Student World

Oplodněné vajíčko se u mnohobuněčných organismů v průběhu ontogeneze dělí a nakonec dá vzniknout celé řadě různých specializovaných tkání, pletiv apod. Všechny tyto buňky přitom nesou totožnou genetickou informaci. Jak se stane, že se jejich další osud je tak odlišný?

Protože DNA je ve všech buňkách jednoho organismu (více-méně) stejná, je jasné, že rozhodující roli musejí hrát způsoby jejího čtení a regulace genové aktivity, tedy to, co studuje obor zvaný epigenetika. Hlavní úlohu při těchto procesech hrají jaderné proteiny – chromatin. Nyní se zdá, že „kód“ skrývající se v chromatinu byl poodkryt.
Výzkumný tým, složený mj. z odborníků z Harvardu a MITu se domnívá, že odhalil „explicitní“ chromatinový kód řídící vývojové změny buněk. Nové techniky, které umožňují ve vysokém rozlišení sledovat DNA, totiž dovolují dívat se také na chromatin, který se na šroubovici lepí a přitom zapíná a vypíná jednotlivé geny. V principu jde přímo lokalizovat nejen místa, na která si proteiny sedají, ale rozlišit také, které konkrétní proteiny (a v jakém pořadí) tyto aktivity provádějí. Významnou roli mají přitom struktury chromatinu označované jako „bivalentní domény“.
V budoucnu by snad mohlo být možné sestavit jakousi mapu buněčného chromatinu, obdobou sekvenci DNA. Taková mapa chromatinu v určité buňce by vlastně odpovídala programu, který bude řídit její další vývoj, specializaci. Při dělení buňky se specifická sekvence chromatinu předává na potomstvo podobně jako DNA. Chromatin také podle všeho určuje, podle jakých částí „balastní“ DNA se tvoří RNA (viz článek Podle balastní DNA se tvoří RNA).

Zdroj: ScienceDaily

Poznámka:
Úvahami o vztahu mezi DNA a jadernými proteiny, které ji čtou, se zabývají podrobně knihy Antona Markoše, viz např. starší rozhovor s ním na toto téma (který se však nezabývá ani tak diferenciací buněk, ale spíše otázkou, nakolik – jak – DNA určuje druhovou specifičnost organismu):
„V jádře lidské buňky však ty zhruba 2 metry DNA tvoří jen necelé půl procento objemu, a těch 46 dlouhatánských molekul tam jistě neplave jako špagety v hrnci: jsou součástí nesmírně komplikované (a dynamické) struktury jádra. Na této struktuře především záleží, které geny budou čteny, kdy budou čteny a jak budou čteny. Já věřím, že tato struktura je podobně jako genom druhově specifická…“
V článku na ScienceDaily vědci také uvádějí, že doposud jsme o roli chromatinu v dědičnosti měli jen vágní představy, protože jsme se soustředili na DNA.

autor Pavel Houser