Herfordstier: …vrijwel alleen maar herhalingen… (afb: WikiMedia Commons)
Zonder dat daar al te veel ruchtbaarheid aan gegeven wordt worden van planten, dieren en micro-organismen hun genoom uitgelezen. Dat gebeurde dus ook met het Y-chromosoom, dat alleen mannelijke exemplaren hebben, van een stier van het Herefordras. Daar schijnen die onderzoekers tien jaar over gedaan te hebben. Daaruit blijkt dat dat chromosoom tientallen kopieën van dezelfde genen bevat die het geslacht van de nakomeling bepalen. Daardoor zouden er onevenredig veel stiertjes worden geboren, maar het X-chromosoom
van de vrouwtjes, de koeien dus, heeft tegenmaatregelen genomen. Een genetische wapenwedloop.
“Als je een X- en een Y-chromosoom hebt, dan heb je een probleem”, zegt David Page van, onder meer, het MIT in Cambridge (VS). “We moeten meer aandacht besteden aan dit conflict als een constante en algemene trek van sekse.” Die genetische verschillen tussen mannetjes en vrouwtjes zouden een rol kunnen spelen in gezondheid en ziekte.
Ergens in de evolutie zo’n 200 miljoen jaar geleden is dat Y-chromosoom ontstaan, of althans toen werd de chromosoomsymmetrie doorbroken. Vrouwen hebben twee X-chromosomen, mannetjes en X- en een Y-chromosoom. Page en zijn collega’s zijn geïnteresseerd hoe die ontwikkeling is verlopen. Inmiddels hebben ze al een hele serie Y-chromosomen van zoogdieren uitgelezen met een heel secure methode: SHIMS.
Met die nauwkeurige techniek zagen ze allerlei vreemde dingen op het Y-chromosoom. Bij sommige soorten bestaat bijna al het genetische materiaal op Y uit tientallen of zelfs honderden herhalingen. “Het is net een spiegelzaal”, zegt Page. Bij muizen, bijvoorbeeld, heeft 98% van de genen te maken met de balletjes. Daarvan is iets minder dan de helft herhaling. Page: “Wij wilden weten of dat iets typisch is voor knaagdieren of dat dat ook bij andere Y-chromosomen zo is.”
Na primaten en knaagdieren was toen het rund aan bod. Met dat Y-chromosoom zijn ze ruim tien jaar bezig geweest. Het bleek een van de dichtst ‘begeende’ Y-chrosomen te zijn die de onderzoekers onder ogen hadden geregen. 96% bestond uit herhalingen.
Waarom dan toch?
Net als bij muisjes had dat genetische deel van het Y-chromosoom alles met de ballen te maken. Maar waarom dan toch? “Dat kan niet zijn om meer sperma te maken”, zegt medeonderzoekster Jennifer Hughes. “Dat is overdaad, toch? Je hebt geen honderden kopieën van een gen nodig om iets gedaan te krijgen.”
Het bleek dat de koeien ook een aantal exemplaren van die ‘ballengenen’ hadden. Hughes: “Ik weet niet wat het mechanisme is in de stier maar het idee is dat de versterking van de genen in het Y-chromosoom is bedoeld om dat door te geven en de X-kopieën zijn bedoeld om dat tegen te gaan en X te helpen.”
Die wapenwedloop zou bij muisjes zijn bewezen. Die herhaling zou het een voorsprong geven in de geslachtsbepaling. In een onderzoek uit 2012 gooiden onderzoekers die herhalingen er uit. Vervolgens kwamen er meer X-chromosomen dan Y-chromosomen in de zaadcellen terecht en werden er meer vrouwtjes geboren. Dat zou een verklaring voor die herhalingen zijn.
Volgens Page is die wapenwedloop misschien al zo lang aan de gang als er zoogdieren zijn. Hughes ziet wel voordelen voor fokkers in deze ‘ongeen’. Zuivelboeren hebben liever koeien, terwijl vleesboeren graag meer stieren hebben.
Page: “Ons lab richt zich op geslachtsverschillen bij de mens. Dat onderzoek wordt ondersteund over wat we hebben geleerd door het vergelijken van Y-chromosomen van verschillende dieren met die van ons.” Ik vroeg me tijdens het lezen af: is dat bij de mens ook zo?
Bron: phys.org