Bing Image Creator/Úprava redakcie

Život si vždy nájde cestu. Aspoň to naznačuje nová štúdia publikovaná v žurnále Nature, v ktorej tím odborníkom zistil, že syntetická bunka s redukovaným genómom sa dokáže vyvinúť rovnako rýchlo ako bežná bunka. Na tému v tlačovej správe upozornil portál SciTechDaily.

Prišli o 45 % svojich génov

Vedci na čele s evolučným biológom Jayom Lennonom sa v štúdii pokúsili pochopiť vývoj najjednoduchších organizmov na Zemi, ktorým často chýba väčšina požadovaných génov.

Na pochopenie tejto problematiky vytvorili „synteticky skonštruovanú minimálnu bunku“. Pojem minimálna bunka predstavuje takú bunku, ktorej genóm kóduje iba minimálny súbor génov nevyhnutných na jej prežitie.

Lennonov tím použil na štúdium syntetický organizmus Mycoplasma mycoides JCVI-syn3B. Ide o „minimalizovanú“ verziu baktérie M. mycoides, ktorá sa za normálnych okolností vyskytuje v črevách kôz a podobných zvierat.

V priebehu tisícročí táto parazitická baktéria stratila mnohé zo svojich génov, pretože sa vyvinula tak, že jej prežitie závisí od jej hostiteľa. V roku 2016 vedci odstránili až 45 % z 901 génov z prirodzeného M. mycoides. Týmto spôsobom ho v podstate zredukovali na najmenšiu možnú sadu génov potrebných pre autonómny bunkový život.

Takto vzniknutý M. mycoides JCVI-syn3B je so 493 génmi najmenší zo všetkých známych voľne žijúcich organizmov. Pre porovnanie, mnohé živočíšne a rastlinné genómy obsahujú viac ako 20 000 génov.

V novej štúdii teraz vedci pokračovali v hodnotení toho, ako by sa spomínaný minimálny genóm mohol postupom času vďaka evolúcii prispôsobiť. Samozrejme, M. mycoidesJCVI-syn3B by sa v laboratórnych podmienkach dokázal ďalej deliť, ale akákoľvek mutácia v takomto minimálnom organizme by mohla byť smrteľná v prirodzenom prostredí, čo by ovplyvnilo jeho evolúciu.

Jedinečný experiment

Rozhodli sa preto ponechať tieto organizmy voľne sa vyvíjať v laboratóriu počas 300 dní. Následne porovnali dosiahnuté výsledky tohto vývoja s výsledkami pôvodného, alebo teda neminimálneho M. mycoides, a taktiež ich porovnali s minimálnymi bunkami, ktoré sa počas 300 dní nevyvíjali.

Tom Deerinck; Mark Ellisman

V porovnávacích testoch výskumníci vložili rovnaké množstvá hodnotených kmeňov spolu do jednej skúmavky. Kmeň, ktorý sa dokázal lepšie prispôsobiť prostrediu, sa v ňom stal dominantným, alebo „bežnejším“ kmeňom.

Vo výsledku sa ukázalo, že „neminimálne“ verzie parazitických baktérií veľmi ľahko prekonali nevyvinuté minimálne verzie. Avšak minimálne baktérie, ktoré sa vyvíjali počas 300 dní, si počínali omnoho lepšie a  „účinne obnovovali svoju „kondíciu“, o ktorú prišli v dôsledku zefektívňovania genómu“.

Vedci identifikovali gény, ktoré sa počas evolúcie zmenili najviac. Niektoré z týchto génov sa podieľali na konštrukcii povrchu bunky, zatiaľ čo funkcie niekoľkých ďalších zostávajú neznáme.

Inak povedané, bunky aj napriek tomu, že im chýbalo 45 % pôvodných génov sa dokázali prispôsobiť okolitým podmienkam, pričom preukázali vysokú odolnosť počas 300 dní trvajúceho experimentu, čo dokazuje, že život sa vyvíja ďalej a na nové územia aj napriek mnohým bolestivým prekážkam a bariéram. Život si jednoducho vždy nájde svoju cestu.

Čítajte viac z kategórie: Novinky

Pošli nám TIP na článok



Teraz čítajú

NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP