Jak komáři měnili

150 milionů let je dost dlouhá doba na to, aby se dědičná informace obou komárů výrazně odlišily. Životně důležité geny rozsáhlé změny nesnášejí, protože jimi kódované bílkoviny pak nefungují tak, jak mají. I tyto geny se však u obou jmenovaných komárů stačily rozrůznit. Přesto se v dědičné informaci obou komárů nacházejí úseky, které jsou na 99 % shodné. Kde se tam vzaly?

Jak dokazuje čínsko-americký tým genetiků v práci publikované vědeckým časopisem PLoS ONE, tyto shodné úseky si oba komáři vyměnili teprve nedávno tak zvaným horizontálním přenosem genů.

Všichni známe vertikální přenos genů. Tím se dědí geny z rodičů na potomky. Každý z nás se vertikálního přenosu genů zúčastnil jednou jako potomek a třeba i několikrát jako rodič. Při horizontálním přenosu genů putují geny mezi zástupci různých druhů a často napříč říšemi pozemských organismů. Dobře známý je horizontální přenos genů pro rezistenci k antibiotikům mezi různými druhy bakterií. Některé kmeny bakterie Stafylococcus aureus už tak nasbíraly tolik genů pro rezistenci, že na ně působí jen málokterý lék.

S tím, jak nahlížíme do dědičné informace živočichů a rostlin, nacházejí genetici stále více dokladů o tom, že podobně si mění geny i zástupci pozemské fauny a flóry. Například novokaledonský keř amborella má vypůjčených šest genů od mechů a slouží mu celkem dobře. Amborella roste na Zemi už 130 milionů let.

Úseky dědičné informace z hmyzu si nese ve svých buňkách třeba láčkovec nezmar obecný nebo některé mořské ploštěnky.

Komár Anopheles stephensi|foto: CDC/PHIL

Jak se taková genetická výměna uskuteční? Často jsou předmětem genetické směny tzv. skákající geny. Ty odkážou vytvořit svou vlastní kopii a tu pak vmáčknou na nové místo dědičné informace. Jiné skákající geny samy sebe vystřihnou z dvojité šroubovice DNA a pak se usídlí v dědičné informaci buňky na nové adrese.

Jak se stane, že se takový skákající gen zatoulá mimo mateřský organismus?

To naznačuje nález v dědičné informaci viru, kterým jsou nakaženi četní západoafričtí hlodavci. Virus v sobě nese kus hadí dědičné informace pocházející zřejmě ze zmije perlové. Virus se zřejmě nejprve dostal s kořistí do organismu hada a tam na něj přeskočil hadí skákající gen. Při neúspěšném lovu mohla zmije opět virem nakazit nějakého hlodavce. Skákající hadí gen se zatím nestačil vmáčknout do dědičné informace západoafrických hlodavců. Ale co není, může už brzy nastat.

A tak je docela možné, že skákající gen jednoho komára skočil do viru, kterým byl tento komár nakažen. Následně přenesl komáří trapič virus do krve některé ze svých obětí a z té se pak napil krve i komár druhého druhu. Nasál přitom i virus s cizím skákajícím genem. Gen pak dokončil svůj trojskok a uhnízdil se v dědičné informaci svého nového komářího hostitele.

Přenašečem viru horečky chikungunya je komár Aedes aegypti|foto: United States Department of Agriculture

Skákající gen, který se osvědčil při přenosu nového genu do dědičné informace komárů přenášejících nebezpečné choroby není jen zajímavá rarita. Najde zřejmě praktické uplatnění. Vědci budou s jeho pomocí cíleně zasahovat do dědičné informace komárů, aby je mohli zkoumat v laboratořích. Jednou tak třeba vyšlechtí komára, který bude k nerozeznání od obyčejných komárů tropických, ale na rozdíl od nich nebude s to přenášet žlutou zimnici. Kdyby se nám podařilo rozšířit tyto komáry v oblastech, kde se nebezpečná žlutá zimnice vyskytuje, znamenalo by to záchranu mnoha lidských životů.