Časopis Science dnes uplyne deset let od zveřejnění prvního kompletního lidského genomu. Redakční sloupek, několik komentářů předních vědců a jako dezert vědecký článek představující genom jiného druhu. Tentokrát Dafnie, milovaná všemi vodními ekology.
Dafnie neboli vodní blecha je malý korýš, kterého zná mnoho lidí. Majitelé akvárií jimi krmí své ryby. Ve vodárenských laboratořích se používají k testování kvality vody. A pro vědce pracující na jezerech a jiných vodních plochách je to „modelový“ druh.
Proč jsou dafnie tak milovány vědeckým světem? Za prvé, korýši rychle rostou a množí se. To znamená, že můžete rychle provádět experimenty.
Za druhé, v dobrých podmínkách se korýši rozmnožují partenogenezí. To znamená, že samice se ve skutečnosti klonují a jejich potomci jsou od sebe geneticky nerozeznatelní. To je velmi výhodné pro experimentátory. Je možné získat stovky geneticky identických zvířat a porovnat jejich reakce na různé faktory.
Za třetí, mohou se rozmnožovat nejen partenogenezí, ale také obvyklou sexuální metodou.
Za čtvrté, dafnie jsou neobvykle plastická zvířata. V reakci na různé faktory prostředí mění tvar a barvu, narůstají jim kníry a páteř. Všechny tyto změny mají nejčastěji ekologické vysvětlení – takto zvyšují svou adaptabilitu na podmínky prostředí. Za páté.
Obecně platí, že v ekologii existuje spousta důvodů, proč si vybrat Dafnie jako modelový druh. Vědci ale ke genetice přistupují již dlouho. Genom Daphnia, který byl dnes zveřejněn, obsahuje více než 30 000 genů – více než je počet genů v lidském genomu. Tato velikost genomu je z velké části způsobena velkým počtem „opakujících se“ genů. Genom dafnie obsahuje celé shluky identických genů. Nesouvisí to s jejich plasticitou a přizpůsobivostí podmínkám prostředí?
Dnes už zveřejnění dalšího genomu do vědecké komunity nepronikne. Článek proto spolu s genem samotným uvádí i příklady jeho využití pro ekologické a evoluční studie. Nyní je biologie postavena před úkol propojit makro a mikroúroveň. Tady je to například dafnie, o které víme, jak roste a rozmnožuje se. Ale existuje 30 000 genů, z nichž každý něco řídí. V ideálním případě bychom měli na genetické úrovni rozumět tomu, jak ke konkrétnímu účinku dochází. Například změna teploty způsobí, že se dafnie rozhodne pohlavně rozmnožovat.
Pro názornost uvedu následující příklad. Řekněme, že vaše auto nenastartuje. A vůbec nerozumíte jeho struktuře. Můžete vyjít ven a kopnout do kol, prásknout dveřmi. Je docela možné, že poté auto nastartuje. Otřes způsobil, že se potřebný kontakt někde uzavřel.
Dnes to fungovalo, ale zítra ne. Pokud auto znovu nenastartuje, budete muset kontaktovat servisní středisko, aby specialisté znovu připojili jeden vodič.
Stroj je v pořádku – příklad je primitivní a samotný stroj jako mechanismus není složitá věc. Pokud jde o živé bytosti, stále „kopeme“ v naději, že možná.
A nakonec krásný obrázek. Mapa obecného metabolismu u dafnie. Nepřipomíná to moc mikroobvod? Jen to není obvodová deska pro elektronické zařízení, ale jasný příklad toho, jak funguje živý organismus.
Stejný pokus porozumět jeho struktuře, aby v případě poruchy mohl být opraven ne kopnutím, ale utažením potřebné kabeláže.
Dříve v blogu Science o genomickém výzkumu:
- Genom
- Neandrtálský genom
- Skvěle-pra-pra-skvěle. děda za 100 babek!
- “Kolik stojí vytvoření genomu?”
PS. A nezapomeňte, že hlasování o nejlepší ruský vědecký blog pokračuje na webu STRF.ru
