Co nám napoví čerstvě dekódovaný lidoopí genom a co amyloidní protein u rybiček? „Jednohubky“ z výzkumu 2025/4

Co dělá lidi lidmi? Napoví lidoopí genom...

Po více než 20 letech práce se mezinárodnímu týmu 123 vědců podařilo dosáhnout genetického milníku. Úspěšně osekvenovali kompletní genom 6 druhů primátů blízce příbuzných člověku, což se ještě před pár lety jevilo jako nemožný úkol. Využili přitom pokročilé sekvenační techniky a algoritmy, které jim umožnily přečíst dlouhé úseky DNA a sestavit z nich kompletní sekvenci celého chromosomu. Dekódovali tak genom šimpanze učenlivého, šimpanze bonobo, gorily, orangutana bornejského, orangutana sumaterského a gibona srostloprstého. U každého druhu objevili 700–1500 nových genů a také detekovali neobvyklé struktury DNA skrývající se v do té doby nedostupných oblastech genomu.

Výsledky studie publikované v časopisu Nature jsou obzvláště důležité pro analýzu genetické diverzity ohrožených populací primátů, mezi něž všech 6 zkoumaných druhů patří. Publikovaná data jsou otevřená vědcům z celého světa a mohou je tak využít nejen evoluční biologové, ale například také genetici studující varianty DNA, které zajišťují rezistenci vůči některým onemocněním.^{1, 2}

Kdo může za stárnutí mozku? Možná je to amyloidní protein (alespoň u rybiček)

Prekurzorový protein amyloidu β (APP) pomáhá během vývoje mozku tvořit spojení mezi neurony. Vědci APP už dlouho studují, neboť jeho degradací vznikají peptidy amyloidu β, často přítomné v placích v mozku pacientů s Alzheimerovou chorobou (AD). Tým evolučních biologů z Leibnizova ústavu pro stárnutí v Jeně nedávno zjistil, že odstranění genu pro APP snižuje známky stárnutí. Svůj výzkum provedli na halančíku tyrkysovém – drobné tropické rybě používané jako modelový organismus procesu stárnutí. Halančíci se dožívají jen asi 9 měsíců a projevuje se u nich rychlý mozkový úpadek spojený se stárnutím.

Vědci zjistili, že uvnitř neuronů postarších rybek (přibližně 6měsíčních) se akumulují deriváty APP, včetně amyloidu β, které se u mladých 6týdenních ryb nevyskytují. Zajímavé je, že při AD se amyloidní plaky tvoří v mezibuněčných prostorech, nikoliv uvnitř neuronů. Vědci proto připravili kmen halančíků bez genu appA. Zjistili, že u těchto rybek dochází ke zpomalenému odumírání mozkových buněk a snížení zánětu mozkové tkáně ve starším věku. Staří halančíci bez genu appA se oproti svým běžným vrstevníkům také rychleji učili.

Akumulace proteinu APP byla pozorována i ve vzorcích kortikálních a hipokampálních neuronů z mozků lidí starších 80 let, jak zdravých, tak trpících AD. Zdá se tedy, že protein APP by mohl být dobrým cílem pro terapii zaměřenou proti stárnutí. APP je ale důležitý pro normální vývoj mozku a úplné zastavení produkce by mohlo poškodit jeho fungování mozku. V každém případě však bude nejprve nutné potvrdit výsledky studie, jež zatím neprošla recenzním řízením, v organismu, který je člověku evolučně bližší.^{3, 4}

(este)

Zdroje:
1. Yoo D., Rhie A., Hebbar P. et al. Complete sequencing of ape genomes. Nature 2025 Apr 9, doi: 10.1038/s41586-025-08816-3 [Epub ahead of print].
2. Basilio H. What makes us human? Milestone ape genomes promise clues. Nature 2025 Apr; 640 (8059): 582, doi: 10.1038/d41586-025-01079-y.
3. de Bakker D. E. M., Mihaljević M., Gharat K. et al. Amyloid beta precursor protein contributes to brain aging and learning decline in short-lived turquoise killifish (Nothobranchius furzeri). BioRxiv 2025 Feb 23, doi: 10.1101/2024.10.11.617841 [nerecenzovaný preprint].
4. Simms C. This key protein could be responsible for brain ageing. Nature 2025 Mar 5, doi: 10.1038/d41586-025-00689-w [Epub ahead of print].