Ontdekking van geslachtschromosomen bij vogelbekdier en kip biedt nieuwe inzichten in genetische balans

AmsterdamWetenschappers van de UNSW Sydney hebben door het bestuderen van vogelbekdieren en kippen belangrijke verschillen gevonden in de geslachtschromosomen van mannen en vrouwen. Ze publiceerden hun bevindingen in de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Dit onderzoek biedt nieuwe inzichten in de evolutie van geslachtschromosomen en de werking van ons lichaam, wat kan leiden tot nieuwe biologische ontdekkingen.

Bij mensen en andere zoogdieren hebben vrouwen twee X-chromosomen, terwijl mannen één X- en één Y-chromosoom hebben. Om een gelijke eiwitproductie te waarborgen, wordt meestal een van de X-chromosomen bij vrouwen uitgeschakeld. Dit proces heet doseringscompensatie van geslachtschromosomen.

Belangrijke resultaten uit het onderzoek:

• Dosagecompensatie vindt plaats, zelfs als mRNA-niveaus niet in balans zijn.
• Proteïneniveaus zijn gelijk tussen de geslachten, ondanks verschillen in mRNA-niveaus.
• Dosagecompensatie zou wel eens essentieel kunnen zijn voor alle gewervelde soorten.

De studie onderzocht de verschillende chromosomen van vogelbekdieren en kippen. Vrouwelijke vogelbekdieren hebben vijf paar X-chromosomen, terwijl mannetjes vijf X- en vijf Y-chromosomen hebben. Kippen gebruiken een ZW-systeem; mannetjes hebben twee Z-chromosomen en vrouwtjes hebben één Z- en één W-chromosoom.

Lees ook:

Vandaag · 18:08

Medeklinkers verklappen: ontdekken van wereldwijde klankpatronen

Uit eerdere studies bleek dat RNA-niveaus vrijwel gelijk zijn in zowel placentadieren als buideldieren. Bij vogels en monotremen, zoals het vogelbekdier, waren de RNA-niveaus echter niet in balans. Dit nieuwe onderzoek toont voor het eerst aan dat deze onbalans op het eiwitniveau wordt gecompenseerd, wat suggereert dat de manier waarop doseringscompensatie werkt, kan verschillen tussen soorten.

De resultaten tonen aan dat het in balans houden van eiwitniveaus een belangrijke en veelvoorkomende mechanism is. Dit is van belang omdat het bewijst dat soorten eiwitproductie kunnen aanpassen, zelfs wanneer mRNA-niveaus verschillen. Deze bevinding suggereert dat eerdere opvattingen, die beweerden dat dosage compensation voornamelijk op mRNA-niveau plaatsvond, mogelijk onjuist zijn.

Het onderzoek is cruciaal voor de menselijke gezondheid. Door het bestuderen van deze processen bij andere soorten kunnen wetenschappers nieuwe manieren ontdekken om genen bij mensen te reguleren. Dit kan leiden tot nieuwe behandelingen voor genetische aandoeningen en een beter begrip van evolutie.

Toekomstig onderzoek richt zich op hoe andere soorten genactiviteit in balans brengen door middel van dosiskompensatie. Wetenschappers willen ontdekken hoe deze systemen zijn ontstaan en wat ze in verschillende situaties doen. Dit onderzoek zal onze kennis van genregulatie en eiwitproductie verbeteren.