Plíseň Penicillium si užila sexu

15.01. 14:38 | Autor: Radek John

Mikrofotografie plísně Penicillium chrysogenum.

Mezinárodnímu týmu výzkumníků se podařilo přimět k sexuálnímu rozmnožování houbu Penicillium chrysogenum, která se proslavila jako zdroj antibiotika. Sto let to vypadalo, že se sexuálně rozmnožovat neumí. V laboratoři jí nyní pomohla dávka vitaminu H. Lékaři už sní o nové, snadnější výrobě antibiotik.

Plíseň, které se česky říká štětičkovec, řadili mykologové kdysi do skupiny nedokonalých hub, u nichž neznali pohlavně se rozmnožující stádia. Není to nic neobvyklého. Houby jsou podivné organizmy, proslulé komplikovanými rozmnožovacími cykly. Ve skupině vřeckovýtrusných hub, kam štětičkovec spadá podle současné klasifikace, nepohlavní rozmnožování dokonce převažuje. Spousta hub dokáže spokojeně růst v laboratořích a množit se nepohlavně dlouhá léta. Když se náhle uráčí věnovat sexu, je to pro biology velká událost.

Houby často vyžadují k sexuálnímu rozmnožování specifické podmínky. Pokud je mykologové objeví, napíšou o nich do nějakého vědeckého časopisu a rázem se stanou slavnými. V případě štětičkovce je to terno, protože objev penicilinu přispěl k blahobytu lidstva jako málokterý jiný vědecký výzkum. Práci o jeho pohlavním rozmnožení podepsalo jedenáct výzkumníků vedených Julií Böhmovou z katedry molekulární botaniky Porúrské univerzity v německém Bochumumu. Vyšla v prestižním časopise PNAS.

Noví kříženci

Vědci vycházeli ze svého nedávného objevu genu, pojmenovaného MAT (z anglického mating type, rozmnožovací typ). Gen MAT slouží houbám k výrobě feromonů. Má dvě varianty, MAT-1 a MAT-2. Vědci spárovali houby s variantou MAT-1 s houbami s variantou MAT-2 . Použili čtyřiadvacet různých linií štětičkovce z celého světa. Pěstovali je potmě v různých teplotách na agaru s příměsí ovesných vloček. Na většině dvojic vyrostly rozmnožovací struktury. Byly však jalové. K sexu nedošlo. Až na jednu. Ta utvořila životaschopné potomstvo.

Potřebovala k tomu ještě dávku vitaminu H. Kříženci měli nové vlastnosti, vzniklé kombinací genetického materiálu rodičů, například odlišnou barvu spór, určených k nepohlavnímu rozmnožování. Jeden z nově vzniklých kmenů nevytvářel barvivo chrysogenin. To se při výrobě penicilinu pro medicínské účely považuje za nežádoucí příměs a musí se odstraňovat.

Pohlavní množení by mohlo přinést rychleji rostoucí linie štětičkovce, schopné produkovat antibiotikum ve větších množstvích než dosud. Stejným postupem by se také mohlo povést přinutit k sexu i další průmyslově důležité houby, které ho dosud provozovat odmítají.

Život bez sexu

Proč dělají houby se sexem takové cavyky? Nezpůsobuje jim to problémy? Pokud se mu věnují aspoň čas od času, tak ne. Naopak, nepohlavní rozmnožování je výhodné. K výrobě nového jedince nejsou potřeba dva další. Stačí jen jeden. Populace nepohlavně se množících organizmů rostou rychleji než populace organizmů, které se množí pohlavně.

Z dlouhodobého pohledu je ale život bez sexu těžko udržitelný. Jedinci vzniklí nepohlavně jsou genetické kopie svých rodičů. Jsou méně odolní vůči parazitům a hůř se vyrovnávají s měnícím se prostředím. V jejich DNA se hromadí chyby. Proto jsou asexuální organizmy v přírodě vzácné.

Foto: Profimedia

Autor: Radek John