Unikátní centromery u chromozómů objevil česko-německý tým vědců

Česko-německý tým vědců nyní objevil další zvláštnost tohoto rostlinného parazita – oblasti chromozómů zodpovědné za správné rozdělení dědičné informace při množení buněk jsou jiné, než je u rostlin běžné.

Kokotice evropská (Cuscuta europaea) je rostlina parazitující na jiných obyvatelích rostlinné říše – často je najdeme zcela ovinuté jejími tenkými, sivě zelenými stonky, jejichž speciální přísavné orgány pronikají až do cévních svazků hostitele a vysávají z nich potřebné živiny. Kokotice také nemá funkční chloroplasty, které by jí umožňovaly vyrábět při fotosyntéze zásobní cukry, a tak spoléhá na živiny vytvořené jinými rostlinami.

Při bližším pohledu na dědičnou informaci této rostliny zjistili vědci z Biologického centra AV ČR v Českých Budějovicích a Leibnizova institutu rostlinné genetiky a výzkumu zemědělských rostlin v Gaterslebenu, že se od ostatních rostlin liší také stavbou a funkcí tzv. centromer.

Související

Martin Pokorný

Za zvýšený výskyt černého kašle mohou podle…

Martin Pokorný

Vědci potvrdili zásadní úlohu enzymu akrosin, což…

Centromery jsou oblasti na chromozómu, které zajišťují rovnoměrné rozdělení dědičné informace při dělení buněk. Na centromery se přes speciální proteinový komplex - kinetochor - váže dělící vřeténko, které pak při dělení buňky táhne každou polovinu chromozómu (a tím i dědičné informace) na opačnou stranu. Kinetochor tak funguje jako jakási „spojka” mezi chromozómem a dělícím vřeténkem.

U eukaryotických organizmů, jako jsou rostliny a živočichové, je poloha kinetochoru (a tím i vazba dělícího vřeténka) určena speciální bílkovinou, histonem CenH3. Z hlediska napojování dělícího vřeténka pak rozlišujeme dva typy chromozómů: monocentrické, kde je centroméra i CenH3 jen v jedné, malé oblasti, a dělící vřeténko se tedy váže na jedno konkrétní místo chromozómu, a holocentrické, kde jsou histony CenH3 (a tedy i vazebná místa) rozmístěny rovnoměrně po celém chromozómu.

Právě druhý, holocentrický typ mají podle dřívějších pozorování tvaru chromozómů některé druhy kokotic, proto bylo překvapením, když u kokotice evropské objevil česko-německý tým s využitím moderních imunologických a mikroskopických postupů zcela nový typ připojení. Dělící vřeténko se sice váže na celý chromozóm, podobně jako u ostatních druhů kokotice, ale histon CenH3 se vyskytuje pouze na několika omezených oblastech chromozómu. Jeho poloha tedy u kokotice evropské vůbec neurčuje místo připojení dělícího vřeténka.

Zatím je známo jen několik druhů organizmů, kde místo napojení není vyznačeno histonem CenH3. Jsou to hlavně některé druhy hmyzu s holocentrickými chromozómy. Těm ale zase chybí histony CenH3 úplně. Typ centromery nalezený u kokotice evropské je tak zcela unikátní a jeho další studium může vést k pochopení molekulárních mechanizmů, které určují polohu centromer na chromozómech.