„La vie en rouge“ neboli genom ruduchy puchratky kadeřavé (Chondrus crispus)
Mezinárodnímu konsorciu vědců vedenému Jonasem Collénem ze Station Biologique de Roscoff (Francie) se podařilo určit sekvenci genomu běžné mořské červené řasy (ruduchy) zvané puchratka kadeřavá. Díky tomuto projektu nyní víme mnohem více o životě ruduch i o průběhu evoluce řas a rostlin obecně. Výsledky projektu byly publikovány v prestižním odborném časopise Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. Spoluautorem článku (Collén et al., 2013, PNAS 110:5247-5252) je i pracovník katedry biologie a ekologie Přírodovědecké fakulty Ostravské Univerzity v Ostravě, prof. Mgr. Marek Eliáš, Ph.D.
Budete-li se procházet přílivovou zónou skalnatého mořského pobřeží, spatříte fascinující území, v němž kralují velké řasy nejrůznějšího druhu. Barevná pestrost těmto řasám nechybí, přestože postrádají květy: obvyklá zeleň se často střídá s červenou či hnědou rozmanitých odstínů. Ta červená patří ruduchám, starobylé skupině řas, které jsou evolučně spřízněny s pravými rostlinami a zelenými řasami. Má se za to, že evoluční linie ruduch se osamostatnila již před 1,5 miliardou let. Ve srovnání s jejich příbuznými toho o ruduchách víme velice málo, přestože se jedná o neobyčejně významnou skupinu, a to nejen díky jejich vlastní roli v různých ekosystémech a jejich praktickému využívání lidmi, ale také proto, že díky mechanismu tzv. sekundární endosymbiózy stály u zrodu některých dalších skupin řas, z nichž nejznámější a ekologicky mimořádně významné jsou rozsivky, chaluhy nebo obrněnky.
Objektem studia mezinárodního konsorcia, jehož cílem bylo zásadním způsobem zlepšit znalosti o životě a evolučním původu ruduch obecně, se stala mnohobuněčná ruducha puchratka kadeřavá, odborně zvaná Chondrus cripsus (viz obrázek). Jedná se o řasu dorůstající až 20 cm a běžně se vyskytující na skalnatém pobřeží severního Atlantiku. Tento druh je historicky používán k přípravě pudinku zvaného „blancmange“, kdy se puchratka povaří s mlékem a cukrem. Přitom se uvolňuje složka buněčných stěn této řasy, nazývaná karagenan, která se hojně používá v potravinářství, například při přípravě pudinků nebo zmrzliny (na výrobcích ji najdete pod označením E407), ale i ve farmaceutickém a textilním průmyslu. Ruduchy zahrnují další prakticky významné zástupce (např. producenty agaru nebo řasy konzumované v podobě suši) a jejich ekonomické využití ročně dosahuje zisku dvou miliard amerických dolarů.
V rámci konsorcia studujícího genom puchratky hrála vůdčí roli významná instituce specializující se na výzkum mořské biologie a ekologie, Station Biologique de Roscoff v Bretani, spadající pod Le Centre national de la recherche scientifique (CNRS) a Université Pierre et Marie Curie (UPMC). Vlastní sekvenování genomu a jeho počítačová anotace byla realizována francouzským národním sekvenačním centrem Genoscope. Konsorcium dále zahrnovalo odborníky z celkem osmi zemí (Francie, Německa, Velké Británie, Španělska, Egypta, Norska, Řecka a konečně České Republiky reprezentované naším pracovníkem M. Eliášem), kteří se podíleli na detailních analýzách genů a dalších strukturních a funkčních elementů genomu puchratky. Tyto analýzy odhalily řadu pozoruhodných vlastností ruduch, zejména překvapivě malý počet genů ve srovnání s dalšími řasovými skupinami. Tato a další zjištění vedou k hypotéze, že celá skupina ruduch vzešla z předka, který prodělal výrazné zjednodušení své genetické výbavy. Genomová analýza dále osvětlila důležité aspekty životních strategií ruduch a jejich unikátních metabolických drah, například těch vedoucích k tvorbě karagenanu. Výsledky projektu otevírají zcela nové možnosti pro další studium biologie ruduch i pro jejich praktické využití.
Zveřejněno / aktualizováno: 18. 11. 2022
