Ryba fugu budzi zainteresowanie między innymi dlatego, że zamieszkujące ją bakterie produkują śmiercionośną toksynę – tetrodotoksynę. Dlatego właśnie rozdymkę, bo taka jest polska nazwa ryby, mogą przygotować jedynie wykwalifikowani kucharze. Ale posiada ona również inne ciekawe cechy.
O jednej z nich napisał na Facebooku twórca profilu „Ciekawostki o poranku”. W jednym z wpisów przypomniał, że genom rozdymki został zsekwencjonowany w 2001 roku, zaraz po genomie człowieka. Od tego czasu ryba ta jest organizmem modelowym, co oznacza, że wykorzystuje się ją do wielu badań, między innymi do wyszukiwania określonych genów człowieka.
Rozdymka żyje w środowisku, w którym fosfor jest niezwykle rzadkim pierwiastkiem. Ta presja środowiskowa sprawia, że ryba stara się ograniczyć wykorzystywanie tego pierwiastka do absolutnego minimum. Fosfor jest jednak niezbędnym elementem budującym DNA. Właśnie dlatego zbędne fragmenty DNA w wyniku ewolucji były usuwane z genomu tego organizmu. Sprawiło to, że genom ryby to obecnie zaledwie 392 milionów par zasad. Dla porównania u człowieka znajduje się ich ok. 3,2 miliarda, więc niemal tysiąc razy więcej.
Wielu biologów uważa, że tylko to, co pozostało w genomie ryby, można uznać za niezbędną do przeżycia informację. W innym przypadku również te sekwencje zostałyby usunięte w celu zmniejszenia zapotrzebowania na fosfor. Analiza genomu rozdymki może więc mieć kluczowe znaczenie dla poznania znaczenia wielu sekwencji w DNA człowieka. Ponadto oba organizmy są ze sobą spokrewnione i należą do kręgowców.
Pozbywanie się niepotrzebnych sekwencji zostało również zaobserwowane u innych organizmów, np. mięsożernej rośliny pływacza karłowatego. Jej siedlisko także jest ubogie w fosfor, który roślina zdobywa poprzez zjadanie innych organizmów. W tym przypadku ograniczony dostęp do fosforu również spowodował presję środowiskową do zmniejszenia zapotrzebowania na ten pierwiastek do absolutnego minimum.
Większość organizmów jest pozbawiona takiej presji, dlatego ich genomy mogą rozwijać się bez większych ograniczeń. Autor wpisu zaznacza, że genom z czasem gromadzi artefakty z przeszłości takie jak pseudogeny, endogenne retrowirusy itp. Elementy te, jeśli nie są dla organizmu szkodliwe, zostają na stałe włączone do genomu. Jeśli nie istnieją żadne powody do ich usunięcia, nie istnieje presja do ich pozbycia się.
Autor posługuje się ciekawym porównaniem. Tłumaczy, że np. fragmenty sprzętów elektronicznych, które same mogą wydawać się do niczego nie przydatne, w pewnym momencie mogą pozwolić na skonstruowanie działającej maszyny. Podobnie elementy DNA, które obecnie nie pełnią żadnej istotnej funkcji, mogą nabyć nowego znaczenia w odpowiednim środowisku. Właśnie dlatego elementy DNA, które obecnie nie są dla organizmu kluczowe, pozostają w organizmie, dopóki nie istnieją poważne powody, aby się ich pozbyć. Silna presja środowiska może jednak sprawić, że każdy zbędny element zostanie usunięty z genomu.
Do tej pory sekwencjom, które nie pełnią żadnych znanych i określonych funkcji, przypisywało się inne możliwe znaczenie, np. regulacyjne. Te elementy są też często nazywane „śmieciowym DNA”, ponieważ nie kodują żadnego białka. Według autora, takie ujęcie tematu pozwala postawić hipotezę, że „śmieciowe DNA” być może rzeczywiście nie pełni żadnych istotnych funkcji w organizmie, skoro są organizmy, które go nie potrzebują. Jego zdaniem wciąż brakuje bezsprzecznych dowodów, aby udowodnić brak funkcji tych fragmentów DNA, jednak wiele argumentów pozwala sądzić, że „śmieciowe DNA” rzeczywiście jest śmieciowe.
Ryba fugu to zwierzę, które skrywa bardzo dużo ciekawych historii. Post wzbudził gorącą dyskusję w komentarzach. Moim zdaniem temat jest niezwykle ciekawy i warto poznać argumenty zarówno zwolenników, jak i przeciwników śmieciowego znaczenia „śmieciowego DNA”. Temat na pewno jest wielopłaszczyznowy i aby dojść do sensownej konkluzji, należałoby uzgodnić fakty ze specjalistami zajmującymi się DNA w bardzo szerokim kontekście.
oprac. dr Paulina Mozolewska http://naukowka.pl/