Nieuw onderzoek in Molecular Biology and Evolution beschrijft hoe genduplicatie bij houtratten bijdraagt aan weerstand tegen ratelslangengif. Eerder werk toonde aan dat leden van de SERPIN-genfamilie, zoals SERPINA1, giftige componenten kunnen remmen. De huidige studie richtte zich op SERPINA3, dat veel minder bestudeerd was, en vond dat houtratten twaalf kopieën van dit gen hebben terwijl mensen er één bezitten. Deze extra kopieën ontstonden via tandemduplicatie, een proces waarbij een genkopie naast het oorspronkelijke gen in het genoom wordt ingevoegd; het originele gen behoudt meestal zijn rol en de nieuwe kopieën kunnen daarna functioneel divergeren.
Het onderzoeksteam, onder leiding van Matthew Holding en mede-geleid door Meilyn Ward in het lab van David Ginsburg aan het University of Michigan Life Sciences Institute, analyseerde de eiwitten die door elk van de twaalf SERPINA3-genen worden gecodeerd. Ze gebruikten gifmonsters van de ratelslangen die deze knaagdieren bejagen. Veel SERPINA3-eiwitten bonden rechtstreeks aan onderdelen van het gif en blokkeerden hun toxische werking, maar de activiteit verschilde tussen eiwitten: enkele hadden geen interactie, terwijl één eiwit twee verschillende toxische componenten remde.
De auteurs merken op dat tandemduplicatie ook vaak voorkomt in genen voor slangengif. Terwijl prooidieren weerstand ontwikkelen, kunnen gifproteïnen veranderen en diversifiëren; de duplicaties in SERPINA3 kunnen daarom deel uitmaken van een co-evolutionaire respons. De studie werd gefinancierd door de National Institutes of Health en een University of Michigan Honors Summer Fellowship. Holding concludeerde dat genduplicatie "nog een hulpmiddel in de gereedschapskist van de knaagdieren" toevoegt om giftige beten te overleven.
- Matthew Holding
- Meilyn Ward
- Laura Haynes
- David Ginsburg
- Mark Margres
- Marjorie Matocq
Moeilijke woorden
- genduplicatie — Het verdubbelen van een gen in het genoom.
- tandemduplicatie — Een genkopie direct naast het origineel geplaatst.
- divergeren — Langzaam andere functies of eigenschappen krijgen.
- remmen — De activiteit of werking van iets verminderen.remde
- gifmonster — Een portie slangengif gebruikt voor onderzoek.gifmonsters
- prooidier — Een dier dat door een roofdier wordt opgegeten.prooidieren
- co-evolutionair — Verwijst naar gezamenlijke evolutionaire veranderingen.co-evolutionaire
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Welke voordelen en mogelijke nadelen kan genduplicatie bieden voor een soort zoals de houtrat? Licht je antwoord toe.
- Hoe zou kennis over SERPINA3-duplicaties kunnen bijdragen aan medische of ecologische toepassingen? Noem voorbeelden.
- Bespreek hoe co-evolutie tussen roofdieren en prooien invloed kan hebben op de ontwikkeling van nieuwe verdedigings- of aanvalsmiddelen.
Gerelateerde artikelen
Cycloon Ditwah veroorzaakt zware verwoesting in Sri Lanka
Cycloon Ditwah trof Sri Lanka vorige maand en veroorzaakte grote overstromingen, aardverschuivingen en vele doden. Experts zeggen dat waarschuwingen en ruimtelijke richtlijnen niet werden opgevolgd en roepen op tot wetenschappelijke, betere planning bij het herbouwen.
Vitamine D kan overgang naar type 2 diabetes vertragen
Een nieuwe analyse van de D2d-studie wijst erop dat vitamine D de stap van prediabetes naar type 2 diabetes kan vertragen bij mensen met bepaalde variaties in het VDR-gen. Meer onderzoek is nodig en hoge doses vragen medisch advies.
Wetenschap aantrekkelijk maken met activiteiten
Evenementen met proefjes, lezingen en doe-activiteiten maken wetenschap begrijpelijker en aantrekkelijker. Organisatoren passen activiteiten aan leeftijden aan, werken op verschillende locaties en meten succes met bezoekers en feedback.
