Přečtená kyjatka hrachová

Mšice kyjatka hrachová (Acrythosiphon pisum)Foto: Shipher Wu , National Taiwan University

Mezinárodní konsorcium více než 350 vědců z 83 institucí v 18 zemích spojilo své síly a kompletně přečetlo genom mšice kyjatky hrachové ( Acrythosiphon pisum). Odhalilo tak četné taje úžasného života mšic.

Dědičná informace kyjatky hrachové se skládá z bezmála půl miliardy písmen genetického kódu. Uloženo je v ní asi 35 000 genů. Mšice má dvakrát více genů než jiné druhy hmyzu a vlastní o 10 000 genů více než člověk. Během evoluce si mšice k celé řadě genů vytvořila kopie a ty uložila do své DNA. Rezervní geny využila k vývoji nových genů, díky kterým získala nové výhodné vlastnosti. Přídatné kopie umožňují také zvýšení výkonu jednotlivých genů. 

Bohatý dědičný arzenál dovoluje mšicím střídat dva způsoby rozmnožování. V létě během vrcholné vegetační sezony klonují bezkřídlé samice mšic samy sebe, když produkují záplavu nových samiček z neplozených vajíček. Jakmile začne být mšic na jednom místě příliš mnoho, vyprodukuje matka okřídlené klony, které se rozletí do okolí a dál se pak klonují na nových stanovištích. S příchodem kratších podzimních dnů se mezi mšicemi objeví samice a samci schopní páření. Samice naklade oplodněná vajíčka, která bez úhony přečkají zimu a zjara se z nich vyklube další pokolení samičích klonů. Mšice má rovněž důkladnou výbavu genů pro identifikaci rostlin, na kterých najde vhodnou potravu. Zároveň je mšice vybavena geny ke zneškodnění toxických látek, jimiž se proti ní napadená rostlina brání. 

Šroubovice DNAFoto: Fotobanka stock.xchng

Na druhé straně kyjatky postrádají mnohé úseky dědičné informace důležité pro funkce imunitního systému. Zřejmě tak vytváří vhodnější podmínky svým mikrobiálním podnájemníkům - bakterii Buchnera aphidicola. Tato symbiotická bakterie má pro život mšice klíčový význam. Mšice sají šťávy, které proudí listy a stonky rostlin. Ty jsou sice bohaté na cukry, ale chybí v nich životně důležité aminokyseliny. Mšice hostí ve specializovaných buňkách těla bakterii Buchnera aphidicola, a ta pro ni nedostatkové živiny vyrábí. Symbiotické bakterie navíc chrání mšici proti chorobám i cizopasníkům. Genom kyjatky hrachové publikoval prestižní vědecký časopis PLoS Biology a sérii článku mu věnovalo i speciální číslo časopis Insect Molecular Biology. 

Studie v PLoS Biology , Speciální číslo Insect Molecular Biology