Geneticky upravené myši se přestaly bát koček

Malá skupina genů rozhoduje, jestli se hlodavec bude bát kočičího pachu. Genetikům se ji podařilo vypnout. Stejné geny vlastníme i my, lidé.

DNA připomíná víc recept, podle nějž každá kuchařka uvaří ze stejných ingrediencí trochu jiné jídlo než, než přesný technický postup. Kuchařkou je v tomto případě buňka. Instrukcemi v receptu jsou geny. Člověk i myš jich vlastní od každého z rodičů asi dvacet tisíc. Ledaskomu by se to mohlo zdát málo. Buňky ale geny stříhají na kratší úseky. Ty se pak mohou propojovat v různém pořadí, takže počet možných kombinací roste. Geny se vzájemně komplikovaným způsobem ovlivňují. Jedinec tak vzniká jejich spolupůsobením.

Příspěvek jednotlivých úseků DNA se proto většinou dá těžko odlišit. Nedávno se to podařilo skupině vědců, vedené Adamem Dewanem ze Severozápadní univerzity v americkém státě Illinois. Badatelé popisují v časopise Nature funkci malé skupiny genů v myších čichových buňkách. Slouží myším k zachycení pachu kočkovitých šelem.

Jak je to udělané?

Savci mají čichové buňky v nosní sliznici. Od nich vedou nervová vlákna do části koncového mozku, označované jako čichový bulbus. Jednotlivé smyslové buňky jsou vybaveny strukturami, které připomínají antény vyladěné na chemický signál. Říká se jim receptory. Když se na ně přilepí molekula nějakého pachu, spustí kaskádu chemických reakcí. Ta vyústí ve vyslání nervového vzruchu. Myš má okolo 1 500 genů pro čichové receptory. Proto si vědci dosud mysleli, že na jednotlivých genech moc nezáleží.

Vjem by měla vytvářet vzájemná spolupráce více typů buněčných antén. V případě myší skupiny receptorů pro stopová množství aminů (Trace amine-associated, TAAR) to ale tak není. Myš jich má patnáct. Geny, podle nichž je buňka vyrábí, jsou všechny za sebou na jednom chromozomu. Dewanova skupina připravila kmen myší, které geny pro receptory TAAR postrádaly. Zvířata měla zdravou váhu a chovala se normálně. Až na jednu drobnost.

Nebála se kočičího pachu. Vědci položili myši v teráriu na rozcestí se dvěma odbočkami. Jedna vedla do místnosti poznačené chemikáliemi z moči kočkovitých šelem. Druhá vedla do prostoru, který voněl neutrálně. Geneticky neupravené myši se moči vyhýbaly. Myši bez TAAR genů se jí nebály. Bály se ale místností poznačené pachem lišky, stejně jako jejich nepozměněné vrstevnice. Funkci genů TAAR potvrdilo i porovnání aktivity mozku mutovaných myší s nemutovanými v umělém spánku.

Záhadné Toxoplasmy

Dewan a spol. tvrdí, že jejich výzkum boří dosavadní představu o fungování čichového systému. Detekce kočičího pachu je jednodušší, než si většina odborníků myslela. Možná by to někdy mohlo pomoci i s řešením další otázky: jak ovládá chování myší jednobuněčný parazit Toxoplasma. O jeho schopnosti ovlivňovat chování hostitele už jste asi četli. Toxoplasmy umí pozměnit chování myši tak, aby se dala sežrat kočkou. Potřebují to, protože jedině v kočce se dokážou pohlavně rozmnožovat.

Předminulý týden dokonce vyšla studie skupiny vědců, vedené Wendy Ingramovou z univerzity v Berkeley, podle níž se jednou nakažené myši nebojí pachu kočičí moči, ani když už v sobě parazita nemají. Cizopasník dokáže ovládnout strukturu, která je mnohonásobně komplikovanější než on sám. Jako by rozuměl savčímu mozku lépe, než odborníci z prestižních univerzit.

Přitom sám žádný mozek nemá. Jestli je ale mechanizmus řídící chování myši prostší, než se zdálo, může být jednodušší i parazit. Toxoplasmy, jak známo, mění i chování lidí. Nakažení jedinci mají větší sklon riskovat. Mimochodem, TAAR receptory vlastníme taky. Jejich prostřednictvím na nás účinkují amphetamin a metamfetamin, známější jako speed a pervitin.

Dýchání nastavuje velitelský čas

Smyslový svět hlodavců je jiný než lidský. Kromě čichu, je pro ně důležitá i informace z hmatových vousků. Myš, krysa nebo křeček musí neustále čmuchat a stříhat vousy, aby věděli, co se kolem nich děje. K tomu je třeba nezapomenout dýchat. Skupina badatelů, vedená Američanem Davidem Kleinfieldem, zjistila, že čichání i střihání vousy řídí v mozku krysy tatáž oblast. Na jedno čichnutí připadá jedno střihnutí vousy. Oblast je podřízena dýchacímu centru, které nastavuje celkovou frekvenci obou pohybů.

Čtěte dále

další zprávy