Mnohobunkový organizmus

Extracelulárny matrix slúžiaci na vzájomnú komunikáciu medzi bunkami mnohobunkového organizmu

Trichoplax adherens, jeden z najjednoduchších mnohobunkových živočíchov

Mnohobunkový organizmus je živý organizmus, ktorý sa skladá z viacerých, navzájom spolupracujúcich buniek. Tieto bunky spravidla nie sú všetky rovnaké, špecializujú sa na určité funkcie a tak dávajú vznik tkanivám alebo pletivám, z ktorých sa vytvárajú orgány a orgánové sústavy.

Mnohobunkové organizmy a jednobunkové organizmy s jadrom - prvoky majú veľmi podobnú stavbu buniek. Preto sa predpokladá, že mnohobunkovce sa vyvinuli z prvokov a to konkrétne z nálevníkov. Niektoré kmene nálevníkov totiž javia príbuzenské vzťahy k rôznym skupinám mnohobunkových organizmov, napríklad Mycetozoea k hubám alebo Phytomastigophorea k stielkatým rastlinám. Mnohobunkové organizmy pravdepodobne vznikli z koloniálnych prvokov. Príkladom prechodu medzi jednobunkovým a mnohobunkovým organizmom je napríklad rod váľač (Volvox).

Pri pohlavnom rozmnožovaní sa mnohobunkový organizmus vyvíja z pôvodnej jedinej bunky - zygoty, čo je oplodnené vajíčko. Vajíčko sa ďalej delí (brázduje) a vzniká embryo. Postupne dochádza k špecializácii buniek. Na rozdiel od jednobunkových organizmov tvorbu pohlavných buniek u mnohobunkovcov nedokáže zabezpečovať každá telová bunka jedinca, ale len špecializované (generatívne) bunky. Väčšina (vyspelejších) mnohobunkových organizmov nedokáže ani na obmedzený čas fungovať samostatne, rozložená na jednotlivé bunky. Taktiež výživu okrem najprimitívnejších mnohobunkovcov zabezpečujú len bunky špecializovaného tkaniva či pletiva (tráviaceho epitelu u živočíchov, alebo asimilačného pletiva u rastlín). Bunky spolu dokážu komunikovať prostredníctvom bunkových spojov.

Za mnohobunkové organizmy sa všeobecne považujú len organizmy zložené z buniek s jadrom, čiže eukaryoty. Napriek tomu aj niektoré prokaryoty nesú znaky vzájomnej komunikácie, spolupráce či diferenciácie. Napríklad v kolóniáxch siníc sa tvoria špecializované bunky na fixovanie vzdušného dusíka, bunky streptokokov zase dokážu vzájomne komunikovať.

Stavebná mnohorodosť na začiatku vývoja mnohobunkovcov naznačuje, že mnohobunkové organizmy majú viacerých predkov a mnohobunkovosť teda vznikla v prírode viackrát a nezávisle na sebe.

Expresia génov

Na rozdiel od jednobunkových organizmov, kde expresia génov slúži najmä ma prispôsobenie sa meniacim podmienkam prostredia, u mnohobunkovcov slúži expresia (výber génov, podľa ktorých sa budú momentálne syntetizovať bielkoviny) na diferenciáciu tkanív a pletív. V súvislosti s odlišným účelom génovej expresie sa mechanizmy enzýmovej indukcie a represie veľmi rozšírené v jendobunkových organizmoch uplatňujú v mnohobunkových organizmoch iba málo. Každá bunka mnohobunkového organizmu má rovnakú genetickú výbavu ako zygota, z ktorej postupným delením vznikla. Mnohobunkové organizmy však tvorí väčšinou množsto tvarovo a funkčne odlišných buniek, napríklad tkanivá človeka tvorí približne 200 typov buniek ktoré majú ďalšie podtypy.

Syntéza niektorých bielkovín je pre všetky bunky spoločná. Ide o bielkoviny zabezpečujúce základné životné funkcie bunky, napríklad glykolýzu, oxidatívnu fosforyláciu, tvorbu ribozómov a iné. Gény, ktoré kódujú tieto bielkoviny, sa označujú ako prevádzkové gény. Okem nich však existujú ešte aj gény produkujúce špecifické bielkoviny napríklad hemoglobín. Tieto gény, ktoré nevyužívajú všetky typy buniek, len bunky špecikálne na to prospôsobené, sa nazývvajú špecifické gény.

Keďže DNA eukaryotov je naviazaná na históny a iné bielkoviny, tvorí kompaktné chromatínové vlákno, ktoré v základnom stave nie je možné transkripovať. Musí dôjsť k modifikácii histónov alebo samotnej DNA, aby sa umožnila transkripcia. Gény sú preto pod tzv. pozitívnou kontrolou - musí sa objaviť faktor, ktorý transkripciu umožní (transkripčný faktor).

Zdroje

• Dušan Matis. Zoológia bezchordátov. [s.l.] : [s.n.], 1997.

• MIŠÚROVÁ, Peter; SOLÁR. Molekulová biológia. [s.l.] : Univerzita Pavla Jozefa Śafárika v Košiciach, 2007. ISBN 978-80-7097-671-5.