SME
Streda, 28. október, 2020 | Meniny má DobromilaKrížovkyKrížovky

Včelie gény začínajú vydávať tajomstvá

Medzinárodné výskumné konzorcium oznámilo v časopise Nature sekvenovanie DNA včely medonosnej. Po ovocnej muške drozofile, komárovi a hodvábnikovi je to štvrtý druh hmyzu s takmer úplne dekódovaným genetickým základom.

Včely sú v ekosystémoch nenahraditeľné ako opeľovače. Včelia robotnica sa stará o novú generáciu larvy.

FOTO - Z. HUANG/SCIENCE, JEFF PETTIS, USDA-ARS BEE RESEARCH LAB

Poklad pre prírodu i človeka

Projekt viedli George Weinstock z Baylorovho medicínskeho kolégia v Houstone a Gene Robinson z Illinoiskej univerzity v Urbana-Champaign (obe inštitúcie USA). Členmi konzorcia boli aj dvaja vedci zo Slovenskej akadémie vied, Jozef Šimúth a Katarína Bíliková (pozri rámček); popri nemeckých boli jedinými zástupcami stredoeurópskej oblasti. Okrem včely medonosnej (Apis mellifera) je vlastne skutočne zdomácneným hmyzom iba hodvábnik, hoci človek využíva rad ďalších hmyzích druhov ako úžitkové.

Včela je pre človeka mimoriadne dôležitá, podľa jaskynných malieb prinajmenšom od záveru doby kamennej. Ľudia zrejme včelie produkty, najmä med, zbierali už skôr. Nájazdy na včelie hniezda mohli odpozorovať trebárs od medveďov. Museli však poznať oheň, aby dymom odpudili rozzúrenú, žihadlami ozbrojenú obranu hniezda - divé včely. O ich zdomácnení možno hovoriť až s nástupom veľkých blízkovýchodných civilizácií. Včela produkuje med, materskú kašičku, vosk a ďalšie látky využívané v potravinárstve, technike, medicíne a kozmetike. Je ekologicky nenahraditeľná ako opeľovač rastlín vrátane poľnohospodárskych.

Dekódovanie jej DNA prichádza práve včas. Včelstvá totiž čoraz viac postihujú infekčné a parazitárne choroby. Sčasti v dôsledku znečistenia životného prostredia. Možnosti využiť bežné chemické prostriedky pri zdomácnených včelách sú obmedzené, pretože musia spĺňať hygienické pravidlá. Prienik do včelej genetiky teda pomôže vyladiť staré i nové lieky. A pochopiť genetické piliere zložitej sociálnej organizácie včelstiev.

DNA z trúdov

K čomu konzorcium dospelo? Sekvenovalo DNA z niekoľkých trúdov, potomkov jedinej kráľovnej. Veľkosť včelieho genómu, čiže základnej genetickej informácie v jadre bunky, vedci odhadli na 236-262 miliónov "písmen" DNA. Oproti iným sekvenovaným hmyzím genómom má medzi nimi výraznejšie zastúpené adenín a thymín. Asi štyri pätiny genómu sú na šestnástich chromozómoch. Celkový počet génov včely je prekvapujúco nízky, čosi vyše 10 000. To kontrastuje s 13 600 génmi drozofily, 14 000 génmi komára a 18 500 génmi hodvábnika, hoci včelia fyziológia a správanie sa jednoznačne javia ako zložitejšie.

Podľa všetkého to vyplýva skôr z premenlivosti regulácie týchto génov, čo je napokon aj hlavnou hybnou silou vzniku včelích kást. (Včely sa kastovo diferencujú na základe výživy v skorej mladosti tým, že rôzne chemické látky rôzne aktivujú kľúčové gény.) Bádatelia však očakávajú, že podrobnejším sekvenovaním sa počet známych včelích génov predsa len zvýši.

Podobnosť so stavovcami

Včelí genóm sa očividne vyvíjal pomalšie ako genómy drozofily a komára. V niektorých ohľadoch sa včelí genóm paradoxne viac podobá genómom stavovcov, hoci tu možno hovoriť o spoločných predkoch až v dobe pred približne 600 miliónmi rokov. Voči drozofile a komárovi má včela menej génov pre vrodenú imunitu, pre enzýmy, ktoré rozkladajú jedy a pre bielkoviny tvoriace pokožku, ako aj pre chuťové receptory. Naopak viac pre pachové receptory. Mnoho včelích génov nadobudlo evolúciou (zvlášť sociálnosti) nové funkcie. Od drozofily sa včela líši viacerými génmi, aktívnymi v skorom vývoji jedinca. Na druhej strane sa na ňu podobá génmi, ktoré určujú pohlavie, funkciu mozgu a správanie. Včela medonosná podľa všetkého pochádza - zhodou okolností tak ako človek - z Afriky. Do Eurázie a konkrétne Európy prenikla minimálne dvomi migráciami.

Na hlavný článok v Nature, prezentujúci výsledky dekódovania celého včelieho genómu, nadväzujú ďalšie v najnovších číslach časopisov Science, Genome Research a Proceedings of the National Academy of Sciences USA. Ich autori rozpracúvajú čiastkové otázky. Dokopy to však stále predstavuje iba začiatok. Výskum DNA včely medonosnej pokračuje.

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Premiér Igor Matovič.
Stĺpček Petra Schutza

Vyklčovanie korupčných vzťahov a sietí v súdnictve stojí za vládu OĽaNO a spol.

Po Víchrici očakávajme Tajfún, prípadne Hurikán.

Peter Schutz.
Predseda vlády SR Igor Matovič (OĽaNO) s testom na Covid-19 počas tlačovej konferencie.

Neprehliadnite tiež

Vedátorský podcast

Vesmír obsahuje veľa neznámej formy energie

Tmavá energia je jedna z najväčších záhad vo fyzike.

Rôzne pohľady na kométu Čurjumov-Gerasimenko zo sondy Rosetta.

Kozmická loď nesúca robotické vozidlo je na polceste k Marsu

Vesmírna loď už od svojho štartu prekonala vzdialenosť 235,4 milióna kilometrov.

Z Mysu Canaveral v americkom štáte Florida odštartovalo vo štvrtok 30. júla 2020 k planéte Mars robotické vozidlo Perseverance.
Stroj Turek, ktorý vydávali za šahový automat, v skutočnosti sa v jeho vnútri skrýval človek, ktorý Turka riadil