Lenže vedci zistili, že skutočnosť je oveľa zložitejšia. Zdá sa, že vajíčko nie je pasívne, ale naopak si zo spermií aktívne vyberá. Ako, to zatiaľ nie je jasné, ide skôr o hypotézu, dodáva Technet.cz.
"Keď sa mamička a otecko majú radi ..." začína obávaný rozhovor s deťmi o tom, ako sa na svet dostávajú bábätká. Väčšina rodičov má, ako už to z definície slova rodič vyplýva, aspoň nejakú predstavu o tom, ako k vzniku života dochádza. Armáda miliónov spermií vyrazí z mužského údu smerom k ženskému vajíčku. Prvá, najrýchlejšia spermia, ktorá sa k vajíčku šikovne prebojuje, vyhráva genetický závod a pokúsi sa s vajíčkom spojiť. Tak dôjde k oplodneniu vajíčka a odovzdanie génovej informácie tej konkrétnej spermie.
Aktívne spermie teda dobývajú pasívne vajíčko. Selekcia "najlepšej spermie" prebieha buď vo fáze "pretekov k vajíčku", alebo potom testom uchytenia oplodneného vajíčka. Aspoň takto stereotypne sa na moment fertilizácie vedci doteraz zvyčajne pozerali.
Existujú však indície, ktoré naznačujú, že vajíčko nie je v celom procese pasívnym príjemcom. Podľa niektorých vedcov dokonca pred oplodnením dochádza k výmene informácií medzi spermiou a vajíčkom - k akýmsi pytačkám alebo pracovnému pohovoru. Najrýchlejšie spermie dorazia k vajíčku, ale tam čakajú "vo fronte". Vajíčko si potom do určitej miery "vyberá", ktorý z uchádzačov ponúka najlepšiu genetickú informáciu. K tomuto záveru aspoň došiel Joseph Nadeau z amerického výskumného ústavu PNRI. Výsledky svojej dlhodobej analýzy publikoval vo vedeckom časopise Genetics.
Výsledky genetických štúdií ukazujú na aktivitu vajíčka
Nadeau si všimol, že niektoré distribúcie genetických kombinácií sú u potomkov častejšie, alebo naopak menej časté, než by zodpovedalo bežným pravdepodobnostiam, ako ich popisujú klasické Mendelove zákony dedičnosti. "V podstate možno povedať, že si gaméty vyberajú svojich partnerov," zhrnul Nadeau svoje pozorovania.
Poprieť univerzálne prijímané Mendelove zákony nebolo niečo, čo by Nadeau plánoval. Pôvodne skúmal interakciu dvoch konkrétnych génov (Apobec1 a Dnd1), ale pri pokusoch zistil, že sa mu nedarí získavať u potomkov očakávaný podiel genetických informácií.
Vo svojej ďalšej analýze sa preto zameral na TRD, čo je skratka označujúca odchýlku v podiele génov po prenose (transmission ration distortion). K takejto odchýlke dochádza vo chvíli, keď je podiel niektorých génov v generácii potomkov iný, než by mal byť teoreticky na základe znalosti genetickej informácie rodičov. Táto výnimka nie je žiadnou novinkou - vedci už minimálne od päťdesiatych rokov vedia o niektorých mechanizmoch, ktoré túto odchýlku môžu spôsobiť.
Prenos genetickej informácie má v zásade štyri fázy: meióza, gametogenéza, oplodnenie a rast embrya. Doteraz boli vedcom známe mechanizmy, ktoré vysvetľovali uprednostnenie či potlačenie niektorého génu v prvej, druhej a štvrtej fáze. Príkladom môžu byť gény, ktoré znižujú šancu prežitia embrya, čo v dôsledku znižuje ich podiel v budúcej generácii potomkov.
Nadeau však verí, že objavil nejakú formu ovplyvnenia aj vo fáze oplodnenia. Teda že dochádza k určitej forme komunikácie medzi vajíčkom a spermiou pred tým, než sa spermia zlúči s vajíčkom. Tieto experimenty boli vykonávané na laboratórnych myšiach, nie na ľudských embryách.
Dodajme, že štúdia je len prehľadom literatúry (tzv. review) a predstavením hypotézy, nie experimentálnym overením tejto hypotézy.
Viac otázok ako odpovedí
Joseph Nadeau vo svojej práci prezentuje štatistické náznaky prebiehajúcej "komunikácie". Ale nepredstiera, že by vedel, ako presne táto komunikácia medzi vajíčkom a spermiou prebieha. Načrtol však niekoľko špekulatívnych hypotéz.
Nadeau nie je sám, kto je presvedčený o tom, že je potrebné lepšie preštudovať moment oplodnenia. "Ženská reproduktívna anatómia je tajuplnejšia a ťažšia na štúdium, ale medzi biológmi rastie presvedčenie o tom, že ženské bunky hrajú pri oplodnení zásadnejšiu úlohu, než sa doteraz myslelo," hovorí napríklad evolučná biologička Mollie Mainerová z George Washington University.
Podrobnou revíziou literatúry Nadeau zistil, že aj ďalší vedci v minulosti zistili, že dochádza k odchýlkam od očakávaného podielu genetickej informácie v ďalších generáciách. Zistil však, že vedci obvykle tieto nepravidelnosti ďalej neskúmali, prípadne ich vysvetlili ako "vyššia úmrtnosť" embryí s danou genetickou informáciou. Väčšina genetikov si ani nepripúšťala, že by mohlo vajíčko so spermiou komunikovať. "Boli sme zaslepení našimi zažitými predstavami," domnieva sa Nadeau. "Toto je úplne nový spôsob, ako možno o oplodnení premýšľať."
To, či počas oplodnenia ku komunikácii vajíčka so spermiou skutočne dochádza, zatiaľ stále nie je celkom isté. Teória, ktorú Nadeau v októbri 2017 publikoval, je lákavá. Ale pretože zatiaľ nie je jasný mechanizmus tejto komunikácie, predstavuje predovšetkým výzvu pre ďalší výskum. Vedci si pri ňom budú musieť dať zvláštny pozor na to, aby sa neuspokojili s ustálenými vysvetleniami. Nadeau je podľa svojich slov na skeptické pripomienky kolegov pripravený: "Keď vylúčite nemožné, to, čo vám zostane, nech je to akokoľvek nepravdepodobné, musí byť pravda."
Na závery je skoro, ide len o hypotézy, pripomína český biológ
Práve posledná Nadeauvho fráza - vypožičaná zo Sherlocka Holmesa - je ale podľa niektorých vedcov úplne predčasná. "Hypotéza (o komunikácii vajíčka so spermiou, pozn. red.) je v poriadku, ale dáta zatiaľ nič nedokazujú, len korelujú," pripomína v e-maili redakcii Technet.cz český biológ Petr Svoboda z Ústavu molekulárnej genetiky AV ČR. "Dôkazy v podstate neexistujú. Keby som bol recenzentom Nadeauveho štúdie, vrátil by som mu ju späť, aby kritickejšie zhodnotil vlastnú hypotézu a alternatívne vysvetlenie. "
Podľa Slobodu existujú alternatívne vysvetlenia výsledkov: "Medzi recesívnou a dominantnou mutáciou je kontinuum. Heterozygot môže mať mierny fenotyp, zvlášť u maternálnych génov môže spôsobiť nemendelovskú segregáciu. "
Nadeau podľa Slobody predložil len prehľad literatúry a koreláciu dát, nepokúsil sa hypotézu vyvrátiť experimentom. "Takže v tejto chvíli je to len zaujímavá úvaha, ktorá môže vysvetliť niektoré dáta, ale nie je to ich jediné vysvetlenie. Že táto (hypotetická komunikácia medzi vajíčkom a spermií, pozn. red.) existuje, by som nevylučoval, ale nijako ma to nepresvedčilo," uzatvára Svoboda.