Fuair ​​eolaithe amach části lidské DNA, které nepochází od našich předků – tento objev by mohl změnit náš pohled na evoluci jako takovou. Studie zpochybňuje názor, že evoluce může nastat pouze na základě děděných genů. Získali jsme tedy tyto cizí geny od mikroorganizmů?

Vědci zastávají názor, že jsme tyto důležité cizí geny získali od mikroorganizmů, se kterými naši dávní předkové přišli do blízkého kontaktu. Studie zpochybňuje všeobecně rozšířený názor, že se evoluce zvířat a lidí spoléhá pouze na geny děděné z rodových linií. Podle vědců prý evoluce jako taková stále ještě probíhá.

Hlavním bodem výzkumu, který byl zveřejněn v Genome Biology, žurnálu s otevřeným přístupem, je horizontální genový transfer (HGT), přenos genů mezi organismy žijícími ve stejném prostředí. „Toto je první studie, která ukazuje, jak je horizontální genový transfer rozšířen u zvířat i u lidí, a že je u nich přímým zdrojem desítek až stovek aktivních cizích genů,“ konstatoval hlavní autor studie Alastair Crisp z Cambridge univerzity. „Překvapivě se nejedná o žádný ojedinělý úkaz, vypadá to, že horizontální genový transfer přispěl k evoluci mnoha, možná dokonce všech, zvířecích druhů, a že tento proces nadále pokračuje. Znamená to, že budeme muset přehodnotit náš pohled na evoluci jako takovou."

HGT a jeho role

HGT hraje důležitou roli u vývoje jednobuněčných organismů a je nejspíše důvodem jak je možné, že si jsou bakterie schopny tak rychle vytvořit rezistenci proti antibiotikům. HGT nejspíše hraje klíčovou roli i v evoluci některých zvířat, jako například hlístic, které části své genetické informace získaly z mikroorganismů a z rostlin. Dalšími tvory, o kterých je známo, že u nich HGT probíhá, jsou některé druhy brouků. Byly u nich objeveny geny bakterií, důležité k vytvoření enzymů, díky kterým mohou strávit například bobule kávy. Avšak názor, že HGT by mohl být součástí evoluce složitějších zvířat nebo i lidí, byl v minulosti často diskutován a napadán.

Horizontální genový transfer (HGT)

Proces, při němž jeden organismus přijímá genetický materiál (DNA) jiného jedince, ačkoliv není jeho potomkem. Tento proces je rozšířen u jednobuněčných organismů a je také důvodem, proč mohou bakterie tak rychle získávat rezistenci k antibiotikům. HGT nejspíše hraje klíčovou roli i v evoluci některých zvířat, jako například hlístic, které části své genetické informace získaly z mikroorganismů a z rostlin a také brouků, kteří získali geny bakterií.

Předmětem výzkumu byly genomy 12 druhů octomilek, 4 druhů hlístic a 10 druhů primátů, včetně člověka. Vědci porovnávali geny jednoho druhu s podobnými geny druhého, aby zjistili, jak odlišné doopravdy jsou. Porovnáním s odlišnou skupinou živočišných druhů byli vědci schopni odhadnout, před jak dlouhou dobou byly tyto geny nejspíše předány.

Výzkumem bylo dokázáno, že obratlovci díky HGT přejali velké množství genů, jako například gen krevních skupin ABO. Většina ostatních přejatých genů souvisela s enzymy, které jsou součástí metabolizmu. V lidech bylo potvrzeno 17 dříve oznámených přejatých genů a identifikováno dalších 128, které dosud známy nebyly. Některé z těchto genů jsou součástí metabolismu lipidů, včetně rozdělení mastných kyselin a tvorby glykolipidů. Další jsou důležitou součástí imunitní a zánětlivé reakce, imunitní signalizace buněk, antimikrobiální reakce, metabolismu aminokyselin, modifikace proteinů a antioxidační aktivity.

HGT hraje důležitou roli u evoluce hlístic

Tým byl schopen identifikovat pravděpodobné třídy organismů, ze které přenesené geny pochází. Nejčastějším zdrojem jsou bakterie a prvoci, dalšími například viry, které jsou zodpovědně až za 50 cizích genů u primátů. U některých genů bylo zjištěno, že pochází z hub. To může být jedním z vysvětlení, proč některé předchozí studie, které se pouze soustředily na HGT probíhající u bakterií, tak rezolutně odmítly názor, že by tyto lidské geny pocházely z cizího zdroje. Bylo zjištěno, že většina HGT u primátů proběhla již velmi dávno, k přesunu nejspíše došlo někdy v období mezi společným předkem strunatců a společným předkem primátů.

Autoři studie tvrdí, že jejich analýza pravděpodobně podhodnocuje skutečný rozsah HGT u zvířat, a že přímé HGT mezi složitými mnohobuněčnými organismy je reálný fakt a již je u některých hostitelsko-parazitických vztahů znám.