Vědci z Akademie věd ČR vyvinuli metodu polarizace genomů – takzvanou metodu diem, která zjednodušuje, zrychluje a zpřesňuje analýzu genomů, sdělila na začátku týdne akademie. Výsledky patnáctiletého výzkumu vědců a vědkyň z Ústavu biologie obratlovců (ÚBO) ve Studenci na Třebíčsku mohou pomoci v biologii nebo archeologům. Studii o metodě publikoval časopis Methods in Ecology and Evolution.
»Metoda polarizace genomu – diem nám umožňuje v genomech rychle a efektivně najít místa, kde nedochází k toku genů mezi druhy. Tedy místa, která jsou zodpovědná za speciaci, vznik nových druhů,« popsal autor metody Stuart J. E. Baird z ÚBO. Pomocí metody však lze najít i místa, kde k toku genů pořád dochází. »Taková místa mohou mít totiž důležitou roli, aby se organismus přizpůsobil nějakým vnějším podmínkám,« uvedla Natália Martínková, která na výzkumu spolupracovala poslední dva roky.
Díky metodě diem (Diagnostic Index Expectation Maximisation) je třeba možné sledovat, které části z genomu neandrtálců se vyskytují v genomu moderních lidí. Martínková podotkla, že o některých genech neandrtálců se ví, že u nynějších lidí způsobují větší náchylnost k různým nemocem.
Využití metody diem u myší pak podle vědců odhalilo, že dva druhy myší si nedávno navzájem »vyměnily« část genetické informace. Některé populace myši domácí západní jsou díky směně odolné vůči pesticidům, kdežto myš středozemní zas dostala geny zvyšující citlivost čichu. »Oba druhy myší tak získaly geny, které vylepšují jejich vlastnosti, a tedy schopnost přežití v prostředí pozměněném člověkem,« poznamenala Martínková.
V minulosti podle akademie přinesly nástroje k výzkumu vývoje jednotlivých druhů i celých skupin objev polymerázové řetězové reakce (PCR) v roce 1983 a následný nástup molekulární genetiky. »Díky molekulární genetice jsme například zjistili, že se v České republice nachází hybridní zóna ježků, slepýšů anebo myší. Tedy že se zde potkávají dva různé druhy nebo poddruhy,« podotkl Baird.
Trnitá cesta k průlomovému objevu
Doplnil, že donedávna pro analýzy genomů, které trvaly až týdny, byly nutné počítače s obrovskou výpočetní kapacitou. »Nebo byly analýzy pouštěny přes vzdálené servery,« sdělil Baird. Metoda diem však analýzy výrazně zrychlila a zpřesnila.
»Diem zpolarizoval 38 milionů genetických znaků za necelé tři hodiny. Takové množství údajů jsme existujícími metodami ani nezkoušeli. Zkusili jsme 120 000 znaků, které diem počítal asi třičtvrtě hodiny, zatímco na stejném osmiletém počítači to existující metodě trvalo 13 hodin,« uzavřela Martínková.
(mac, čtk)
FOTO – archiv ÚBO AV ČR, Převzato z publikace: Baird et a. 2022, Genome polarisation for detecting barriers to geneflow