Přečtený kopinatec

22. září 2010

Genetici přečetli kompletní dědičnou informaci "učebnicového" živočicha kopinatce. DNA tohoto primitivního tvora objasnila původ obratlovců i evoluci jejich imunitního a nervového systému.

Kopinatci patří čestné místo ve všech učebnicích zoologie. Tento drobné rybce podobný obyvatel teplých moří ale nemá s rybami ani obratlovci nic společného. Je zástupcem mnohem primitivnějších tvorů - bezlebečních strunatců. Žije celkem nenápadně. Většinu času tráví zahrabaný v písku, z něhož mu trčí jen hlava, aby si mohl z okolní vody filtrovat drobné organismy jako potravu. Zoologové znají asi pětadvacet druhů kopinatců. K čtení půl miliardy písmen genetického kódu, jež tvoří DNA kopinatce, vybrali druh Branchiostoma floridae ulovený z břežních vod Floridy.

Společný předek člověka a dnešních kopinatců žil před 550 miliony roků. I když se genom kopinatců po celou tu dobu stále vyvíjel, podržel si mnohé z dědičné informace dávného předka. Z té se dá vyčíst, že vznik obratlovců proběhl tak, jak to předpokládal už v roce 1970 japonský biolog Susumu Ohno. První obratlovci vznikli poté, co se jim hned čtyřikrát "pomnožila" kompletní dědičná informace. Získali tak záplavu "záložních" genů, které nutně nepotřebovali k životu. O mnohé proto obratem přišli. Nezanedbatelnou část "nadbytečných" genů však evoluce pozměnila a využila je pro řízení zcela nových životních funkcí.

Výzkum DNA kopinatce odhalil i další pozoruhodnosti. Ukázalo se například, že kopinatec má geny, které jsou u obratlovců klíčové pro vytvoření nervového systému, ale využívá je pro úplně jiné účely. "Přeškolení" těchto genů do nové role mělo zřejmě pro vznik obratlovců zásadní význam. Některé funkce kopinatců obratlovci během evoluce naopak potlačili. To platí o výborně vyvinuté vrozené imunitě, která je v těle kopinatce připravená k boji s choroboplodnými zárodky. Obratlovci mají vrozenou imunitu ve srovnání s kopinatcem výrazně zredukovanou a hlavní tíhu boje s vetřelci nese tzv. adaptivní imunita, jež aktuálně reaguje na konkrétní vlastnosti našich mikroskopických nepřátel např. tvorbou specifických protilátek.

autor: Jaroslav Petr