Když Susumo Ohno v roce 1972 vymyslel mazaný pojem junk (čili odpadní) DNA, určitě netušil jak veliký poprask tím způsobí v jednadvacátém století. Podle části odborníků je junk DNA, tedy například veliká většina lidského genomu, k ničemu. Nepřekládá se do proteinů a je to vlastně jenom šum, šílené breptání sobeckých sekvencí, které se živí pirátstvím v genomech hostitelů.
V dnešní době je ale populární v oceánu junk DNA objevovat úseky, které přeci jenom k něčemu jsou, a pak tvrdit, že vlastně veškerá DNA má nějaký hluboce sofistikovaný účel a my ho jenom ještě neobjevili. Hodně se píše o tom, jak junk DNA drží pohromadě komplexní genomy a těla mnohobuněčných organismů a jak by bez nekódujících sekvencí nebyla žádná pořádná evoluce. Před časem tomu všemu nasadil korunu projekt ENCODE, jejichž výroky o nepostradatelnosti prakticky celé junk DNA vzápětí sklidily rozsáhlou kritiku. Zní to úsměvně, ale podobná tvrzení mívají nečekané důsledky. Neužitečná junk DNA pěkně dokládá evoluční příběh, zatímco DNA plná tajemného účelu hraje do karet jeho odpůrcům. Stejně tak se neznámým účelem junk DNA ohánějí odpůrci geneticky modifikovaných organismů, kteří v něm vidí skrytou hrozbu.
Zároveň dnes ale existují studie, které jdou proti proudu a naznačují, že s junk DNA je doopravdy něco v nepořádku. Legendární je výzkum Edwarda Rubina (Nature, 2004), jehož tým vyřízl z genomu myši dva ohromné kusy odpadní DNA o celkové délce 2,3 milionu párů bází. Mimo jiné obsahovali 1 200 sekvencí o délce minimálně 100 párů bází, výrazně konzervovaných mezi myší a člověkem. Naproti veškerému očekávání získali normálně vypadající a normálně se chovající myši. Nedávno se odehrálo něco podobného u rostlin.
Luis Herrera-Estrella z mexické laboratoře LANGEBIO (LAboratorio Nacional de GEnómica para la BIOdiversidad), Victor Albert z Univerzity v Buffalu a jejich početný mezinárodní tým totiž přečetli podezřelý genom bublinatky Utricularia gibba. Bublinatky jsou pozoruhodné vodní masožravky s krásnými květy, které si extrémně rychlými pastmi loví vodní drobotinu. Mají ale také velmi drobný genom, který zahrnuje pouze něco kolem 82 milionů párů bází. Herrera-Estrella a spol. zjistili, že genom bublinatek navzdory své nepatrnosti obsahuje prakticky všechny geny obvyklé u kvetoucích rostlin. Je v něm kolem 28 500 genů, přičemž velmi podobný počet genů má i vinná réva s genomem o velikosti 490 milionů párů bází a také rajče s velikostí genomu 780 milionů párů bází.
Jak je to vůbec možné? Nikoho zatím moc nenapadá jak, ale bublinatky se očividně dokázaly zbavit naprosté většiny junk DNA. V jejich genomu jsou pouze zhruba 3 procenta nekódující DNA. Bublinatky zjevně ke svému napínavému životu stovky milionů odpadních párů bází vůbec nepotřebují. Je to o to divnější, že bublinatky podle všeho v historii prošly několika znásobeními celého genomu. Je to ohromný průšvih pro všechny, kdo považují junk DNA za nezbytnou součást buňky. Jak je vidět, velice komplexní a složité organismy nedbají na rozmary módy ve výzkumu a mohou velmi dobře fungovat i bez záplavy nesmyslných sekvencí.
Literatura
University at Buffalo News 12.5. 2013, Nature online 12.5. 2013, Wikipedia (Noncoding DNA).
Je ENCODE umíráčkem pro smetištní DNA?
Autor: Stanislav Mihulka (07.09.2012)
Vzniku mezidruhových kříženců brání genetický odpad – „junk“ DNA
Autor: Josef Pazdera (29.10.2009)
Myším bez „junk DNA“ se daří dobře
Autor: Josef Pazdera (25.10.2004)
Diskuze:
