Zpět na domovskou stránku

Genomika odhaluje minulost a dává naději do budoucna

Genomika je jednou z nejbouřlivěji se rozvíjejících vědeckých disciplín. Každým dnem se objevují nové a nové výsledky genetických výzkumů. Pojďme spolu aspoň trošku nahlédnout pod ruce molekulárních biologů a zkusit se zamyslet nad důsledky, které jimi posunované hranice lidského poznání přinášejí chovatelům skotu, ale nejen jim. Všichni lidé z tohoto poznání mohou mít svůj prospěch nejen pro výživu, ale třeba i pro zdraví.

skupina bizonů
Genetická informace dávno vyhynulých předků bizona pomáhá při odhalování skrytých pokladů v genomu dnešních plemen skotu.
Pradávný bizon genetickým pokladem

Genetická informace skotu obsažená ve spermiích se dlouhodobě uchovává hluboko pod bodem mrazu ponořená v kapalném dusíku v podobě inseminačních dávek a takto spolehlivě vydrží desítky let. To už je dávno známo a vyzkoušeno. Co byste ale řekli na genetickou informaci zmrazenou po tisíce let. No vidíte už i to se stalo skutečností. Byla analyzována genetická informace od jedinců dávno vyhynulého bizona zachovaného tisíce let v trvale zmrzlé půdě kdesi na dalekém severu. Bylo to poprvé, co byl tento druh analýzy vyzkoušen pro testování genové variability vyhynulého zvířete.

redholštýnské krávy na pastvě
Která z nich lépe zužitkuje krmivo? I to mají napsáno ve svém genomu.

Díky tomuto přístupu ke genomové analýze byli vědci úspěšní při zkoumání velkého počtu mutací v různých genomech, a tak byli schopni poskytnout mnohem podrobnější obraz „rodokmenu“ přežvýkavců a odhalit jejich vztah například s přesuny předků moderních plemen skotu na území Evropy.

Takové podrobné zkoumání genetických změn, které se objevují v průběhu domestikace, odhalilo, že spousta genové rozmanitosti jednotlivých druhů hospodářských zvířat se ztratila již na samém počátku domestikace v důsledku velmi silného selekčního tlaku aplikovaného prvními zemědělci kvůli několika málo požadovaným vlastnostem, jakými jsou například ovladatelnost, rychlý růst a plodnost. Tato selekce měla obrovský dopad do genetického založení a s ní se doposud nenávratně ztratila dřívější genová variabilita. Nalezení této genové rozmanitosti může být cennou informací pro moderní zemědělství a může znamenat dlouho hledaný impuls k oživení genetické pestrosti potřebné třeba i pro dnes tolik diskutovanou adaptaci hospodářských zvířat na očekávané klimatické změny.

Díky spojení nového přístupu ke zpracování pradávné DNA s novými vědeckými technikami vyvinutými speciálně pro genotypování skotu byl vytvořen velmi přesný a obsáhlý „rodokmen“ skotu (a dalších přežvýkavců) zasahující celých 29 milionů let zpět do historie. K čemu to ale všechno může být dobré? Ač se to může zdát zvláštní, tak tyto informace mohou být použity nejenom k porozumění evoluci biologie a fyziologie přežvýkavců, k vývoji zdravějšího a užitkovějšího skotu a k nalezení jeho pradávných příbuzných, ale i k porozumění nám samým a třeba i k pochopení vývoje některých nemocí u člověka.

Využití této technologie a informace objevené v průběhu výzkumu by mohly pomoci vyřešit celou řadu problémů a zodpovědět mnoho otázek o evoluci. Podobným způsobem by se dalo zjistit, jak jsou lidé příbuzní s vymřelými hominidy a třeba i to, jak jsou vzájemně příbuzné různé druhy rostlin, což by možná přineslo i největší revoluci ve vědecké taxonomii od jejího založení.

krávy s telaty
Nese ceněné geny některé z těchto zvířat...
K čemu to může být dobré?

Na základě výsledků výzkumu mohou například zoologové zkoumat evoluci konkrétních plemen. Mohou se pokusit zjistit, zda plemena s vysokým obsahem vnitrosvalového tuku (projevujícího se jako známé a často skloňované mramorování – marbling) jsou navzájem úžeji spřízněna než jiná. Pak se dá předpokládat, že s vysokou pravděpodobností sdílejí stejné genové varianty pro vznik mramorování, které je pro některé kulinářské úpravy hovězího masa důležité, a proto je částí spotřebitelů hovězího upřednostňováno. Na druhou stranu, pokud tento skot není blízce spřízněn, tak je možné, že existují i další genové odchylky, které si zaslouží naši pozornost. Pochopení toho, jak odlišné genové varianty umožňují získat u skotu vysokou úroveň mramorování, ale třeba i lepší konverzi živin (a tedy i ekonomicky efektivnější zhodnocení krmiva) a dále například vyšší odolnost vůči nemocem, by mohlo mít veliký význam pro chovatele, ať už chovají skot kdekoliv na světě.

skupina býků plemene limousine
... nebo je snad skrývá některý z těchto býků? Vědci usilovně pracují na získání odpovědí.

Tyto výzkumy nám také poskytují jedinečnou příležitost k odhalení nových zvířecích modelů potřebných pro zkoumání některých nemocí člověka. Dnes například víme, že nadměrné množství vnitrosvalového tuku u člověka je spojeno s diabetem druhého typu. Bude proto zajímavé zjistit, zda se na vzniku této poruchy podílí stejné genové mechanismy, jako jsou ty, které jsou zodpovědny za ukládání tuku do svalů skotu, a zda bude možné následně takového nového zvířecího modelu využít k vývoji léčiv nové generace cílených podle genetických dispozic a majících minimální vedlejší účinky.

Všichni se více či méně zajímáme o svůj rodokmen, ale ve smyslu, kterým se ubírala tato studie, se jedná o rekonstrukci původu v mnohem širším rámci majícím hlubší význam a dopady. V tomto případě jsme schopni odstoupit o miliony let a zahrnout do něho i příbuzné, kteří již dávno odešli z jeviště dějin. Krom toho je na této technice úžasné to, že je velmi rychlá a neobyčejně levná. Za poměrně malou částku lze získat data, která umožní rozklíčovat miliony let evoluční historie a pomohou při hledání odpovědí na otázky současnosti a budování strategických plánů pro budoucnost.


Autor: Ota Beran Foto: Anna Marcinková
© 2009

Datum zveřejnění: 17. 12. 2009


Zpět na domovskou stránku
TOPlist