Mamutí chromosomy, amarouny pro mlsouny, psí oči a kýchající krávy – „jednohubky“ z výzkumu 2024/24

Vůbec poprvé se můžeme podívat na fosilní chromosomy

Paleogenetikům se podařil dosud nevídaný kousek – ze zmrzlé kůže mamuta izolovali chromosomy se zachovalou 3D konfigurací. Ačkoliv analýza pravěké DNA se provádí už téměř 40 let, dosud se podařilo izolovat pouze krátké úseky bez koherentní struktury. Rekonstrukce prostorového uspořádání genomu z těchto fragmentů je prakticky nemožná. Dosud se předpokládalo, že prostorová struktura DNA se v průběhu času vlivem postupné degradace zcela zničí, a nikdo se tak ani nesnažil zkoumat organizaci chromosomů v jádrech prastarých buněk.

Tým genetiků z Baylor College of Medicine v texaském Houstonu se však tímto předpokladem nenechal odradit a věnoval 9 let hledání dostatečně zachovalého materiálu. Nakonec narazil na vzorky kůže samice mamuta srstnatého, která byla 52 tisíc let pohřbená v sibiřském permafrostu. Ideální podmínky konzervace této mamutky umožnily prozkoumat prostorové uspořádání její DNA a na základě něj provést analýzu, které geny byly v kůži aktivní. Výsledky vědci porovnali s dnešními chobotnatci a zjistili, že uspořádání mamutího genomu je nejpodobnější podmínkám v kůži slona indického oproti jiným sloním tkáním.

Vědecký tým předpokládá, že unikátně zachovalé chromosomy jsou následkem lyofilizace (vysušení mrazem) mamutí kůže krátce po smrti zvířete. Aby tuto hypotézu ověřili, provedli řadu pokusů s hovězím jerky, tedy lyofilizovaným masem. Ukázalo se, že i po vystavení extrémním podmínkám, jako je průstřel brokovnicí nebo přejetí automobilem, zůstávají chromosomy v jádrech buněk masa, jež se po nárazu rozpadne jako sklo, netknuté.^{1, 2}

Laboratorní maso, které chutná jako pravé?

Ačkoliv laboratorně připravené náhražky masa mají potenciál alternativy přátelské k životnímu prostředí, zatím se jim příliš nedaří napodobit chuť a vůni svaloviny zvířat. Korejští vědci však nedávno připravili „maso“, které za vysokých teplot uvolňuje chuť hovězího. Dosáhli toho obohacením in vitro pěstovaných živočišných buněk o produkty tzv. Maillardovy reakce, což je chemická reakce probíhající za teploty > 120 °C mezi některými sacharidy a aminokyselinami. Tento děj je spojen se vznikem amidů zodpovědných za zlatavou barvu a typickou chuť smažených, grilovaných a fritovaných pokrmů.

Vědci k laboratorně připravenému masu přidali furfurylmerkaptan, známý produkt Maillardovy reakce přispívající k masité chuti, a další sloučeniny, jež napomáhají vazbě furfurylmerkaptanu k masu a chrání jej před degradací. Celý systém byl součástí hydrogelu, na kterém je možno kultivovat kmenové buňky zvířecí svaloviny. Další optimalizací se podařilo vyvinout směs produktů Maillardovy reakce, která po zahřátí na 150 °C uvolňovala chutě podobné tradičnímu hovězímu. Ke škálování celého procesu tak, aby jej bylo možno využít pro produkci potravin, však ještě vede dlouhá cesta.^{3, 4}

Proč nám ze všech nejlépe rozumí naši psí mazlíčci?

Zdá se, že schopnost vcítit se do bolesti svého páníčka by u psů mohla být vrozená. Studie publikovaná na začátku července v časopisu Animal Behaviour totiž naznačuje, že zvířecí empatie je výsledkem mnoha století koevoluce s lidmi. Předchozí výzkumy ukázaly, že psi jsou schopni zrcadlit emoce lidí kolem sebe. Dosud však nebylo jasné, jestli je tato „emoční nákaza“ výsledkem univerzálního vokálního emočního jazyka, jemuž by rozuměla všechna domácí zvířata, která jsou v kontaktu s lidmi, nebo zda jde o jedinečnou schopnost psích společníků.

Vědci proto analyzovali stresovou reakci na zvuk lidského pláče nebo neutrálního broukání u psů a miniaturních domácích prasátek, která stejně jako psi vyrůstala od útlého věku mezi lidmi. Tým výzkumníků z Univerzity Loránda Eötvöse v Budapešti sesbíral videa 30 psů a 22 prasátek od dobrovolníků z celého světa, kteří své mazlíčky nafilmovali při poslechu nahrávek lidských zvuků. Ukázalo se, že psy lidský pláč stresoval, zatímco broukání je nechávalo chladnými. Prasátkům naopak nevadil pláč, ale z broukání byla nervózní, což by mohlo být způsobeno tím, že je pro ně tento zvuk nezvyklý a nevědí, jak ho interpretovat. Zdá se tedy, že psi od věků šlechtění jako společníci člověka pravděpodobně lépe zrcadlí jeho emoční stav než jiná domácí zvířata.^{5, 6}

Měly by kýchající krávy nosit roušky?

V USA se mezi dobytkem pomalu, ale jistě rozšiřuje virus ptačí chřipky H5N1. Poprvé byl nalezen v březnu 2024 v Texasu a od té doby byl detekován u 157 stád a 4 lidí, kteří s nimi byli v kontaktu, napříč 13 americkými státy. Podle výsledků dosud provedených studií se zdá, že za přenos viru je zodpovědné zejména infikované mléko, které kontaminuje dojicí zařízení. Před propuknutím nynější epidemie přitom nebylo známo, že se viry chřipky A mohou šířit i mezi hovězím dobytkem.

Nová studie vědců z Iowy, která ovšem dosud neprošla recenzním řízením, naznačuje, že by se ptačí chřipka mezi kravami mohla šířit i kapénkovou infekcí. Výzkumníci vystavili celkem 4 roční telata aerosolu s obsahem virového izolátu pocházejícího z texaského nakaženého dobytka. Infikovaná telata měla mírné příznaky infekce, u 2 z nich byl z horních cest dýchacích izolován infekční virus a u všech 4 byly detekovány neutralizační protilátky proti H5N1. Zdá se tedy, že v prostředí stáda může docházet k přenosu nákazy také respirační cestou. Vzhledem k tomu, že virová nálož v dýchacích cestách krav není příliš velká, nejedná se pravděpodobně o hlavní zdroj nákazy.^{7, 8}

(este)

Zdroje:
1. Sandoval-Velasco M., Dudchenko O., Rodríguez J. A. et al. Three-dimensional genome architecture persists in a 52,000-year-old woolly mammoth skin sample. Cell 2024 Jul 11; 187 (14): 3541–3562.e51, doi: 10.1016/j.cell.2024.06.002.
2. Guglielmi G. First fossil chromosomes discovered in freeze-dried mammoth skin. Nature 2024 Jul; 631 (8022): 719–720, doi: 10.1038/d41586-024-02253-4.
3. Lee M., Choi W., Lee J. M. et al. Flavor-switchable scaffold for cultured meat with enhanced aromatic properties. Nat Commun 2024 Jul 9; 15 (1): 5450, doi: 10.1038/s41467-024-49521-5.
4. Kudiabor H. This lab-grown meat probably tastes like real beef. Nature 2024 Jul; 631 (8021): 494, doi: 10.1038/d41586-024-02273-0.
5. Lehoczki F., Pérez Fraga P., Andics A. Family pigs’ and dogs’ reactions to human emotional vocalizations: a citizen science study. Animal Behav 2024, doi: 10.1016/j.anbehav.2024.05.011 [Epub ahead of print].
6. Kreier F. Dogs might have evolved to read your emotions. Nature 2024 Jul 18, doi: 10.1038/d41586-024-02320-w [Epub ahead of print].
7. Baker A. L., Arruda B., Palmer M V. et al. Experimental reproduction of viral replication and disease in dairy calves and lactating cows inoculated with highly pathogenic avian influenza H5N1 clade 2.3.4.4b. bioRxiv 2024.07.12.603337, doi: 10.1101/2024.07.12.603337.
8. Mallapaty S. Can H5N1 spread through cow sneezes? Experiment offers clues. Nature 2024 Jul 16, doi: 10.1038/d41586-024-02322-8 [Epub ahead of print].