Pátek 29. března 2024, svátek má Taťána
130 let

Lidovky.cz

Máme přečtené i makaky

Věda

  10:33
PRAHA - Díky práci mezinárodního týmu genetiků se zase o něco lépe vidíme v evolučním zrcadle. Vědcům se podařilo zmapovat a prozkoumat genetický základ opice makaka rhesus.

Třítýdenní mládě makaka v děčínské zoologické zahradě. foto: Libor ZavoralČTK

Tento úspěch má velký význam i pro medicínu. Jde o teprve třetího primáta, jehož DNA je kompletně známa. Prvním „dekódovaným“ byl člověk, následoval šimpanz.

Dokončení mapování oznámil v dnešním čísle časopisu Science Richard Gibbs z Baylorovy lékařské koleje v texaském Houstonu. Gibbs vedl Konsorcium pro sekvenování a analýzu genomu čili základní genetické informace v jádře buňky makaka rhesus.

Spolupracoval s téměř dvěma stovkami vědců z 35 institucí v USA, Kanadě, EU a Číně. Hlavní přečtená DNA pocházela od jediné samice. V úhrnu však vědci využili vzorky od několika desítek zvířat obou pohlaví. Analyzovali je superpočítačem se 1234 paralelními procesory.

Genom makaka se skládá z 20 běžných chromozomů a dvou pohlavních, X a Y. Dohromady ho tvoří zhruba 2,9 miliardy „písmen“ DNA. Člověk má písmen asi o sto milionů víc, běžných chromozomů má 22.

Gibbsův tým v genomu makaka určil přes deset tisíc genů, jejichž funkce je známa u člověka i šimpanze. Celkový počet genů makaka však bude bližší lidské hodnotě, tedy 20 až 25 tisíc. Geny makaka se z 97,5 procenta podobají genům šimpanze a člověka, kteří sdílejí 99 procent genových sekvencí. Všichni tři primáti pak sdílejí 93 procent veškeré DNA.

Vědci u makaka odhalili 200 genů, na něž nejvýrazněji působil přírodní výběr. V nich asi spočívají hlavní rozdíly mezi primáty. Podílejí se třeba na utváření srsti, reakcích imunitního systému, syntéze proteinů buněčných membrán a splývání spermie s vajíčkem.

Na stopě vážných nemocí ři primáti pak sdílejí 93 procent veškeré DNA.
 Vědci u makaka odhalili 200 genů, na něž nejvýrazněji působil přírodní výběr. V nich asi spočívají hlavní rozdíly mezi primáty. Podílejí se třeba na utváření srsti, reakcích imunitního systému, syntéze proteinů buněčných membrán a splývání spermie s vajíčkem.

Na stopě vážných nemocí
Makakové rhesus patří ke zvířatům nejvíce využívaným v lékařském výzkumu. Stačí se zmínit o jejich úloze při objevu Rh faktoru a vakcíny proti dětské obrně. I proto má velký význam skutečnost, že desítky sekvencí DNA kódujících normální proteiny zdravých makaků odpovídají sekvencím, jež souvisejí s vážnými lidskými chorobami.

Příkladem může být defektní enzym štěpící aminokyselinu fenylalanin. Ta se bez léčby hromadí v těle, což vede k poškození mozku a mentální retardaci. Co bývalo zdravé u společného předka makaků, lidoopů a lidí se očividně stravou i způsobem života u lidí změnilo na rizikové.

Nápadné jsou rozdíly genové rodiny PRAME. Jde o zkopírované geny, které se aktivují v melanomu a jiných typech tumorů. Člověk a šimpanz jich mají třikrát více. Naopak genů HLA hrajících důležitou roli v imunitním systému má zase třikrát více makak.

Hrubá verze lidského genomu je známa od roku 2001. Do roku 2005 se ji povedlo značně zpřesnit. V témže roce byl zveřejněn šimpanzí genom. Lidská a šimpanzí linie se evolučně rozešly před šesti miliony let. Linie lidoopů a makaků před 25 miliony let.

Tento větší odstup usnadňuje rozpoznat změny DNA, jež vedly k lidoopům a lidské linii. Ani tři primáti však ještě neskýtají potřebnou perspektivu. Čeká se na genomy zbylých lidoopů, gorily, orangutana a gibbona, a dalších primátů, s nimiž lidoopi sdíleli předky hlouběji v čase.

Makakové rhesus patří ke zvířatům nejvíce využívaným v lékařském výzkumu. Stačí se zmínit o jejich úloze při objevu Rh faktoru a vakcíny proti dětské obrně. I proto má velký význam skutečnost, že desítky sekvencí DNA kódujících normální proteiny zdravých makaků odpovídají sekvencím, jež souvisejí s vážnými lidskými chorobami. Příkladem může být defektní enzym štěpící aminokyselinu fenylalanin. Ta se bez léčby hromadí v těle, což vede k poškození mozku a mentální retardaci. Co bývalo zdravé u společného předka makaků, lidoopů a lidí se očividně stravou i způsobem života u lidí změnilo na rizikové.

Nápadné jsou rozdíly genové rodiny PRAME. Jde o zkopírované geny, které se aktivují v melanomu a jiných typech tumorů. Člověk a šimpanz jich mají třikrát více. Naopak genů HLA hrajících důležitou roli v imunitním systému má zase třikrát více makak.

Hrubá verze lidského genomu je známa od roku 2001. Do roku 2005 se ji povedlo značně zpřesnit. V témže roce byl zveřejněn šimpanzí genom. Lidská a šimpanzí linie se evolučně rozešly před šesti miliony let. Linie lidoopů a makaků před 25 miliony let. Tento větší odstup usnadňuje rozpoznat změny DNA, jež vedly k lidoopům a lidské linii. Ani tři primáti však ještě neskýtají potřebnou perspektivu. Čeká se na genomy zbylých lidoopů, gorily, orangutana a gibbona, a dalších primátů, s nimiž lidoopi sdíleli předky hlouběji v čase.

Autoři:

2. týden: Vyhrajte dobroty pro batolata v hodnotě 3 466 Kč
2. týden: Vyhrajte dobroty pro batolata v hodnotě 3 466 Kč

Zúčastněte se volby jména roku 2024 a správně odpovězte na soutěžní otázku.