Stovky tzv. „aktivních cizích genů“ neodpovídají standardní evoluční fylogenezi
Z Science and Culture Today přeložil Pavel Akrman – 05/2026. Úvodní obrázek: Horizontální přenos genů. Zdroj: David Goulding, Wellcome Trust Sanger Institute.
Poznámka redakce: Pokračující fiasko s horizontálním přenosem genů (HGT)“ – vědecké kontroverze, nadhodnocování a chybná identifikace událostí HGT, což je přenos genetického materiálu mezi organismy jinak než z rodiče na potomka. Ačkoli je HGT představován jako hlavní evoluční faktor u prokaryot (bakterií a archeí), tvrzení o jeho četnosti a dopadu na mnohem složitější eukaryoty jsou prokazatelně přehnaná nebo chybně interpretována.
Zaprvé, badatelé objevili unikátní geny v různých octomilkách, červech, primátech a lidech, které nemají žádné jasné evoluční předky. Jinak řečeno, všechny tyto geny jsou zcela jedinečné pro určitý typ tvora.
Zadruhé, identifikace těchto mnoha domněle cizích genů coby mikrobiálního původu, nebyla provedena na základě skutečné kompletní genové sekvence, ale je pouze odvozena od izolovaných, sobě podobných úseků v proteinech, které tyto geny kódují.
Zatřetí, pro ty stovky nalezených údajných „cizích genů“ nebyl ani objeven, ba ani navržen žádný HGT mechanismus.
Je smutné, že evoluční biologové se trvale uchylují k vymyšleným báchorkám, které zabalují do odborné terminologie jen proto, aby se vyhnuli jasnému a prostému závěru, že genomy různých tvorů byly vytvořeny cílevědomě. (PA)
Článek v časopise Genome Biology s názvem „Exprese několika horizontálně získaných genů je charakteristickým znakem genomů u obratlovců i bezobratlých“ uvádí objev mnoha genů, které neodpovídají standardní evoluční fylogenezi. Časopis Science Daily tvrdí:
Mnoho zvířat, včetně lidí, získalo klíčové „cizí“ geny z mikroorganismů, které v dávných dobách žily v jejich prostředí, jak uvádí výzkum publikovaný ve volně přístupném časopise Genome Biology. Studie zpochybňuje dohodnuté názory, že evoluce zvířat se spoléhá výhradně na geny předávané v rodových liniích, a naznačuje, že alespoň v některých liniích tento proces stále probíhá.
Přenos genů mezi organismy žijícími ve stejném prostředí nazýváme horizontální přenos genů (HGT). Je dobře známý u jednobuněčných organismů, a je považován za důležitý proces, který vysvětluje, jak rychle se bakterie vyvíjejí, například v rezistenci vůči antibiotikům.
Kdykoli v takovém kontextu slyšíte „horizontální přenos genů“, pak to ve skutečnosti znamená, že biologové odhalili výrazně odlišná genetická data od standardního evolučního fylogenetického stromu. Jak často se tedy vyskytuje onen „horizontální přenos“ u genů, které neodpovídají standardní evoluční fylogenezi? Podle článku v Science Daily jde o velmi běžnou záležitost:
Vedoucí autor Alastair Crisp z Univerzity v Cambridge ve Velké Británii uvedl: „Tato studie nám poprvé ukazuje, jak velmi rozšířený je horizontální přenos genů (HGT) u zvířat, včetně lidí, a vede ke vzniku desítek nebo stovek aktivních „cizích“ genů. Překvapivě se zdá, že HGT zdaleka není vzácným jevem, ale přispěl k evoluci mnoha, možná všech zvířat, a že tento proces stále probíhá, což znamená, že budeme muset přehodnotit naše smýšlení o evoluci.“
Co to tedy znamená: V podstatě vezmou gen, sekvenují ho (tj. určí přesné pořadí bází, pozn. překl.) a poté se snaží ho přiřadit k jiným druhům, o kterých předpokládá, že jsou blízce příbuzné. Pokud se gen neshoduje s geny blízce příbuzných druhů, věří, že je „cizího původu“ a z toho pak vyvozují závěr, že došlo k horizontálnímu přenosu genů. Jenže ve skutečnosti veškerá prvotní data ukazují pouze gen, který se objevuje na místě zcela neslučitelném s tím, které bychom očekávali v případě společného původu. Science Daily pokračuje:
Vědci studovali genomy 12 druhů octomilek, čtyř druhů hlístic a 10 druhů primátů, včetně lidí. Vypočítali, nakolik se každý z jejich genů shoduje s podobnými geny u jiných druhů a poté odhadli pravděpodobnost jejich cizího původu. Porovnáním s jinými skupinami druhů byli schopni odhadnout, jak dávno byly geny pravděpodobně získány.
Pomocí těchto metod vskutku „potvrdili 17 dříve hlášených genů získaných z HGT a identifikovali 128 dalších cizích genů v lidském genomu, které dříve nebyly hlášeny.“ Tyto „cizí geny v lidském genomu“ měly nejrůznější funkce:
Některé z těchto genů se podílely na metabolismu lipidů, včetně rozkladu mastných kyselin a tvorby glykolipidů. Jiné se podílely na imunitních reakcích, včetně zánětlivé reakce, signalizace imunitních buněk a antimikrobiálních reakcí, zatímco další kategorie genů zahrnují metabolismus aminokyselin, modifikaci proteinů a antioxidační aktivitu.
Technický dokument se snaží vysvětlit tato data pomocí HGT:
Získávání genů z organismu jiného než přímého předka (tj. horizontální přenos genů (HGT), nazývaný také laterální přenos genů) je dobře známé u bakterií a jednobuněčných eukaryot, kde hraje důležitou roli v evoluci. Nedávné odhady naznačují, že v průměru 81 % prokaryotických genů bylo v určitém okamžiku zapojeno do HGT. U mnohobuněčných organismů však bylo zdokumentováno relativně málo případů.
(Alastair Crisp, Chiara Boschetti, Malcolm Perry, Alan Tunnacliffe, Gos Micklem, „Expression of multiple horizontally acquired genes is a hallmark of both vertebrate and invertebrate genomes,” Genome Biology, 16 (1) (2015).)
Co ale znamená „zdokumentovat“ HGT v mnohobuněčném organismu? Opět to znamená jednoduše najít gen, který je v rozporu se zavedenou fylogenezí. Ve skutečnosti se nijak neprokazuje, že gen vznikl díky HGT. Pouze najdou gen, který se zdá být podobnější genu v jiném, velmi odlišném typu organismu (např. bakterie, řasy nebo houby) než blízce příbuzným organismům. Pak automaticky předpokládají, že se tam dostal díky HGT.
Podle jejich evolučního smýšlení se v těchto případech nejedná o závažný fylogenetický konflikt, který dokazuje, že s hypotézou společného předka je něco v nepořádku. Ne, je předem považován za důkaz HGT. Článek ve Philosophical Transactions of the Royal Society B toto uvažování výslovně přiznává:
Ve fylogenetickém přístupu je každý případ neshody vlastností mezi genovým stromem a stromem známé struktury považován rovnou za případ HGT. Neshodu lze nalézt v celém rozsahu uzlových spojů v rámci těchto stromů, od nedávných (rody, druhy) až po starší, což pravděpodobně odráží výměnu genetického materiálu, která probíhá již od před-genomické doby (Woese 2000). Z tohoto hlediska má každý genom HGT ve svém předchůdci.
(Mark A. Ragan a Robert G. Beiko, „Horizontální přenos genů: otevřené otázky“, Philosophical Transactions of the Royal Society B, 364 (2009): 2241–2251.)
Nicméně mikrobiolog a molekulární systematik z Kalifornské univerzity v Davisu Jonathan Eisen toto ve svém článku kritizoval a poznamenává:
Mnoho výzkumníků předkládá důkazy o výskytu HGT (což učinili i zde), ale ve skutečnosti jen málo z nich testuje další rovnocenné hypotézy, jako je např. ztráta genů, špatné zarovnání, konvergence, divergence, kontaminace, náhodný šum a další. Jejich práce je podle mě jistě zajímavá, ale netestovali všechny tyto alternativy.
Kromě Eisenem vyjmenovaných možností existuje však ještě další alternativní hypotéza – tyto důkazy mohou jednoduše odrážet fakt, že úvaha o společném předkovi je chybná. V každém případě, jak profesor Eisen správně zdůrazňuje, autoři studie pouze předpokládají, že fylogeneticky neshodná data odrážejí HGT, aniž by zvažovali další alternativní možná vysvětlení.
Článek v Genome Biology uzavírá:
Ačkoli pozorovaná četnost získávání horizontálně přenesených genů je u eukaryot obecně nižší než u prokaryot, zdá se, že HGT (zdaleka ne zřídka) přispěl k evoluci mnoha (ne-li všech) zvířat, a že tento proces probíhá ve většině linií. U všech zvířat, která jsme zkoumali, včetně lidí, jsou exprimovány desítky až stovky cizích genů.
Autoři samozřejmě říkají pouze to, co si myslí, ale toto tvrzení lze chápat i zcela odlišně. Mluví sice o „HGT“ nebo o „cizích genech“, ale to v podstatě znamená jen „geny, které jsou v rozporu s evolučním řazením“. Z tohoto pohledu je pak argument proti společnému předkovi velmi pádný.