Původci malárie byli dřív fotosyntetizující organismy

Ve čtvrtek 21. února vyšel v časopise Nature článek výzkumníků z Parazitologického ústavu Biologického centra AV ČR v Českých Budějovicích. Doktor Miroslav Oborník a jeho tým přispěli svou prací k pochopení vývoje fotosyntézy a parazitismu.

Doktor Miroslav Oborník a jeho studenti se zabývají výzkumem parazitických prvoků z kmene výtrusovců (Apicomplexa). Mezi výtrusovce patří například původci malárie nebo toxoplazmosy. Ti jsou k životu uvnitř těla hostitele specificky vybaveni. Mají tzv. apikální komplex, což je soubor organel, různých háčků a výběžků, díky kterým snáze proniknou do hostitelských buněk a udrží se v nich. Kromě toho obsahují také apikoplast. Apikoplast byl původně chloroplast, který v temném prostředí hostitelských organismů ztratil schopnost fotosyntézy.

K čemu je chloroplast v místech, kam slunce nesvítí?

Apikoplast byl u výtrusovců objeven před 10 lety. Dnes slouží pravděpodobně k produkci mastných kyselin a tzv. parazitoformní vakuoly, která prvoky obalí a chrání tak proti nepříznivým vlivům uvnitř hostitelského organismu. Pokud je funkce apikoplastu poškozena, parazit je oslaben.

Účinná zbraň největší slabinou

Současně je ale struktura plastidu, která je v prostředí živočišného těla naprosto ojedinělá, používána k velmi přesnému cílení léčiv proti onemocněním způsobeným výtrusovci, např. proti malárii.

Plastid - důkaz rostlinného původu

Po objevení plastidu u výtrusovců bylo jasné, že výtrusovci prošli procesem sekundární endosymbiózy - jejich buňky někdy v minulosti pohltily fotosyntetizující řasu, ale nestrávily ji. Naopak využily ji jako zdroj energie. Původ této fotosyntetické řasy byl dlouho nejasný. V úvahu připadaly řasy červené nebo zelené. Jednoznačnou odpověď ale nepřineslo ani porovnávání genomů výtrusovců s jejich předpokládanými příbuznými obrněnkami (Dinophyta).

K velkému objevu došlo náhodou

Situace se změnila, když australský biolog Robert Moore náhodou objevil mezi korály v přístavišti u Sydney blízkého příbuzného výtrusovců Chromera velia. Tam už podobné geny byly. Genetické studie, které se pak prováděly u nás, potvrdily předpokládaný původ plastidu výtrusovců z červených řas.

K čemu to je a bude?

Čeští vědci tedy pomohli potvrdit, že původ plastidu u významných živočišných parazitů je potřeba hledat mezi červenými řasami. Jejich další práce by měla pomoci v boji proti nemocem, které tito prvoci způsobují. Nově objevená řasa se totiž velmi dobře kultivuje (na rozdíl od nebezpečných parazitů), a tak na ní bude možné testovat např. účinnost různých léčiv. Výsledky jsou ale důležité i pro pochopení vzniku parazitismu jako takového.

Více se dozvíte ve čtvrtek 28. února v přírodovědném magazínu Natura.