Výzkumná skupina evoluční ekologie ptáků z ÚBO pod vedením Tomáše Albrechta se podílela na výzkumu složení unikátního pěvčího chromozomu GRC (Chromozom specifický pro zárodečnou linii, tzv. germline-restricted chromosome, GRC). V článku, který byl publikován v prestižním časopise Nature Communications, tým Radky Reifové na katedře zoologie, se Stephenem Schlebuschem coby prvním autorem, popsali sekvenci tohoto chromozomu u dvou blízce příbuzných druhů pěvců slavíka obecného (Luscinia megarhynchos) a slavíka tmavého (L. luscinia) a poskytli tak jeden z prvních pohledů na význam a evoluční dynamiku tohoto podivného chromozomu.
U mnohobuněčných organismů obsahují všechny buňky jedince obvykle stejnou genetickou informaci. Rozrůznění buněk je pak řízeno regulací genové exprese, tzn. zapínáním a vypínáním různých genů v různých buňkách. Existují však výjimky, kdy namísto umlčení jsou určité sekvence z genomu trvale odstraněny. Zajímavý příklad takové programované DNA eliminace byl popsán u ptačího řádu pěvců, kde dochází k eliminaci celého chromozomu ze somatických buněk a chromozom je zachován pouze v zárodečných buňkách.
Chromozom specifický pro zárodečnou linii (tzv. germline-restricted chromosome, GRC) byl poprvé popsán před 25 lety u zebřičky pestré (Taeniopygia guttata). Nedávné studie však ukázaly, že se pravděpodobně vyskytuje u všech pěvců, což je největší a nejrozmanitější linie ptáků, která zahrnuje přibližně polovinu všech ptačích druhů. „GRC je zvláštní a v mnoha ohledech rozporuplný chromozom,“ říká Stephen Schlebusch, postdoktorand ve výzkumné skupině Radky Reifové a první autor článku. Na jedné straně vykazuje relativně nestabilní mitotickou a meiotickou dědičnost a může být přítomen v proměnlivém počtu kopií v samčích a samičích zárodečných buňkách. Zároveň se značně liší ve velikosti mezi druhy. U některých druhů je jedním z největších chromozomů v buňce, zatímco u jiných drobným mikrochromozomem. K dramatické změně velikosti může dojít i během několika málo milionů let. Na druhou stranu se GRC zachoval po více než 47 milionů let evoluce pěvců, což naznačuje, že se nejedná o pouhý parazitický chromozom, ale má pro ptáky nějakou zásadní funkci, která brání jeho ztrátě.
„Ten chromozom je taková „sněhová koule“. Má velmi variabilní velikost, a jak ukazuje naše studie, i složení mezi druhy. Obsahuje pár genů, které možná souvisí s oogenezí, pro které je patrně výhodné být děděn po mateřské linii. To je asi také důvod, proč se v žádné linii pěvců GRC neztratil. Na těch pár genů se pak lepí další, a to variabilně a nepředvídatelně a naprostá většina je nefunkčních.,“ vysvětluje Tomáš Albrecht.
Celá tisková zpráva zde.