Oceán jako genová burza

Mořské bakterie si mezi sebou vyměňují úseky dědičné informace. Když bakterie uhyne, dostane se obsah její buňky včetně zbytků dědičné informace do životního prostředí jiných mikroorganismů. Ty pak mohou za příznivé shody okolností vhodný genetický fragment přijmout do vlastní buňky a dále jej využít. Jde o proces poměrně vzácný, a proto mělo být takové „půjčování genů“ (označované odborně jako horizontální genový transfer) spíše výjimečnou záležitostí. Teď se ukázalo, že jsme bakterie v tomto ohledu hrubě podceňovali. Jasně to ukázaly výsledky pokusů, které provedla Lauren McDanielová z Jihofloridské univerzity se svými spolupracovníky.

Vědci se soustředili na tzv. a-proteobakterie, jež náleží do řádu Rhodobacterales. Konkrétně experimentovali s mořskými druhy Roseovarius nubinhibens, Reugeria mobilis a Rhodobacter capsulatus. Zjistili, že tyto bakterie dokážou podle své dědičné informace vyrobit zvláštní částice, které se velmi podobají virům. Takto vyrobená napodobenina viru si dokáže z mateřské buňky vypůjčit prakticky jakýkoli kus její dědičné informace, zabalit jej do bílkovinného obalu a takový „balíček“ pak vypudit z buňky do vnějšího prostředí. Balíček se může toulat mořskou vodou, dokud nenarazí na jinou bakteriální buňku. Pak pronikne virový přenašeč genů do jejího nitra a tam vyloží svůj genetický náklad. Tato genetická „zásilková služba“ je neskonale účinnější než náhodný sběr genů z odumřelých mikrobů – přinejmenším 1000x, ale možná až 100milionkrát. Odesílatel přitom nemusí patřit ke stejnému druhu jako příjemce.

Medůzy mohou přispívat k míšení vody v oceánech|foto: University of California at Merced, Michael Dawson

Je zřejmé, že v mořích a oceánech funguje gigantická genová burza, na níž může mikrob získat prakticky jakýkoli gen svých blízkých i vzdálených sousedů. Jedná se o velmi účinný evoluční mechanismus, který významně přispívá k různorodosti mořské mikroflóry.

Zdroj: Science