Vědci popsali způsob, jímž se určuje, jakého pohlaví bude buňka jednobuněčného organizmu Tetrahymena thermophila. Připomíná genetickou loterii. Výsledek je nezávislý na pohlaví rodičů.
Život se sedmi pohlavími vypadá na první pohled složitě. Je ale jednoduší než se dvěma. Představte si, že jsou obě pohlaví v populaci zastoupená v přibližně v poměru jedna ku jedné. To zhruba odpovídá situaci u lidí, ale jinak nemusí být ani zdaleka pravidlem. Kdykoliv náhodou potkáte dalšího jedince vlastního druhu, bude použitelný k sexu ve zhruba padesáti procentech případů. Každý ví, že reálná šance je nižší, protože do hry vstupuje spousta dalších faktorů. Padesátiprocentní odhad funguje jen v principu.
Tetrahymeny jsou na tom lépe. Jejich sedm pohlaví se označuje také jako rozmnožovací typy. Jedinec jednoho typu se může pářit s jedinci všech typů ostatních, kromě vlastního. To znamená, že jeho šance při náhodném setkání je šest sedmin, tedy asi osmdesát šest procent. Zní to dobře. Jenže nálevníci se do sexu nijak zvlášť nehrnou. Za běžných okolností si bez něj vystačí.
Rozmnožují se nepohlavně. Aby sex provozovali, je třeba je napřed vyhladovět. Musel tu udělat i mezinárodní tým vědců, vedený Eduardem Oriasem z Kalifornské univerzity v Santa Barbaře. V časopise PLoS ONE popisují, jakým způsobem nová buňka nálevníka ke svému rozmnožovacímu typu přijde.
Dvojitá knihovna
Nálevník má dvě buněčná jádra. Říkejme jim zárodečné a provozní. Zárodečné funguje jako skladiště veškerého genetického textu, který Tetrahymena vlastní. Mimo pohlavní rozmnožování nedělá nic. Provozní obsahuje pracovní kopie genů ze zárodečného. Buňka podle nich vyrábí proteiny a řídí své každodenní fungování. Rozmnožovací typ určují podle Oriasova týmu dva geny, které mohou mít několik variant. Jejich kombinace je pro každé pohlaví unikátní.
V zárodečném jádře je materiál na výrobu všech variant obou genů. Je ale uložený po kouscích, jež se musí teprve složit, aby dávaly smysl. Stane se to, když se Tetrahymena pohlavně rozmnoží a podle zárodečného jádra vznikne provozní. Z fragmentů se poskládají dva kompletní geny. Zbytek buňka vymaže. Fragmenty zůstanou uloženy v zárodečném jádře, dokud ji nouze znovu nedonutí přistoupit k sexu.
Obrana před mutacemi
Úseky genetického textu, jež dají vzniknout genům určujícím pohlaví nálevníka, skončí v provozním jádře po sérii kroků, připomínajících losování. Když vědci zkusili oba geny vypnout, Tetrahymeny se pohlavně rozmnožovat přestaly, ačkoliv hladověly. Jejich vrstevnice, jejichž geny k určování pohlaví byly v pořádku, se sexu oddávaly bez obtíží.
Systém dvou jader je analogický uspořádání u mnohobuněčných organizmů. V našich tělech se buněčné linie, z nichž se mají stát v budoucnu vajíčka nebo spermie, oddělují hned na začátku embryonálního vývoje. DNA pohlavních buněk pak nastřádá méně škodlivých mutací.
Tetrahymeny jsou užitečné i jako modelové organizmy. Dají se snadno chovat v laboratoři. Výzkum jejich netradičního rozmnožovacího systému by mohl přispět k budoucí léčbě kmenovými buňkami. Tkáňové buňky v lidském těle je musí rozpoznat a přijmout za vlastní podobným způsobem, jakým se navzájem poznávají různá pohlaví nálevníka.
