Pro nezasvěcené může být obtížné souhlasit s tím, že nejbližšími příbuznými žraloků jsou rejnoci: co může mít společného nejslavnější mořští predátoři a plochí „okřídlení“ rejnoci, kteří vypadají spíše jako nějaká mimozemská letadla? Zoologové však dlouho sjednocovali rejnoky, žraloky a chiméry do jedné třídy – chrupavčité ryby. Navzdory velkým rozdílům ve vzhledu mají důležité společné rysy: například přítomnost chrupavčité (spíše než kostní) kostry, nepřítomnost plaveckého měchýře a mnoho dalšího.
Žraloci, rejnoci a chiméry již dlouho přitahují evoluční biology, ale po dlouhou dobu byli studováni víceméně tradičními způsoby, bez použití nejnovějších molekulárních technik. Nyní se ale otázky původu a evoluce určité skupiny organismů stále častěji řeší pomocí sekvenování DNA a chrupavčité ryby mohly jen čekat, až se k nim dostanou vědecké ruce. Výsledkem je, že mezinárodní skupina výzkumníků z Agentury pro vědu, technologii a výzkum A*STAR (Singapur), Institutu Maxe Plancka pro imunobiologii a epigenetiku Společnosti Maxe Plancka (Německo), San Francisco State University (USA) a další vědecká centra se této záležitosti ujala. O výsledcích své šestileté práce vědci referují v časopise Nature.
No, byl přečten genom chiméry s nosatými hlavami Callorhinchus milii: zaprvé není příliš velký a rovná se asi třetině člověka, a zadruhé se tento druh ukázal jako extrémně konzervativní a za stovky se téměř nezměnil. milionů let evoluce (mimochodem svědky vzhledu obyčejných kostnatých ryb). C. milii žije ve vodách Nového Zélandu a jižní Austrálie, drží se u dna a pomocí svého charakteristického protáhlého čenichu získává měkkýše zahrabané v písku. Sekvenováním genomu této živé fosílie vědci doufali, že pochopí, proč chrupavčitým rybám nakonec chyběly kosti v jejich endoskeletu (kosti se mohou vyvinout v paprscích ploutví a zubech); Paralelně s DNA chimér byla načtena i DNA mihulí, které jsou považovány za předchůdce ryb.
Ukázalo se, že chiméra C. milii nemá geny pro vylučované fosfoproteiny, které vážou vápník a podílejí se na přeměně chrupavky na kost. Duplikace těchto genů umožnila dalším obratlovcům vyvinout kostěnou kostru; Předpokládá se, že u některých kostnatých ryb, jako jsou nototheniové, došlo ke snížení mineralizace kostí a snížení kostních kosterních prvků právě v důsledku oslabení genů pro fosfoproteiny vázající vápník. Co se týče chrupavčitých ryb, ty o ně zřejmě byly zpočátku ochuzeny.
Dalším znakem chiméry C. milii byla absence T-pomocných buněk v její imunitě. Předpokládá se, že bez těchto buněk je rozvoj získané imunity nemožný, protože pomocné T buňky na jedné straně pomáhají jiným imunitním buňkám rozpoznat cizí molekuly patřící virům a bakteriím a na druhé straně některé z nich regulují imunitní systém. reakce, která brání imunitnímu systému napadat zdravé buňky a spouštět autoimunitní onemocnění. Jedním slovem, roli těchto buněk je těžké přeceňovat a co se může stát s jejich masivním odumíráním, lze pozorovat například u pacientů s imunodeficiencí.
Chiméry však žijí právě s takovým imunodeficitem: nemají ani samotné T-helper buňky, ani většinu proteinů, které jsou s nimi spojeny. To má ale na chiméry malý vliv: žijí dlouho a bojují s nemocemi, zjevně docela úspěšně, což ukazuje na některé jiné způsoby regulace imunity ve srovnání s jinými obratlovci. Zda nám to nějak pomůže pochopit organizaci imunity u savců a lidí, ukáže čas.
No a nakonec se podařilo potvrdit, že chiméry jsou jedny z nejpomaleji se vyvíjejících tvorů a že je lze použít jako „referenční bod“ v evolučních studiích obratlovců. V blízké budoucnosti plánují autoři práce číst genomy rejnoků a žraloků, aby lépe porozuměli genetickému obrazu uvnitř chrupavčitých ryb.
Rovněž stojí za připomenutí, že poměrně nedávno došlo k podobnému molekulárně genetickému průlomu u hadů, jejichž první sekvenované genomy umožnily vyvodit některé důležité závěry o evoluci těchto plazů.
Pole označená * jsou povinná.
