Transpozony, mimozemská DNA v každém z nás?


Aniž to většina z nás tuší, každý si v sobě nosíme vetřelce. Stejně jako každá živá bytost na naší planetě, jsme i my hostiteli cizorodých virů a bakterií, je tu však i záludnější narušitel.

Cedric Feschotte je genetik na univerzitě v Utahu a zkoumá vetřelce v naší DNA. Vyskytují se v sekvencích genomu v mnoha kopiích, ale netušíme jak se tam dostali. Těmto cizím entitám se říká transpozony. Jsou to segmenty DNA, které dovnitř pronikají z venčí a vkládají se do našich genů. Kopírují se a vkládají na nová místa v genomu. Tato replikace je nezávislá na replikaci celé molekuly a dochází k ní také mnohem častěji. Transpozony nepronikají jen do lidských buněk, ale obsahuje je prakticky vše živé na Zemi. Ve skutečnosti tvoří největší část genomu mnoha rostlin a živočichů. Vědci je někdy nazývají vetřelci z vesmíru.

Schéma vložení a kopírování transpozonu; Image courtesy of Lauren Solomon, Broad Communications
Schéma vložení a kopírování transpozonu; Image courtesy of Lauren Solomon, Broad Communications

DNA získáváme v přímé linii od našich předků, generaci za generací. Naše genetická výbava tak obsahuje transpozony, které se staly součástí DNA našich předků. Čas od času si ale najde cestu dovnitř nový transpozon, který může zdokonalit naší genetickou výbavu. Tito mimozemští vetřelci se pak mohou dále replikovat a přecházet na další generace, dokud v celé populaci jednoho druhu zůstane alespoň jeden transpozon. Transpozony se v nás replikují tak úspěšně, že polovina naší DNA je nyní mimozemská.

Když transpozon přeskočí do chromozomu, je to jako mutace, dojde k vložení něčeho nového. Většina transpozonů ve vaší DNA vás ve skutečnosti nijak neovlivňuje. Jiné transpozony mohou být užitečné. Jeden z těchto narušitelů se ve skutečnosti stal základem našeho imunitního systému. Tento transpozon dorazil před miliony let a propůjčil nám schopnost vytvářet protilátky, vybudovali jsme si tak důležitou obranu proti patogenům. Bez tohoto traspozonu bychom tu dnes pravděpodobně nebyli.

Transpozony však mohou způsobovat i problémy. Existuje více než 100 různých genetických poruch souvisejících s transpozičními procesy. Jedná se o nebezpečnou záležitost, která by mohla způsobit vyhynutí celého druhu, podobně jako když virová nákaza přeroste v pandemii. Cedric se domnívá, že se transpozony mohou dostávat do našich buněk tak, že se vážou na viry, které infikují buňku a transpozon se následně do tohoto jedince nebo nového druhu infiltruje. Zatímco virus dělá, co je mu vlastní, tedy narušuje naši DNA, transpozony se do ní začlení a už tam zůstanou.

Největší záhadou ovšem je, odkud se tyto samoreplikující segmenty DNA vůbec vzaly. Je jich obrovské množství, přesto o nich víme velmi málo. Faktem je, že jsou takovou temnou hmotou genomu. V rámci teorie panspermie existují seriózní spekulace, že se  k nám tyto segmenty dostaly z vnějšího vesmíru. Je to vůbec možné?