Sekvenování DNA dramaticky proměňuje biologii – ve specializovaných firmách se již sekvenuje na přístrojích schopných přečíst miliony nukleotidů za hodinu. Článek přináší zamyšlení nad jedním z limitů této dominující metody molekulární biologie. Na příkladu studia do nedávné doby téměř neznámých heterotrofních bičíkovců označovaných jako diplonemy (Diplonemida) je ukázán význam sekvenování jednotlivých buněk. Podle nejnovějších poznatků představují diplonemy druhově nejbohatší skupinu mořských eukaryot.
Citovaná literatura
DE VARGAS, Colomban, et al. Eukaryotic plankton diversity in the sunlit ocean. Science, 2015, 348.6237: 1261605.
LUKEŠ, Julius; FLEGONTOVA, Olga; HORÁK, Aleš. Diplonemids. Current Biology, 2015, 25.16: R702-R704.
FLEGONTOVA, Olga, et al. Extreme diversity of diplonemid eukaryotes in the ocean. Current Biology, 2016, 26.22: 3060-3065.
GAWRYLUK, Ryan MR, et al. Morphological identification and single-cell genomics of marine diplonemids. Current Biology, 2016, 26.22: 3053-3059.
DNA sequencing truly transforms biology – sequencing machines in dedicated companies read millions of bases per hour. In this paper, one of the limits of this method that rightly dominates molecular biology is discussed. The case of diplonemids (Diplonemida), until recently virtually unknown heterotrophic protists, is used to illustrate the importance of single-cell genomics. The latest data indicate that diplonemids are probably the most species-rich group of eukaryotes in the world ocean.
-
Polská loď Oceania. Během měsíční expedice byly odebírány na pobřeží souostroví Špicberky vzorky mořské vody z hloubky 50 až 1 000 m. Foto O. Flegontova (Parazitologický ústav Biologického centra AV ČR)
-
Přístroj CTD (Conductivity, Temperature and Depth), měřící vodivost, teplotu vody a hloubku, slouží k odebírání vzorků vody. Na CTD systém je připojena rozeta vybavená 8 dvanáctilitrovými a čtyřmi dvoulitrovými Niskin lahvemi (slouží přímo k odběru vody z určité hloubky). Foto O. Flegontova
-
Snímek z transmisního elektronového mikroskopu ukazuje ultrastrukturu dosud nepopsaného zástupce rodu Diplonema (prozatím označovaného číslem 1603). V přední části buňky si všimněte vystupujícího hltanu (pharynxu), v zadní části tří endosymbiontů. Mitochondrie jsou uloženy na okrajích buňky, v níž se nachází i množství vakuol sloužících k trávení potravyNěkolik buněk mořského prvoka označovaného Diplonema sp. 2. Tento druh byl poprvé izolován z mořského akvária (Gaithersburg Pet Center, Maryland, USA) v r. 1986. Jde o příbuzného všudypřítomných druhů diplonem skupiny DSPDI (Deep Sea Pelagic Diplonemids I). Všimněte si charakteristického žlábku v přední části buňky stáčejícího se okolo flagelární kapsy, ze které vyrůstají bičíky. Snímek ze skenovacího elektronového mikroskopu. Foto G. Prokopchuk
-
Nepopsaný diplonemid s číslem 1515 z rodu Rhynchopus ve skenovacím elektronovém mikroskopuNěkolik buněk mořského prvoka označovaného Diplonema sp. 2. Tento druh byl poprvé izolován z mořského akvária (Gaithersburg Pet Center, Maryland, USA) v r. 1986. Jde o příbuzného všudypřítomných druhů diplonem skupiny DSPDI (Deep Sea Pelagic Diplonemids I). Všimněte si charakteristického žlábku v přední části buňky stáčejícího se okolo flagelární kapsy, ze které vyrůstají bičíky. Snímek ze skenovacího elektronového mikroskopu. Foto G. Prokopchuk
-
Další dosud nepopsaný druh diplonemida (zatím pouze s číslem 1605) patřící do rodu Diplonema. Také tento prvok obsahuje uvnitř buněk endosymbionty. Snímek ze skenovacího elektronového mikroskopuNěkolik buněk mořského prvoka označovaného Diplonema sp. 2. Tento druh byl poprvé izolován z mořského akvária (Gaithersburg Pet Center, Maryland, USA) v r. 1986. Jde o příbuzného všudypřítomných druhů diplonem skupiny DSPDI (Deep Sea Pelagic Diplonemids I). Všimněte si charakteristického žlábku v přední části buňky stáčejícího se okolo flagelární kapsy, ze které vyrůstají bičíky. Snímek ze skenovacího elektronového mikroskopu. Foto G. Prokopchuk
-
Několik buněk mořského prvoka označovaného Diplonema sp. 2. Tento druh byl poprvé izolován z mořského akvária (Gaithersburg Pet Center, Maryland, USA) v r. 1986. Jde o příbuzného všudypřítomných druhů diplonem skupiny DSPDI (Deep Sea Pelagic Diplonemids I). Všimněte si charakteristického žlábku v přední části buňky stáčejícího se okolo flagelární kapsy, ze které vyrůstají bičíky. Snímek ze skenovacího elektronového mikroskopu. Foto G. Prokopchuk
-
Druh izolovaný ze vzorku mořské vody na východním pobřeží USA v r. 1986. Pojmenovali jsme ho Flectonema neradi (a vytvořili tak nový rod). Buňka na obr. ze světelného mikroskopu je asi 10 μm dlouhá. Foto D. Tashyreva
Několik buněk mořského prvoka označovaného Diplonema sp. 2. Tento druh byl poprvé izolován z mořského akvária (Gaithersburg Pet Center, Maryland, USA) v r. 1986. Jde o příbuzného všudypřítomných druhů diplonem skupiny DSPDI (Deep Sea Pelagic Diplonemids I). Všimněte si charakteristického žlábku v přední části buňky stáčejícího se okolo flagelární kapsy, ze které vyrůstají bičíky. Snímek ze skenovacího elektronového mikroskopu. Foto G. Prokopchuk
