Zase podivná Archaea

Přednedávnem jsem odkazovala na jednu studii, která rozebírala zajímavý objev v souvislosti s buněčnou linií zvanou Archaea. Uvnitř těchto buněk byla nalezena nová entita, u které zatím není moc jasné, jestli je buňkou nebo virem nebo něco "mezi". A zdá se, že Archaea v sobě ukrývají další podivné entity - tentokrát je objevitelé nazvali DNA "Borgové".

Pokud jste alespoň občas sledovali seriál Star Trek, tak víte, že Borgové jsou jakési bioroboty, kterých těla jsou zčásti biologická a zčásti mechanická. Jsou ovládáni kolektivním vědomím umělé inteligence, která pro svůj účel zachovává z jedinců daného biologického druhu pouze ty nejdokonalejší vlastnosti (většinou ve smyslu supervojáka). Borgové tak představují největší hrozbu naší galaxie.

A co s tím mají společného Archaea? V jejich buňkách byly objeveny dosud neznámé struktury DNA, které jsou docela podobné Borgům. A to především v tom ohledu, že se taky stávají lepšími, silnějšími a neustále se zdokonalují. Podrobnější informace můžete nalézt třeba tady nebo tady. Co jsou ale tyto DNA Borgové zač?

K jejich prvnímu nálezu došlo již v roce 2019, kdy byly klasifikovány jako extrachromozomální DNA. V buňkách totiž kromě klasické jaderné nebo mitochondriální DNA nalezneme taky různé úlomky či struktury nukleových kyselin volně se vyskytujících v cytoplazmě (nebo někdy i extracelulárně).
Mezi takové nejznámější struktury patří takzvané plazmidy, což jsou kruhové útvary DNA a můžeme je nalézt uvnitř mnoha bakterií. Plazmidy se samy replikují a nesou doplňkové genetické informace, jako je například rezistence vůči antibiotikům, produkce toxinů či specifických metabolických látek. Navíc, tyto struktury se mohou mezi bakteriemi i přenášet. Proto jsou dnes plazmidy využívány i průmyslově jako "vektory" pro přenos různých informací (třeba v genetickém klonování nebo ve vakcínách a můžete si je klidně koupit i online).

DNA Borgové jsou něco podobného, ale mají lineární strukturu a byly zatím nalezeny pouze uvnitř Archaeí. A to konkrétně u rodu Methanoperedens, který žije v extrémních podmínkách a jeho přežívání závisí na schopnosti metabolizovat metan. Tyto struktury jsou poměrně obrovské a mohou dosahovat velikosti až 1 Mbp, což je zhruba třetina délky hlavního chromozomu těchto Archaeí!

Nejzajímavější na této DNA struktuře je to, že je výrazně "perfekcionistická" - permanentně roste, zlepšuje se, stává se komplexnější, absorbuje stále více genů a pro Archaea tak vytváří jakési "úložiště" nejkvalitnějších informací, které potřebují pro svůj život v extrémních podmínkách. DNA Borgové nekódují žádnou základní nebo rutinní metabolickou informaci, ale pouze to "nejlepší" nutné k přežití. Pokud se Archaea rodu Methanoperedens ocitnou v ohrožení (zejména za velkého nedostatku metanu), DNA Borgové automaticky přebírají funkci na záchranu jejich života.

Jelikož jsou tyhle struktury schopny mezibuněčného přenosu (podobně jako plazmidy), průkopníci "genové editace" si již brousí zuby na jejich možné využití - naloadovat je těmi nejzajímavějšími genetickými sekvencemi a následně je vpravit do různých organismů. Cílem můžete být klidně i vy...