Polyploidizace znamená znásobení počtu úplných chromozómových sad v organizmu nad běžnou úroveň a představuje významný krok v evoluci a speciaci. Polyploidie čili stav kdy má jedinec v každé buňce vyšší počet chromozomových sad, poskytuje organizmu prospěšnou genetickou flexibilitu a široké možnosti adaptivní odezvy, kdy dodatečné kopie genů teoreticky dovolují evoluci za redukovaného výběrového tlaku a získání nových funkcí genů přispívá k adaptaci.
U obratlovců ve srovnání s bezobratlými a rostlinami se polyploidie vyskytuje poměrně sporadicky a většinou ji nalézáme u obojživelníků a ryb. Nejvyšší počet chromozómů u obratlovců (2n ~ 446) byl dosud zdokumentován u osmana tibetského Ptychobarbus dipogon, kaprovité ryby z Tibetské náhorní plošiny.
Kriticky ohrožení jeseteři, kteří během své evoluce prošli třemi obdobími duplikace celého genomu, představují výjimečný příklad ploidní plasticity mezi obratlovci. Existence tří současných ploidních skupin jeseterů, jejich schopnost autopolyploidizace a mezidruhového křížení spolu s plodností některých kříženců představují nesmírně závažnou problematiku ochrany a chovu jeseterů.
Při řešení projektu Grantové agentury České republiky „Duplikace genomu v evoluci jeseterů a dopad na jejich biologii“ (18-09323S) jsme studovali způsoby a následky umělé polyploidizace. Umělé potlačení prvního mitotického dělení samo o sobě nebo v kombinaci s předchozím potlačením druhé fáze meiózy u funkčně tetraploidních zygot (4n, C-hodnota = 4,15 pgDNA/jádro) jesetera sibiřského Acipenser baerii a j. ruského A. gueldenstaedtii vedlo k získání plůdku různých ploidních úrovní – diploidně/hexaploidních (2n/6n) mozaik, hexaploidů, oktaploidních juvenilů (8n) a dodekaploidních larev (12n). Počty od 477 do 520 chromozómů oktaploidních juvenilů obou jeseteřích druhů potvrdily, že se modální počet chromozómů rodičovských druhů zdvojnásobil. Tento nález převyšuje dosud nejvyšší dokumentovaný počet chromozómů mezi obratlovci u osmana tibetského a dokazuje, že jeseteří genom může i dnes podstoupit početné změny ploidní úrovně bez drsných fyziologických následků a produkovat jedince se širokou škálou ploidních úrovní a s extrémně vysokými počty chromozómů.
Podrobné informace naleznete v původním článku: Lebeda, I., Ráb, P., Majtánová, Z., Flajšhans, M., 2020. Artificial whole genome duplication in paleopolyploid sturgeons yields highest documented chromosome number in vertebrates. Scientific Reports 10, Article No. 19705. (IF 2019 = 3.998; Q1; DOI: 10.1038/s41598-020-76680-4).
