Neplodnost kříženců myší má více genetických příčin

Kříženci myši domácí mohou být neplodní i z jiných genetických důvodů, než věda doposud předpokládala. K tomuto překvapivému zjištění dospěl mezinárodní tým vědců vedený Ústavem biologie obratlovců Akademie věd ČR. Studie publikovaná v časopise Heredity vychází z pozorování myší ve volné přírodě, kde se genetické bariéry mezi populacemi projevují pestřeji než v laboratorních podmínkách.

Neplodnost hybridů – tedy situace, kdy se potomci dvou odlišných populací nedokážou dále rozmnožovat – patří k základním mechanismům vzniku nových druhů. U myši domácí, která je dlouhodobě modelovým organismem pro studium evoluce, se dosud předpokládalo, že neplodnost samců je způsobena primárně genem Prdm9. Nová studie však popisuje, že to není jediná cesta: reprodukční bariéry mohou vznikat vícenásobně i jinými genetickými mechanismy.

„Zjistili jsme, že neplodnost hybridů nemusí vždy záviset na genu Prdm9. Stačí genetická nekompatibilita na chromozomu X a samci mohou být sterilní,“ vysvětluje vedoucí studie Jaroslav Piálek z Ústavu biologie obratlovců Akademie věd ČR (ÚBO AV ČR).

Vědci se zaměřili na dva poddruhy myši domácí, které se setkávají a kříží v úzkém pásu napříč Evropou, v tzv. hybridní zóně. Tento prostor představuje unikátní „živou laboratoř“, kde lze sledovat evoluční procesy v reálném čase. Samčí potomci v hybridní zóně bývají často méně plodní, čímž se omezuje tok genů a mísení rodičovských populací.

Prdm9 není jediná cesta k neplodnosti

Dosavadní poznatky vycházely především z laboratorních chovů. Vědci nyní analyzovali více než 200 hybridních samců z volné přírody a sledovali, které části genomu souvisejí s neplodností.

Výsledek byl nečekaný. I když hybridní samci nesli „problematické“ varianty genu Prdm9, neplodnost s tímto genem nesouvisela. Místo toho hrály klíčovou roli oblasti na chromozomu X. Tato část dědičné informace významně ovlivňuje plodnost samců a její efekt se liší podle toho, který poddruh je matkou a který otcem. Vědci tento nově popsaný mechanismus označili jako PIXLS (Prdm9-independent X-linked sterility).

Nový pohled na evoluci                                                                                                           

Objev naznačuje, že evoluce může vytvářet reprodukční bariéry různými způsoby – nikoli pouze jedním „univerzálním“ mechanismem. „To vysvětluje, proč je neplodnost v přírodních populacích často proměnlivá,“ říká Jaroslav Piálek. Důležitou roli přitom hraje tzv. „velký efekt chromozomu X“, známý jev v evoluční biologii, kdy geny na chromozomu X mají nepřiměřeně velký vliv na vznik neplodnosti či neživotaschopnosti u hybridních jedinců.

„Pokud studujeme jen laboratorní linie, můžeme přehlédnout důležité evoluční procesy, které probíhají ve volné přírodě,“ doplňuje první autorka studie Pavla Klusáčková z ÚBO AV ČR.

Vědci nyní chtějí identifikovat konkrétní geny na chromozomu X, které stojí za nově objevenou neplodností, aby bylo možné lépe pochopit, jak vznikají reprodukční bariéry mezi druhy a jak evoluce vytváří diverzitu v populacích.

Odkaz na publikaci: Klusáčková P., Woźniewska A., Dufková P., Dumont B. L., Wójcik J. M., Piálek J. (2026) Beyond the Prdm9 model: Independent evolution of hybrid male sterility in house mice. Heredity: https://doi.org/10.1038/s41437-026-00834-9

Kontakt:                    

prom. biol. Jaroslav Piálek, CSc.
Ústav biologie obratlovců Akademie věd ČR
jpialek@ivb.cz

Myši chované ve Studenci pocházejí z volné přírody. Většina linií byla odchycena v hybridní zóně, která prochází západní částí České republiky, kde se setkávají dva poddruhy myši domácí a vytvářejí hybridní potomstvo. Právě studium hybridizace a s ní spojené sterility patří mezi hlavní výzkumná témata tohoto chovu.
Foto: archiv ÚBO AV ČR

Přečtěte si také

• Vědci našli dosud nepopsané houby žijící v symbióze s unikátním druhem brouka
• Věda, ochrana přírody a spolupráce: české aktivity v západní Ugandě
• Nový mikroskop v Brně přibližuje svět na úroveň jednotlivých atomů
• Lipenští candáti dostanou hnízda z kominických štětek, odborníci sledují jejich tření 
• Talent ve školách: co pomáhá nadaným žákům
• Zemědělci musejí vnímat globální dopady změny klimatu, zjistili vědci
• Oteplování mění ekosystémy: horské vrcholy až pětkrát rychleji než lesy a louky
• Střevní mikrobiom miluje vlákninu. Potvrdily to i tasemnice
• Čeští vědci ověřili přesnost sledování blesků z družic Meteosat
• Skrytá biologická rozmanitost pozoruhodného laboratorního savce