Vědci je považovali za identické, dělí je však miliony let: Záhadné genomy parazitických háďátek se podařilo rozluštit
Foto: Vyzhdova V / Creative commons, CC-BY
Ačkoli pravděpodobně pocházejí ze společného předka, současné rozdíly mezi nimi jsou výsledkem selekčních tlaků, které působí imunitní reakce jejich hostitelů. V literatuře jsou tito paraziti nezřídka uváděny jako jeden druh, ve skutečnosti je děl miliony let vývoje...
Dva druhy příbuzných hlístic, které byly dosud považovány za identické, mají mezi sebou miliony let nezávislého vývoje, ukázal výzkum, který je popsán na stránkách časopisu Nature Communications. Podle webu Naukawpolsce.pl se profesorka Agnieszka Klochová z Biologické fakulty Varšavské univerzity podílela na rozsáhlém projektu zaměřeném na genomy hlístic - bezobratlých živočichů, kteří obývají vody nebo půdu a velmi často jsou parazity živočichů nebo rostlin. Jeho výsledkem bylo zjištění, že dva druhy blízce příbuzných hlístic, které byly dosud považovány za téměř identické a které byly v literatuře nezřídka uváděny jako jeden druh, ve skutečnosti rozdělují miliony let vývoje.
Předek stejný a velmi starý
Ačkoli pravděpodobně pocházejí ze společného předka, současné rozdíly mezi nimi jsou výsledkem selekčních tlaků, které působí imunitní reakce jejich hostitelů: myší a myšic. „Ačkoli se dlouhou dobu mělo za to, že oba druhy hlístic jsou totožné, naše studie ukázala, že je od sebe dělí miliony let nezávislé evoluce," říká profesorka Agnieszka Klochová, citovaná na internetových stránkách univerzity.
„V genomech obou druhů byly nalezeny oblasti s velmi vysokou variabilitou, které kódují geny interagující s imunitním systémem hostitele. Některé z nich jsou velmi staré; vznikly ještě předtím, než se oba druhy hlístic oddělily, a jsou zachovány i u hlístic udržovaných po sedmdesát let ve speciálních genetických liniích laboratorních myší. To ukazuje, že selekční tlak ze strany hostitelů vyvíjený na parazity je velmi silný."
Jak jsme jedli zakázanou delikatesu: Tak prohnilý sýr, že vám jde naproti a červi vám skáčou do očí!
Paraziti se odcizovali
Dotyčnými červy jsou Heligmosomoides bakeri, který parazituje na myši domácí, modelovém organismu pro mnoho laboratorních studií, a Heligmosomoides polygyrus, parazit myši křovinné. Vědci prozkoumali jejich genomy a všimli si, že vykazují takovou míru divergence (odchýlení, odklon), o které dříve nikdo netušil. Ty jsou dány především vlastnostmi proteinů, které interagují s imunitním systémem hostitele. Podle vědců to znamená, že selekční tlak vyvíjený imunitní reakcí hostitele hrál klíčovou roli při utváření vzorců genetické diverzity v genomech těchto parazitů.
Posuny i v samotném genomu
To však není vše. Vědci s překvapením zjistili, že i v rámci druhu H. bakeri existuje určitý odklon na úrovni genomu. To je důležité zjištění, protože jako modelový druh je tento hlíst používán pro různé studie v laboratořích po celém světě a jakékoli rozdíly mezi jedinci by mohly potenciálně ovlivnit výsledky experimentů. V případě tohoto druhu jde především o pokusy týkající se reakce savců na parazitární infekce a testování antiparazitárních léčiv a vakcín.
„Pokud existují rozdíly v místech genomu, na která se zaměřují vakcíny, je pravděpodobné, že se u hlístic rychle vyvine rezistence," píší autoři článku. Pochopení vzorců a úrovně genetické diverzity zjištěné v populacích parazitů bude proto klíčovým krokem při vývoji účinných vakcín proti hlísticím."
Jak připomíná profesorka Klochová, studium genomů hlístic je z technických důvodů obtížné, takže jsou stále poměrně málo známé. Současný projekt, na němž se podílí, však umožňuje lépe pochopit, jak se geneticky utvářejí interakce mezi parazity a hostiteli, uvedla ve shrnujícím článku na webu Naukawpolsce.pl.