Napůl květina, napůl živočich: Mořské sasanky mají hodně společného s těmi pozemskými

Když řeknete „sasanka“, nemusí být vždy úplně jasné, jaký organismus máte na mysli. Jestliže je řeč o rostlinách z rodu Anemone a čeledi pryskyřníkovitých (Ranunculaceae), pak jistě mluvíte o ozdobě jarních luk a hájů. Můžete se ale také bavit o žahavcích (Cnidaria) z třídy Actiniaria, kteří žijí pod hladinou moří a oceánů. Učitelé přírodopisu dbají na to, aby si žáci obě sasanky nepletli.

Molekulární genetici ovšem přišli s překvapivým zjištěním, že mořské sasanky sdílejí se svými rostlinnými příbuznými pozoruhodně mnoho rysů dědičné informace. Jen s trochou nadsázky můžeme prohlásit, že jsou to napůl představitelé fauny a napůl zástupci flóry.

Dlouhá cesta k souhře

Tým genetiků pod vedením Ulricha Technaua z university ve Vídni před časem důkladně prozkoumal kompletní dědičnou informaci mořské sasanky Nematostella vectensis. Vědci došli k závěru, že tito živočichové s velmi primitivní tělesnou stavbou disponují arzenálem genů, který se příliš neliší od dědičné výbavy evolučně mnohem pokročilejších živočichů. Například mušky octomilky nebo člověka.

Už to bylo překvapivé zjištění. Ukazuje, že vývoj forem pozemského života od jednodušších ke složitějším neprobíhal díky vzniku nových genů. Odborníci se přikládají spíše k názoru, že u vyšších forem byla zhruba stejná sada genů lépe zorganizována a dokázala účinněji spolupracovat.

Pokud bychom použili přirovnání ze světa hudby, pak se dědičná informace živočichů nevyvíjela od „smyčcového kvarteta“ po „symfonický orchestr“. Naopak. Už na počátku měly jednoduché organismy ve své dědičné informaci „orchestr“ genů, který ale nebyl sehraný. Vývojově pokročilejší živočichové se jen doladili hru všech „hudebníků“.

Společný předek sasanek a lidí

Vzájemnou koordinaci jednotlivých genů mají na starosti tzv. regulační sekvence. Můžeme si je představit jako místa v dědičné informaci, která dovolují jednotlivým genům „přibrzdit“ nebo naopak „šlápnout na plyn“. Často je „brzdění“ či „akcelerace“ výsledkem vazby bílkovinných molekul na regulační sekvenci v dvojité šroubovici DNA. Jestliže si geny můžeme představit jako „slova“ dědičné informace, pak regulační sekvence ztělesňují gramatiku, tedy pravidla, podle nichž jsou „slova“ genů používána.

Genetická „gramatika“ sasanky Nematostella vectensis možná není tak komplikovaná jako pravidla pro využívání genů u člověka, ale jejich základní principy jsou prakticky shodné. Vědci z toho usuzují, že systém regulace genů je starý nejméně 600 milionů roků. Právě před tak dlouhou dobou totiž žil společný předek lidí a sasanek, po němž jsme základy „genetické gramatiky“ zdědili.

Ryze rostlinné geny u živočichů

K významným regulátorům procesů, které probíhají v buňkách živočichů a rostlin, se řadí krátké jednoduché šroubovice kyseliny ribonukleové. Ty slouží jako „zarážky“ a dokážou zablokovat „kola“ enzymů, jež jsou nezbytné pro tvorbu nových bílkovinných molekul. Vědci tyto „zarážky“ označují jako mikroRNA. V lidských buňkách se nachází více než tisíc „zarážek“ v podobě různých mikroRNA. O tom, jak jsou důležité, výmluvně svědčí fakt, že jejich „porucha“ bývá příčinou závažných chorob, například rakoviny.

TIP: Sasanky a klauni: Symbióza na dně moře

MikroRNA rostlin a živočichů se liší v mnoha ohledech. Rozdíly jsou tak velké, až to vedlo k představě, že fauna a flóra vynalezly své „zarážky“ nezávisle na sobě. Tahle představa se ale otřásla v základech, když se vědci z týmu Ulricha Technaua podrobněji podívali na stovku mikroRNA sasanky Nematostella vectensis. Ty mají všechny parametry rostlinných „zarážek“. Zcela jistě nejde o shodu náhod. Ukázalo se, že sasanka si své mikroRNA vyrábí pomocí stejných genů, jaké pro tento účel využívají zástupci flóry. V žádném jiném živočichovi vědci zatím tyto „ryze rostlinné“ geny neodhalili. 

Zdá se, že sasanky zdědily regulaci tvorby bílkovinných molekul po dávném společném předkovi rostlin a živočichů. Sasanka Nematostella vectensis a její příbuzné jsou tedy z genetického hlediska velmi zvláštní tvorové. Jejich dědičná informace, sortiment genů a systémy pro jejich „brzdění“ nebo „akceleraci“ odpovídá poměrům běžným v živočišné říši. Systémem regulace tvorby bílkovin však patří mořské sasanky do zeleného světa rostlin.