Taenia saginatan sukukypsä proglottidi. Kuva: CDC / Wikimedia Commons

Tutkijan työssä kieltämättä leipiintyy. Tutkimukset, tulokset ja kuvaajat sekoittuvat yhdeksi mössöksi, josta lähinnä poimii tietyn palasen tuolta, toisen sieltä. Suurin osa julkaisuista ei suuremmin säväytä, vaan niistä löytyy pieni palanen suurta kuvaa. Välillä kuitenkin törmää julkaisuun, johon uppoutuu, ja takaisin pinnalle sukeltaessaan on löytänyt uudestaan tieteen kiehtovuuden.

Eilen tuo pysähtyminen elämän ihmeellisyyden vierelle tapahtui tavattoman arkipäiväisen artikkelin äärellä: The genome of the thin-necked bladder worm Taenia hydatigena reveals evolutionary strategies for helminth survival. Kyseessä on siis julkaisu, joka perustuu sille, että yleisen kotieläinten ja ihmisenkin heisimadon genomi on sekvensoitu. Jälleen yksi uusi genomi, kuten Carl Zimmer sanoisi.

Eliön genomi voi kuitenkin kertoa mielenkiintoista tarinaa lajin evolutiivisesta historiasta. Tämä on todennäköistä erityisesti silloin, kun lajilla on jännä tapa elää elämänsä. Taenia hydatigena on yksi kystikerkoosia aiheuttavista heisimadoista, jonka pääisäntänä on yleensä koiraeläin ja väli-isäntänä on laaja joukko eläimiä, Euroopassa esimerkiksi hirvieläimet ja villisiat. Tällainen epäsuora elinkierto, eli suvullinen lisääntyminen yhdessä lajissa, ja suvuton lisääntyminen jossain toisessa lajissa, on Taenia-suvun lajeille tyypillinen, ja heisimadoillakin pääsääntöinen elintapa.

T. hydatigena on perinteisesti jäänyt merkittävämpien sukulaistensa huomion jalkoihin. Muut kapeat heisimadot kuten T. solium (eli sian kapea heisimato) ja T. saginata (naudan kapea heisimato) ovat taloudellisesti merkittävämpiä matoja ja voivat aiheuttaa ihmiselläkin tartuntoja. T. hydatigenan rooli on lähinnä yleisyydellään aiheuttaa diagnostisia haasteita merkittävämpien heisimatojen tunnistamiseen.

T. hydatigenan perimä on 300 miljoonaa emäsparia pitkä (eli noin kymmenes ihmisen genomista), mutta selvästi suurin Taenia-suvun matojen perimä. Se on kaksi kertaa tai useampi kertaa isompi kuin lähisukulaisensa. Tutkijat spekuloivat, että suuri perimä helpottaa laajan isäntäkatraan pitämistä. Oletettujen geenien määrä on kuitenkin samaa luokkaa kaikilla heisimadoilla, hieman reilu 10 000 geeniä (joka on noin puolet ihmiset geenien lukumäärästä).

Loisilla, joilla on epäsuora elinkierto, on evolutiivisena haasteena sopeutua moniin erilaisiin isäntälajeihin. Loisen pitää mahdollisesti selvitä tällöin enemmän tai vähemmän erilaisissa ympäristöissä ja erilaisten immuunipuolustusten hyökkäysten alla. Monet heisimadot kuitenkin tähän kykenevät, ja epäsuorat elinkierrot ovat yleisiä myös toisella loisrunsaalla pääjaksolla, tiehytmadoilla.

Heisimatojen ja tiehytmatojen ratkaisu on kuitenkin erilainen. Invadolysiini-geeni osoittaa, minkälaisia geneettisiä sopeutumia loisilla voi olla. Invadolysiini-geeni on monien suolistomatojen keino voittaa isäntänsä immuunipuolustus: se toimii immunosuppressiivisena eli tylpistää isäntäyksilön immuunireaktiot matoa kohtaan. Tiehytmatojen perimässä on useita kopioita tästä geenistä, jopa toistakymmentä kopiota. Kun nämä eroavat hieman kopiosta toiseen, tämä luo liikkumavaraa geenin sopeutumiseen erilaisiin isäntälajeihin.

Heisimadoilla on kuitenkin vain yksi invadolysiinigeeni, mutta siitä tuotetaan erilaisia proteiineja. Tähän on syynä vaihtoehtoinen silmukointi, joka saattaa yhdistellä geenin osia eri tavoin tai jättää pois joitain osia. Näin yksi geeni taipuu moneksi eri tuotteeksi.

Ihmisellä hajuaisti on esimerkki geenien monistumisen käytöstä hyödyksi: hajureseptorigeenit on yksi suurimpia ihmisen geeniryhmiä ja siihen kuuluu arviolta 400 toiminnallista geeniä. Ihmisen immuunigeenit puolestaan hyödyntävät vaihtoehtoista silmukointia paikallisiin uhkiin reagoimiseksi.

Muista kapeista heisimadoista T. hydatigena eroaa sillä, että sillä on paljon enemmän rasvojen hajottamiseen ja aineenvaihduntaan liittyviä geenejä. Tämä käy näpsäkästi yhteen sen kanssa, että se muodostaa yleensä toukka-asteen rakkuloita isäntälajiensa vatsapaitaan ja suoliliepeeseen, jotka ovat rasvaisia ympäristöjä.

T. hydatigenan perimästä löytyi vielä yksi jännä piirre: siellä on paljon virusten perimää. Perimästä löytyi 38 osaa, jotka vastaavat tunnettujen virusten perimää. Joukossa on sekä selkärankaisten että selkärangattomien viruksia. Aiemmasta tutkimuksesta tiedetään, että jotkut virukset voivat siirtyä loisten ja isäntien välillä, kuten voivat näiden perimässä olevat hyppiötkin, eli hyppivät perimänpätkät.

(Hyppiö on suomennos, jonka Tieteen termipankki ehdottaa transposable elementille. Transposoni on suomenkielinen, ehkä hieman yleisempi, synonyymi hyppiölle. Blogikirjoituksia tehdessäkin saattaa leipiintyä, mutta sitten törmää suomenkieliseen termiin, joka ei ehkä ole kovin käyttökelpoinen eikä vakiintunut, mutta sitäkin söpömpi, ja perjantai-iltapäivästä on tullut vähän valoisampi.)

Tutkijat epäilevät, että heisimadon perimään on tarttunut mukaan monia viruksia, jotka ovat jossain vaiheessa tartuttaneet heisimatoa. Koska mukana on mahdollisia selkärankaisten viruksia, lienee viruksia tarttunut isäntälajin ja loisen välilläkin. Loisen ja sen isännän välisessä vuorovaikutuksessa on siis mukana vielä kolmansia pyöriäkin. Onko viruksen jäänteillä heisimadon perimässä sitten jotain toiminnallista merkitystä vai ovatko ne vain kaikuja menneestä? Tämä kysymys jää vielä auki.

Nousin takaisin pinnalle ja muistin taas miksi rakastan biologiaa. Eliön perimästä voi nähdä kaikuja kaukaa menneisyydestä, kun ne ovat sopeutuneet selviytymään. Evoluution kuluessa myös samaan ongelmaan löytyy useita ratkaisuja. Ennen kaikkea, loiset, niiden isännät ja kolmannet pyörät ovat kietoutuneet toisiinsa lähes erottamattomasti historian aikana.

Kommentit (15)

Sanitizer Price in Dubai
26/15 | 

Thank you for some other informative website. The place else may just I get that kind of information written in such a perfect method? I have a venture that I am simply now running on, and I’ve been at the glance out for such info.

fridge repair coquitlam
27/15 | 

Coquitlam Appliance Repair Experts also provides various other kinds of repairs including small home appliances and more 

Bear in mind, we take care of most significant brand home appliances, including GE, Samsung, Amana, Whirlpool, Frigidaire, Maytag, GE, KitchenAid, LG, and of course, our signature, acclaimed home appliance brand, Kenmore. We're the home appliance repair company you can rely upon and trust for any type of trouble. 

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Seuraa 

Kaiken takana on loinen

Tuomas Aivelo on ekologian ja evoluutiobiologian tutkijatohtori Helsingin yliopistossa. Hän karkaa arjestaan tutkimaan Helsingin viemärirottia, punkkeja ja metsämyyriä Alpeille, pohtimaan biologian oppimista tai ihan vain ihastelemaan loisia.

Teemat

Hae blogista

Blogiarkisto

2018
2017
Heinäkuu
2016
2015
2014
Sisältö jatkuu mainoksen alla