Potomek dvou samců
Řada živočichů nepotřebuje dva rodiče. Z neoplozených vajíček přicházejí na svět nejen mšice nebo včelí trubci, ale také ryby či plazi. Tzv. partenogenezí, pro kterou se dříve používalo české označení pannobřezost, se může rozmnožovat například varan komodský. Podobně jsou na tom i žraloci.
Varan komodský, přezdívaný jako komodský drak, obývá indonéské ostrovy Komodo, Rinca, Flores, Gili Dasami a Gili Motang. Mezi jeho oblíbenou potravu patří především jeleni, divoká prasata a buvoli.
Toto je žralok tygří. Háček, který mu zůstal v tlamě, dosvědčuje, že už dávno není králem. Je obětí člověka, navzdory své mohutnosti, dorůstá až přes pět metrů délky.
Savcům včetně člověka příroda takové rozmnožování zapověděla. Při jejich početí se musí kombinovat vlohy otce a matky. Přesto se týmu čínských vědců vedených Wei Liem z pekingského Zoologického ústavu Čínské akademie věd podařilo přivést na svět myši, které spojují dědičnou informaci dvou samců a samičí porci DNA postrádají. Li a spol. zveřejnili výsledky úspěšných experimentů ve vědeckém časopise Cell Stem Cell.
1 Injekce spermie do vajíčka zbaveného jeho vlastní dědičné informace 2 Embryonální kmenové buňky nesou dědičnou informaci samce, postrádají samičí DNA. Úprava dědičné informace na 20 místech (text nad šipkami) 3 Embryonální kmenové buňky s pozměněným imprintingem. 4 Do vajíčka zbaveného vlastní dědičné informace je vpravena normální spermie a embryonální kmenová buňka. 5 Embryonální kmenové buňky nesou dědičnou informaci dvou samců. 6 Embryonální kmenové buňky jsou vneseny do embrya se zdvojenou dědičnou informací. 7 Vyvíjí se jedinec, který nese dědičnou informaci dvou samců. Placenta vznikla z embrya se zdvojenou dědičnou informací. | foto: Cell Stem Cell
U většiny genů je úplně jedno, jestli je potomek zdědí od otce či od matky. Je jedno, který z nich nám předá vlohy pro barvu očí, krevní skupinu nebo tělesnou výšku. Pro několik stovek z celkového počtu 23 tisíc savčích genů to však neplatí. Rodiče je předávají potomkům v protikladném nastavení. Když se po otci dědí gen v aktivním stavu, pak jej matka potomkovi předává uspaný. A naopak, matčiny aktivní geny kompenzuje otec tím, že je pro potomka uspí.
K nastavení genů dochází ve vyvíjejících se pohlavních buňkách. Samci vypínají a zapínají tyto geny ve vznikajících spermiích, samice dělají totéž při tvorbě vajíček. Odborně se takové nastavení genů v závislosti na pohlaví rodiče označuje jako imprinting. Savčí embryo může vzniknout z neoplozeného vajíčka, ale úspěšný vývoj mu znemožní absence otcovsky imprintovaných genů. Pokud dojde při normálním oplození k poruše imprintingu genů, může to to vyvolat těžké vývojové poruchy a některé chyby v imprintingu jsou neslučitelné se životem.
Myši se dvěma matkami
Vědci se snaží přivést na svět nejen savce z neoplozených vajíček, ale také jedince, kteří by vystačili jen se samčí dědičnou informací. K tomu je ale zapotřebí cílených zásahů do dědičné informace, které navodí správnou konstelaci imprintingu genů.
Jedince s dědičnou informací dvou samic získali už před dvaceti lety japonští biologové. U myší upravili dědičnou informaci tak, aby samice nastavovaly aktivitu genů ve vajíčku podobně, jako to dělají samci ve spermiích. Když jádro z takového vajíčka vnesli do vajíčka normální myši, vznikla embrya, z kterých se po přenosu do těl náhradní myší matky narodila mláďata. „Přeladění“ dědičné informace vajíčka na spermii zjevně nebylo úplné. Narozená myšata byla výrazně menší. Na životaschopnosti jim to však neubíralo. Naopak, žila déle než běžné laboratorní myši.
Podobné experimenty si kladou za cíl odhalit zákonitosti genetického imprintingu. Z těchto poznatků můžou následně lékaři vycházet při hledání léčby pro lidi, jejichž onemocnění je vyvoláno poruchami ve správném nastavení imprintovaných genů.
