Genom mravenčích zemědělců
Soužití s houbou připravilo mravence Atta cephalotes o životně nezbytné geny.
Mravenci náležející do skupiny Attini patří k nejvýznamnějším obyvatelům tropických deštných lesů Nového světa. Žije jich tu asi 45 druhů a sklízejí zhruba šestinu všeho listí, které v deštném lese naroste. Listy i jejich úkrojky odnášejí do hnízda, kde je zpracovávají na substrát pro houbu, kterou se pak živí. Kolonie mravenců může zabírat v podzemí prostory o celkovém objemu 600 metrů krychlových. Mravenci žijí se svou symbiotickou houbou asi 50 milionů let a za tu dobu se jejich spolupráce vyvinula k dokonalosti. Mravenci už bez houby nedokážou přežít a samičky, které opouštějí rodnou kolonii, aby po svatebním letu založily nové hnízdo, si nesou houbu s sebou. Součástí této symbiózy jsou i četné bakterie, jež pomáhají houbě trávit biomasu stromových listů a mravencům pomáhají trávit houbu.
K lepšímu pochopení této nesmírně komplikované symbiózy pomohli vědci vedení Cameronem Curriem z University of Wisconsin v americkém Madisonu. Přečetli kompletní genom mravence Atta cephalotes. Celkem 300 milionů písmen genetického kódu skrývalo některá nečekaná překvapení. V genomu chyběly úseky, bez nichž se jiné druhy mravenců neobejdou. Jde o důsledek symbiózy. Mravenec Atta cephalotes postrádá některé enzymy pro trávení bílkovin. Houba ho přednostně zásobuje cukry a volnými aminokyselinami. Mravenec si proto své vlastní bílkoviny postaví z dodaných aminokyselin a využije k tomu energii z cukrů poskytnutých houbou. Enzymy pro bourání bílkovin na aminokyseliny pro ani nepotřebuje. Ze stejného důvodu nevadí tomuto mravenci, že přišel o geny nutné k syntéze aminokyseliny argininu. Dostává ji od své houby už hotovou. Mravenci Atta cephalotes nemají ani gen pro bílkovinu hexamerin, jež je životně důležitá pro všechny zástupce hmyzí říše. Slouží larvám hmyzu k získávání velmi důležitých aminokyselin. Larvy mravence Atta cephalotes však získávají z houbové stravy aminokyselin, co hrdlo ráčí.
Kompletní genom mravence Atta cephalotes využijí vědci i pro zodpovězení dalších zajímavých otázek. Tento mravenec vyniká různorodostí členů kolonie. Drobné dělnice jsou uzpůsobeny k práci uvnitř hnízda, kde například čistí úzké štěrbiny a skrytá zákoutí, aby se v nich neusadila patogenní houba schopná zničit úrodu celé kolonie. Dělnice střední velikosti pracují mimo hnízdo na sběru listí. Mohutné dělnice vybavené silnými kusadly se specializují na obranu kolonie proti vetřelcům a slouží jako vojáci. Pohlavně dospělí jedinci jsou na rozdíl od dělnic plodní a okřídlení. Odhalování genetického pozadí této tvarové i funkční různorodosti slibuje nové nečekané objevy.
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Víte, kde spočívá náš společný ukrytý poklad? Blíž, než si myslíte!
Jan Rosák, moderátor
Slovo nad zlato
Víte, jaký vztah mají politici a policisté? Kde se vzalo slovo Vánoce? Za jaké slovo vděčí Turci husitům? Že se mladým paním původně zapalovalo něco úplně jiného než lýtka? Že segedínský guláš nemá se Segedínem nic společného a že známe na den přesně vznik slova dálnice? Takových objevů je plná knížka Slovo nad zlato. Tvoří ji výběr z rozhovorů moderátora Jana Rosáka s dřívějším ředitelem Ústavu pro jazyk český docentem Karlem Olivou, které vysílal Český rozhlas Dvojka.
