Mezi trávami tečou geny jaderné DNA

V přírodě se běžně setkáváme s tím, že se do genomu rostlin začleňuje DNA, která pochází z virů, bakterií, hub nebo dalších patogenů. Dochází k tomu pomocí mechanismu, který se nazývá horizontální transfer (přenos) genů. Stejně tak je běžné, že si rostliny vyměňují DNA pocházející z plastidů nebo mitochondrií. S trochou nadsázky lze říci, že mezi nimi taková DNA protéká jako voda. Pokud jde ale o DNA uloženou v jádru buňky, vědci se doposud domnívali, že se mezi jednotlivými druhy rostlin „pohybuje“ jen nesmírně vzácně.

Tento předpoklad teď ale vážně zpochybnil tým, který vedl Václav Mahelka z Botanického ústavu AV ČR v Průhonicích u Prahy. Badatelé zjistili, že přenos jaderné DNA mezi rostlinami není tak výjimečný. Naopak se zdá, že jde o biologický fenomén, s nímž je u rostlin určitě dobré počítat. Podobných případů bude jistě mnohem více.

Mahelka s kolegy prostudovali genetický materiál celkem 25 druhů trav, většinou různých druhů ječmenů (rod Hordeum). U 16 z nich se jim podařilo prokázat genetický materiál, který pochází od jiných trav z příbuzenstva kukuřice a cukrové třtiny. Z analýz vyplývá, že k přenosu této DNA došlo několikrát nezávisle, asi během posledních 1 až 5 milionů let. Podle badatelů je to překvapení, protože skupina trav, která zahrnuje ječmen nebo pšenici, se od skupiny trav, jako je kukuřice nebo cukrová třtina, oddělila asi před 60 miliony let. Obě tyto skupiny trav se přitom nemohou zkřížit prostřednictvím opylení, takže k přenosu genetického materiálu došlo zřejmě nějakým jiným způsobem.


Ječmen Hordeum comosum, jedna z trav s cizí DNA. Kredit: Dr. Frank Blattner / IPK.

Mahelka V., Krak K., Kopecký D., Fehrer J., Šafář J., Bartoš J., Hobza R., Blavet N., Blattner F. R. (2017): Multiple horizontal transfers of nuclear ribosomal genes between phylogenetically distinct grass lineages. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Vol. 114 no. 7: 1726–1731.

DOI: 10.1073/pnas.1613375114

Kontakt: Ing. Václav Mahelka, Ph.D. (mahelka at ibot.cas.cz)