Ovocné mušky majú 2 000 svalových génov

Lietajúce svaly hmyzu patria medzi najsilnejšie v živočíšnej ríši

Bočný pohľad na Drosophila melanogaster (vľavo: hlava): Genetický program je zodpovedný za vývoj rôznych svalových buniek v ovocnej muške. © Frank Schnorrer
čítať nahlas

Vedci identifikovali všetky gény ovocnej mušky Drosophila, ktorá hrá úlohu pri vývoji a fungovaní svalov - celkom 2 000 kusov. Nakoniec sa uistia, že letecké svaly hmyzu patria medzi najsilnejšie svaly v živočíšnej ríši.

Ľudské telo pozostáva z desiatich až sto biliónov buniek. Nie každá bunka je rovnaká: ľudské telo tvorí 200 rôznych typov buniek a tkanív. Pri vývoji sa každý z týchto typov buniek podrobuje špecifickému genetickému programu, na konci ktorého červené krvinky prenášajú kyslík, elektrické signály prenášajúce neuróny a svaly môžu vytvárať mechanické sily.

„Je fascinujúce, ako môže genetický program organizmu produkovať také rôzne typy buniek z identických progenitorových buniek, “ hovorí Frank Schnorrer z Biochemického ústavu Maxa Plancka v Martinsriede neďaleko Mníchova vo vedeckom časopise Nature.

Hľadanie svalových génov

Vedci v okolí Schnorrer spolu s tímom Barryho Dicksona z Výskumného ústavu molekulárnej patológie (IMP) vo Viedni prvýkrát systematicky skúmali všetkých 12 000 génov ovocnej mušky Drosophila melanogaster z hľadiska ich úlohy pri vývoji svalov a fungovaní svalov. Podobne ako u ľudí má ovocná muška rôzne typy svalov. Svaly, ktoré napríklad plazia larvy pomaly, alebo nechajú krídla dospelých lietať bleskovou rýchlosťou.

25 000 letových skúšok

Počas viac ako 25 000 leteckých testov vedci identifikovali okolo 2 000 génov, ktoré pôsobia vo svaloch múch. „Niektoré z týchto génov sú potrebné vo všetkých svaloch, “ vysvetľuje Schnorrer, „ďalšia časť iba vo veľmi rýchlych a veľmi výkonných leteckých svaloch.“

Letové svaly hmyzu patria medzi najsilnejšie svaly v živočíšnej ríši. „Dokážu vyrobiť až 100 wattov na kilogram svalovej hmoty po dlhú dobu, “ hovorí biochemik. „Vodiči v kulturistike alebo Tour de France o tom môžu snívať.“ Trvale generujú asi 30 wattov na kilogram svalovej hmoty.

U ľudí je tiež prítomných veľa génov

Mnohé z nájdených génov sú prítomné aj u ľudí a pravdepodobne sú potrebné aj pre normálnu funkciu svalov. Podľa vedcov zmena týchto génov často vedie k ochoreniam svalov. Napríklad je známe, že mutácie v laminínových génoch sú zodpovedné za nejakú formu degeneratívnej svalovej choroby, svalovej dystrofie.

„Poznanie takýchto spojení by mohlo v budúcnosti pomôcť rozpoznať svalové choroby skôr a liečiť ich individuálne, “ dúfa Schnorrer.

(idw - Max Planck Institute for Biochemistry, 11.03.2010 - DLO)