhy v přírodě děje jako něco zcela přirozeného již miliony let. Nejen že se nám to nevymstilo, ale zřejmě se jedná o jeden z hlavních „motorů“ evoluce.