Seznamka
Prof. Jan Šmarda: Vyšlo se z toho, že mitochondrie, jakožto buněčné organely, mají svoji vlastní DNA. DNA mitochondrií je malá, a tudíž je daleko lépe známá než chromozomální DNA. Z druhé strany přišli embryologové s tím, že mitochondrie dodává při oplození do zygoty (spojení spermie a vajíčka) jen vajíčko. Mitochondrie, které jsou ve spermiích, musí být v jejich krčku, aby z nich spermie mohla získávat energii k pohybu, který potřebuje. Mitochondrie ze spermie se tedy nedostanou při oplození do vajíčka, protože se do vajíčka nedostane krček spermie. V hlavičce spermie už žádné mitochondrie nejsou.
Jinými slovy, kterákoli zygota, tedy kterýkoli embryo, plod a nový člověk dědí všechny své mitochondrie po matce. Nemusí to být zase tak úplně pravda. Přeci jenom něco z těch mitochondrií ze spermie se do vajíčka někdy může dostat. Takže je zde přeci jenom určitý nízký stupeň pochybností.
Ale i ti, kteří tuto možnost připouštějí, ví, že i když se mitochondrie ze spermie do vajíčka dostane, je z nějakého důvodu vstřebána do cytoplazmy. Takže zase dospíváme k tomu, že všechny mitochondrie dodává novému člověku vajíčko, a to je produkt matky. A matka to má zase ze své matky atd. Čili existuje zde matrilineární dědičnost mitochondriální DNA.
Z toho důvodu vznikla myšlenka podívat se, jak vypadá mitochondriální DNA v různých skupinách obyvatel, z různých plemen, eventuálně ras (když připustíme, že rasy existují, aniž bychom museli být hned rasisti). To se porovnalo a v době počítačů se pak dalo snadno vypočítat, jak jsou od sebe mitochondrie jednotlivých skupin vzdáleny.
Protože DNA mitochondrie jednotlivých skupin nejenom, že je dobře známa, ale dá se i snadno odborně prozkoumat. Tím pádem v ní lze najít vhodnou sekvenci, která se dá diferencovaně zkoumat, jak se liší v jednotlivých skupinách obyvatel po celé Zeměkouli. Možná je to zatíženo nějakou chybou, ale lidé, kteří tomu rozumí, molekulární genetici, tvrdí, že ta chyba nemůže být nějak podstatná.
Ta chyba může být např. v postulátu, že mitochondriální DNA, na rozdíl od chromozomální DNA, mutuje stabilní rychlostí. V mitochondriální DNA na určitém místě, např. na místě, které se jednotně zkoumalo v různých skupinách obyvatel, mutuje s frekvencí, která řádově odpovídá dosti pravidelně jedné mutaci za 1500 až 3000 let. Dá se tedy velmi snadno spočítat, kolik mutací bylo zapotřebí, aby se jedna mitochondriální DNA diferencovala od druhé.
Jednoduchým výpočtem se pak dá zjistit, jak dlouho to při víceméně průměrné délce lidského života trvalo, kdy musela existovat jedna DNA, ze které se evidentně diferencovaly všechny dnešní mitochondriální DNA. A došlo se k tomu, že jedna žena někdy před 240 až 280 tisíci lety stačila na to, aby se z její mitochondriální DNA oddiferencovaly postupně všechny ostatní (když se zakalkuluje mutace jako jediný faktor, který mění DNA). Stačilo, aby to byla jedna žena. Byla matkou nás všech. Tato hypotéza se mi líbí, protože jí nic neodporuje.
RN: Je to přijímáno vědeckou komunitou?
Prof. Šmarda: Je to přijímáno s rozpaky. Kromě molekulárních genetiků, kteří s tím přišli, jsou totiž ještě antropologové, kteří se v genetice moc nevyznají. Je to pro ně novinka. Ti se samozřejmě vytasili hned s tím, že člověk musel být přeci na Zemi již mnohem dřív.
Klasičtí paleoantropologové, kteří datují celou historii člověka podle vykopávek, kterých je tím míň, čím jsou starší, těm se to moc nehodí. Takže se na tom snaží hledat slabá místa. Ono to slabá místa má, jako každá odvážná teorie: např. počet zkoumaných lidí či ne zcela shodné závěry výzkumných skupin. Ale v závěru o společné matce se výzkumné týmy shodly.
Je možno pochybovat, jako u každé teorie. Diskutoval jsem o tom s antropology-profesionály, kteří všichni - ač neradi - přiznali, že této teorii nic neodporuje. Není zde jednoznačný fakt, který by ji vyvracel.
RN: A máme společného i otce?
Prof. Šmarda: O tom se moc neví. Zde se stal středem pozornosti mužský chromozom Y, který dědíme pouze po otci. Tento chromozom má taky svou DNA. Ta je ovšem daleko hůře přístupná zkoumání než ta mitochondriální DNA. Jako vhodná sekvence pro zkoumání byla na tomto chromozomu vybrána oblast genu ZFI.
Ukázalo se, že muži z různých etnických a plemenných skupin nejeví ve zkoumaném intronu této oblasti vůbec žádný rozdíl. Na druhé straně se však sekvence tohoto intronu současného člověka značně liší od jeho sekvence u goril a šimpanzů. Čistě matematickými kalkulacemi pak autoři výzkumu došli k závěru, že chromozom Y se odlišil od chromozomu Y veleopů zhruba před 270 000 lety. Přesněji, že lidský chromozom Y se datuje od této doby.
To je později, než žil Homo erectus. A je to zase překvapivá shoda v letopočtu s tím, co se zjistilo o mitochondriální matce.
Nemůžeme zatím s určitostí říct, že jsme všichni z jednoho otce. Ale na druhé straně je zde plodná a nadějná půda pro další výzkum, který by měl tuto otázku zodpovědět. Je to lákavé. Vypadá to, že by to tak mohlo být.
Pokračování rozhovoru: Zhloupne lidstvo?
Prof. MUDr. Jan Šmarda CSc. pracuje v Biologickém ústavu Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně. Je autorem či spoluautorem řady učebnic a popularizačních knih. V minulém roce mu vyšla kniha pojednávající o této oblasti "Člověk v proudu dědičnosti - Geny v lidském zdraví a nemoci".
Slovníček:
DNA - deoxirybonukleová kyselina
intron - vmezeřená nekódující sekvence v genu
mitochondrie - části buňky
zygota - spojení spermie a vajíčka při oplodnění
