Křížení dvou druhů parazitů myši domácí odhalilo dosud skryté evoluční procesy, které mohou stát u zrodu nových infekčních onemocnění. Vědci z Ústavu biologie obratlovců Akademie věd ČR jako první na světě prokázali, že paraziti se tam, kde se spolu rozmnožují dva různé druhy jejich hostitelů, chovají obdobně. Studie publikovaná v časopise Molecular Ecology poskytuje nový pohled na evoluci parazitů a ukazuje, jak křížení (hybridizace) ovlivňuje jejich genetickou strukturu a potenciál pro adaptaci.
„Jako první jsme dokázali popsat, jak se kříží paraziti dvou druhů myší v místech, kde se setkávají jejich hostitelé. Objevili jsme, že některé geny brání mísení populací, zatímco jiné se mezi nimi přenášejí a mohou parazitům poskytovat evoluční výhody,“ vysvětluje Jan Petružela z Ústavu biologie obratlovců AV ČR, hlavní autor studie.
Výzkumníci se zaměřili na dva běžné parazity myši domácí, na plicní houbu Pneumocystis murina a střevního červa Syphacia obvelata. Pomocí nově vyvinuté metody „genomové polarizace“ analyzovali celé genomy parazitů z kontaktní zóny dvou poddruhů myši domácí ve střední Evropě. „Metoda genomové polarizace nám umožňuje nahlédnout do hybridních zón s mimořádnou přesností. Dokážeme rozlišit, které části genomu se mísí a které tvoří bariéry mezi druhy. Tím získáváme unikátní pohled na to, jak evoluce probíhá v reálném čase,“ doplňuje Jan Petružela.
Obr. Myš domácí je hlavním modelem pro spoustu vědeckých výzkumů. Na detašovaném pracovišti Ústavu biologie obratlovců AV ČR ve Studenci se nacházejí unikátní chovy přírodních kmenů myší. Jde o největší a nejlépe geneticky popsaný soubor svého druhu na světě. Tato revoluční alternativa k tradičním laboratorním modelům může výrazně pomoci v genetickém i biomedicínském výzkumu. Foto: Jana Plavec, SSČ AV ČR
Evoluce hostitelů a parazitů jde ruku v ruce
Podle Stuarta J. Bairda, vedoucího výzkumného pracovníka z téhož ústavu, má výzkum význam i mimo oblast parazitologie. „Hybridizace patří k hlavním motorům evoluce – nejen u zvířat, ale i u patogenů. Pochopení těchto procesů nám pomůže předvídat vznik nových infekcí či změny přenašečů,“ říká Baird. Principy, které určují hranice mezi druhy myší, formují i evoluci jejich parazitů, což může být užitečné pro modelování šíření nových nemocí.
Studie potvrzuje, že parazitické organismy se vyvíjejí podobně jako jejich hostitelé a že jejich „evoluční příběhy“ jsou úzce propojené. Tento přístup tzv. holobiontu – tedy celku tvořeného hostitelem a jeho symbionty – přináší nový rámec pro výzkum vztahu mezi parazity, jejich nositeli a prostředím. „Hybridizaci považujeme za jeden z nejzajímavějších a nejzásadnějších procesů v evoluci. V budoucnu bychom rádi naši metodu aplikovali i na jiné skupiny organismů, například viry, obojživelníky nebo ptáky,“ uzavírá Jan Petružela.
Na území České republiky se vyskytuje hned několik kontaktních neboli hybridních zón (HZ). Patří sem například HZ mezi ježkem východním a západním, vránou obecnou černou a vránou obecnou šedou, nedávno potvrzená kontaktní zóna mezi slepýšem křehkým a východním a také HZ mezi dvěma myšími poddruhy: myší domácí a myší západoevropskou. Tato HZ se táhne od Severního moře až po Středozemní a Českou republiku protíná v jejím nejzápadnějším výběžku. Studiu evolučních procesů v této oblasti se dlouhodobě věnují zoologové z Ústavu biologie obratlovců AV ČR, kteří v předchozích studiích prokázali, že HZ je udržována především díky nižší plodnosti myších hybridů. V posledních letech svůj výzkum zaměřili na genetickou variabilitu nejrůznějších parazitů u obou myších poddruhů a jejich hybridů.
