Partenogeneze - 230 let od objevu českého včelaře Josefa Antonína Janiše

Dnes se nám to zdá jako samozřejmost – asi každý včelař ví, že z neoplozených vajíček se líhnou trubci s jednou sadou chromozómů (haploidní) a z oplozených vajíček jsou včelí samice – dělnice nebo matky (diploidní). Farář Josef Antonín Janiš to však popsal v roce 1788. Na této hlavní myšlence vznikla odborná včelařská konference s účastí významných českých biologů a včelařů, která se konala v sobotu 20. ledna v Plzni.

Pracovní společnosti nástavkových včelařů CZ, respektive jejím plzeňským členům se podařilo připravit pestrý a zajímavý program: Den před konferencí se uskutečnila exkurze do plzeňského Prazdroje. Konference začala od brzkých ranních hodin a všichni vydrželi až do pozdního odpoledne.

Porozumnění epigenetice je podle přednášejícího Ing. Jana Nevorala, Ph.D. (Biomedicínské centrum a Ústav histologie a embryologie Lékařské fakulty Univerzity Karlovy v Plzni) představuje pro včelaře šlechtitelské výzvy a příležitosti pro další rozvoj. Epigenetika představuje soubor molekulárních značek, které modifikují genetický zápis natolik, že rozhodují o přepisu genetické informace do bílkovin, tedy o skutečném projevu genů. Přestože včelí matka a dělnice mají totožnou genetickou výbavu, jejich tělesná stavba a funkce jsou odlišné. Soubor epigenetických značek a jejich přesné umístění v genetickém zápisu se odvíjí od podmínek prostředí. Vlivem prostředí může být výživa – v případě vývoje v matku je to mateří kašička. Jednoduše platí věta: „Jsme to, co jíme,“ doplnil přednášející význam slova epigenetika obrázkem dvou laboratorních myší, kde strava významně ovlivnila jejich expresi genů – tělesnou stavbu i zdravotní stav.

Význam epigenetiky pro chovatele včel podle přednášejícího spočívá rovněž v pozoruhodné skutečnosti, že se epigenetický vzor mnohdy přenáší do dalších generací a tím se stává „epigenetickou pamětí“, kdy získané vlastnosti rodičů zdědí jejich potomci. Zejména trubci s jednou sadou genů jsou náchylní na otisk epigenetického vzoru.

S tématem má úzkou souvislost také příspěvek Ing. Pavla Jedličky, PhD. z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR v Praze. Ten přítomné seznámil s širokou paletou zástupců hmyzu se společenským uspořádáním. V této souvislosti se studuje také genom  – zatím je včela prvním druhem sociálního hmyzu, kde byl genom kompletně přečten a v roce 2006 publikován. Specifikem včelího genomu je přítomnost devíti genů kódujících proteiny mateří kašičky (royal gelly proteins). Zajímavostí podle Pavla Jedličky je, že pocházejí z jednoho původního (pra)genu pro tzv. žlutý protein, který plní odlišné funkce u různých druhů hmyzu. Tento objev je důkazem nabytí nové funkce proteinů během evoluce sociality u včely medonostné.

Jak ve svém příspěvku uvedl prof. Ing. Jaroslav Petr, Dr.Sc., z Výzkumného ústavu živočišné výroby v Praze, partenogeneze v živočišné říši sehrává významnou roli. Nepohlavně se příležitostně rozmnožují ploštěnky nebo např. nezmar. Dobrým příkladem střídání obou způsobů jsou mšice, které se během vegetační sezóny množí z důvodu rychlého populačního růstu množí nepohlavně, ale před příchodem zimy zplodí samce a samice, kteří se rozmnožují pohlavně. Mnohé organismy, např. savci včetně člověka, se ani jinak než pohlavně rozmnožovat nemohou. „Živočichové, kteří se definitivně vzdali pohlavního rozmnožování, jsou na Zemi nesmírně vzácní. Patří k nim např. vířníci pijavenky. Jejich populace jsou tvořeny samičkami, které kladou neoplozená vajíčka. Z těch se vyvíjí nové pokolení samiček. Pijavenky se nerozmnožují pohlavně už desítky milionů let, což britský biolog John Maynard-Smith označil za největší skandál evoluce,“ zmínil Jaroslav Petr s tím, že od pijavenek by se mohly ostatní organismy inspirovat. Pijavenky totiž mají dokonalý opravný aparát pro poškozenou DNA – tito živočichové jsou dokonce odolní k radiaci. „Důvod, který mluví ve prospěch pohlavního rozmnožování je zřejmý.  Dovoluje v každé generaci vytvářet nové kombinace genů zděděných od dvou rodičů, což nabízí organismům novou příležitost k adaptaci na životní podmínky,“ vysvětlil přednášející. Organismy se tak mohou přizpůsobovat třeba změnám klimatu, chorobám, cizopasníkům ale třeba i vlivům vyplývajícím z činnosti člověka.