Vědci objevili parazita, který vymyslel evoluční fintu
Objev mezinárodního týmu vědců pod vedením Ostravské univerzity rozšiřuje naše znalosti o jednobuněčných organismech. U mikroskopického parazita žijícího v těle much vědci popsali unikátní buněčné složky, které mu umožňují přežít v extrémních podmínkách. Své závěry nyní zveřejnili v prestižním vědeckém časopise PNAS.
Dva mikroskopičtí paraziti žijící v těle much rozšiřují náš pohled na to, co všechno je v přírodě možné. Vědci z Ostravské univerzity, Biologického centra Akademie věd ČR a dalších institucí v Evropě a USA popsali v prestižním časopise PNAS zásadní rozdíly v genetice a způsobu, jakým tyto organismy získávají energii pro život.
„Porovnávali jsme dva příbuzné parazity rodu Vickermania. Vickermania spadyakhi jsme získali teprve nedávno v přírodě severního Ruska z hostitelské mouchy bzučivky. Vickermania ingenoplastis je naopak v laboratoři už od roku 1971. A právě u tohoto dlouhodobě kultivovaného druhu jsme objevili zásadní změnu. Jeho buňka ztratila schopnost vyrábět energii tradičním způsobem. Mitochondrie, tedy pomyslné buněčné elektrárny, tak u ní fungují opačně, než je běžné. Dle všeho se u tohoto bičíkovce vyvinul neobvyklý způsob přežití jako reakce na život v umělých podmínkách. Něco takového jsme u složitějších organismů ještě nikdy neviděli,“ vysvětluje profesor Vjačeslav Jurčenko z Ostravské univerzity.
U mikroskopického parazita, který prošel více než padesátiletým chovem v laboratoři, vědci nenašli části enzymů, jež jsou klíčové pro běžné fungování buněk. Zjistili, že podobně jako téměř všechny buňky využívá mitochondriální enzym ATP syntázu, ale u tohoto parazita pracuje obráceně – energii nevyrábí, ale naopak spotřebovává, aby udržel buňku při životě.
„Zjistili jsme, že se oba zkoumaní parazité výrazně liší v genetické výbavě. Zatímco parazit izolovaný z přírody má stovky kroužků DNA, které nesou instrukce pro úpravu RNA, laboratorně kultivovaný parazit si jich uchoval jen zlomek. Jinými slovy, rychle poztrácel spoustu své genetické informace, jako kdybychom z knížky vytrhali celé kapitoly a pak se snažili pochopit její obsah. Takto výrazná ztráta genetické složitosti během laboratorního vývoje je z evolučního hlediska naprosto fascinující,“ říká profesor Julius Lukeš z Biologického centra AV ČR v Českých Budějovicích.
Objev mezinárodního vědeckého týmu dalece přesahuje mikrosvět parazitů. V budoucnu by tak mohl pomoci lépe porozumět tomu, jak se může v relativně krátkém čase proměňovat genetická informace a jak se buňky dokážou přizpůsobit měnícím se podmínkám prostředí.
„Naše poznatky posouvají hranice toho, co jsme si dosud mysleli o evoluci a fungování mitochondrií. Zároveň ukazují, že dlouhodobý pobyt v laboratorních podmínkách může zásadně ovlivnit biologii organismu a tím i naše chápání základních principů fungování buněk. Zjištěné informace mohou být cenné také při zkoumání, jak se buňky přizpůsobují léčbě nebo reagují na změny prostředí, včetně těch způsobených klimatickou změnou,“ uzavírá profesor Vjačeslav Jurčenko s tím, že jde o jasný důkaz důležitosti podpory základního výzkumu.
Výzkum financovala Grantová agentura České republiky (GAČR) a byl podpořen v rámci evropského projektu LERCO (Life Environment Research Center Ostrava).
O projektu LERCO
Life Environment Research Center Ostrava (LERCO) je nově budovaný vědecko-výzkumný hub, který jako jeden z nástrojů umožňuje transformaci Moravskoslezského kraje (dále MSK) z „uhelného“ na „zdravější a chytřejší“ region. Špičkově vybavené zázemí a 9 excelentních výzkumných týmů projektu umožní realizaci aktivit v širokém a unikátním mezioborovém zaměření v biomedicínských, přírodovědných a behaviorálních oborech, od základního výzkumu přes experimentální vývoj po aplikovaný výzkum, napříč vědecko-výzkumnými (VaV) institucemi (OU, FNO, VŠB-TUO) a dalšími spolupracujícími VaV i komerčními subjekty z praxe v ČR i v zahraničí.
Zveřejněno / aktualizováno: 10. 04. 2025
