Vědci z mnichovské univerzity Ludwig-Maximiliana na to přišli při sledování buněk v tyčinkách sítnice myších očí. Tyčinkami „vidíme“ za šera, zatímco v dobrých světelných podmínkách hrají tuto roli na sítnici čípky.
Aktivní DNA, tj. právě čtené geny, se obvykle nachází uprostřed buněčného jádra, aby k ní měly snadný přístup čtecí enzymy. Naopak úseky s neaktivními geny jsou na okrajích jádra namotány do chromatinu, kde čtecí mašinerii tolik nepřekážejí. U myší se ale ukázalo, že v tyčinkách sítnice je to naopak. Opačné uspořádání je, jak ukázaly i počítačové simulace, z hlediska optických vlastností účinnější. Hustá, „sbalená“ neaktivní DNA uprostřed jádra totiž oproti rozvinuté struktuře zvyšuje index lomu.
Ukázalo se, že takto fungují nejen buňky tyčinek myší, ale i některých dalších nočních savců, koček, fretek, ale např. i jelenů, králíků nebo vačic. Ostatní savci mají v tyčinkách stejné uspořádání jaderné DNA jako ve zbytku těla (a samozřejmě i myši apod. mají mimo tyčinky buněčná jádra uspořádaná „normálně“).
Technické podrobnosti o optickém fungování viz ScienceNews
Poznámky:
– Co je na tom vlastně tak zajímavého? No, DNA si představujeme jako molekulu de facto netečnou, prostě jako pásku dat, která se přečtou. Tady ale paradoxně DNA funguje i jako „fenotyp“ – bez souvislosti se svou genetickou rolí. Nemusíme kvůli tomu přemítat o změně paradigmat molekulární biologie ani o tom, že namísto hypotetického RNA světa mohl být kdysi rovnou DNA svět, ovšem je to unikátní jev. Samozřejmě, že je to prostě optická, nikoliv biochemická/biologická funkce. Téměř jistě by pro optiku bylo jedno, jaká DNA by tam byla.
– Naopak trochu divné je, že toto uspořádání existuje nezávisle u tak nepříbuzných skupin savců (vačice dokonce není ani placentální savec). Je to snad tak, že se jedná o původní uspořádání z druhohor, kdy savci byli nočními živočichy ve stínu dinosaurů? A denní tvorové pak tuto funkci přestali používat/ztratili? I proti této představě lze ale vznést celou řadu námitek (měli dnešní noční savci noční předky na počátku třetihor?).
– Buňky sítnice se už nedělí, takže nemají ani takovou „genetickou aktivitu“, a tedy asi mohou i těch pár aktivních genů číst méně efektivně.
