Student World

Mitochondriální DNA dědíme pouze po matce, veškeré mimojaderné geny v buňkách otcovského organismu vyjdou naprázdno. Proč to příslušná DNA připustila, jak se proti tomu brání a k čemu je to (někomu jinému) vůbec dobré? Proč při splynutí vajíčka a spermie nefúzují kromě jader i další organely nesoucí genetickou informaci?

U zelené řady Chlamydomonas dochází při splynutí buněk k tomu, že do vajíčka vstupují spolu se samčím jádrem i chloroplasty. Následuje střet mezi samčími a samičími chloroplasty, při kterém je jich většina zničena. Jádra zatím splynou, chloroplasty však nikoliv. Jejich střet je dosti nákladný a snižuje fitness nového organismu.
Zdá se proto, že sexualita je "vynálezem" jaderných genů. Ty mají zájem na pokud možno bezproblémovém splynutí spermie s vajíčkem, klidně i za cenu, že mimojaderné geny jednoho z partnerů budou zničeny.
Byl navržen ještě jeden mechanismus. Pokud by při splynutí nesla spermie i další organely než jen jádro, zvyšovala by se pravděpodobnost infekcí. Setkání např. dvou kmenů různých bakterií by mohlo vést k tomu, že by se oba druhy navzájem snažily přerůst – což by zřejmě zvýšilo jejich patogennost. Řada latentních chorob včetně AIDS opravdu bývá aktivována právě konkurenční infekcí.

Ještě se podívejme na důsledky, které má sexualita pro mimojaderné geny. Pokud by živočichové byli hermafrodity, mimojaderné geny by se logicky snažily, aby organismus produkoval pouze samičí pohlavní buňky. K tomu skutečně dochází u některých rostlin; pokud se např. chloroplastové geny vymknou kontrole, rostlina produkuje semena, ale žádný pyl.
Jaderné geny samozřejmě takový zájem nemají, ty se spíše snaží, aby se v další generaci dostaly do žádanějšího pohlaví. Fakt, že u většiny živočichů existují dvě pohlaví a ne hermafroditismus, lze tedy chápat jako výsledek "vůle" jaderných genů a jejich vítězství nad geny mimojadernými.
Ostatně – v průběhu evoluce se čím dál více původně mitochonridálních genů přestěhovala do jádra. I většina genů pro stavbu mitochodnrií je již dnes kódována v jádru, nikoliv v mitochondirích samotných.

(Zdroj: Matt Ridley: Červená královna, Mladá fronta, Praha, 1999)

Poznámka: Nedávno bylo dogma o tom, že mtDNA vůbec nedědíme v otcovské linii, zpochybněno. Ukázalo se, že za určitých podmínek se nějaká mtDNA může přenést i tímto způsobem, dokonce to může mít i příslušné patologické dopady. Nicméně se podle všeho jedná o hodně výjimečnou událost. Základ výše uvedených úvah není zpochybněn, stejně tak platné zůstávají zřejmě i metody využívající analýzy mtDNA ke stanovování rodokmenů (mitochondriální Eva aspol.).

autor Pavel Houser