Brno, 27. května 2025
Nejnovější číslo časopisu PLoS Genetics zdobí výrazná obálka s motýlem a obsahuje vědecký článek, který se detailně věnuje evolučním procesům vedoucím ke vzniku druhů. Jedním z hlavních autorů studie je Stuart J. E. Baird z Ústavu biologie obratlovců Akademie věd ČR, který do výzkumu přispěl nejen odbornými znalostmi, ale také výkonným nástrojem pro analýzu genomových směsí: metodou diem (Diagnostic Index Expectation Maximisation).
Ve studii Ebdon et al. vědci zkoumají úzkou kontaktní zónu mezi dvěma blízce příbuznými druhy motýlů – Iphiclides podalirius a Iphiclides feisthamelii – na sever od Pyrenejí. I. podalirius (otakárek ovocný) se v tomto období vyskytuje i na území ČR, zatímco I. feisthamelii (otakárek iberský) je rozšířený v oblasti Pyrenejského poloostrova a severní Afriky. Ačkoli se tyto druhy oddělily před více než milionem let, stále dochází k jejich křížení. Pomocí sekvenace celého genomu na úrovni chromozomů tým sledoval, jak se průchodnost genů liší v různých oblastech genomu a v různých časových měřítkách.
Klíčovou součástí analýzy byla metoda diem, vyvinutá Stuartem Bairdem a Natálií Martínkovou (rovněž z ÚBO AV ČR), která umožňuje rychle identifikovat části genomu odolné vůči genovému toku či mu naopak otevřené. Vědcům tak poskytuje možnost rozpoznat genomovou architekturu reprodukční izolace – základní předpoklad porozumění speciaci.
„diem nám umožňuje polarizovat genomy a odhalit, kde se nachází bariéry genového toku a kde naopak dochází k promíchávání,“ vysvětluje Baird. „Je to jako mít nový typ mikroskopu pro výzkum speciace.“
Tato metoda byla poprvé představena v časopise Methods in Ecology and Evolution a nyní získává mezinárodní uznání díky své rychlosti, přesnosti a široké použitelnosti. Využití najde v oblastech od evoluční biologie po archeologii – například při hledání stop DNA neandrtálců v genomu moderního člověka nebo při zkoumání adaptivního genového toku mezi divokými a domestikovanými druhy.
Po více než 15 letech vývoje se diem stal průlomovým nástrojem v oblasti genomiky admixtur – nyní pomáhá odhalovat tajemství speciace u motýlů.
https://journals.plos.org/plosgenetics/issue
https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1011655