Dat je twee verwante diersoorten niet onderling kunt kruisen hoeft niet aan verschillen in eiwitsequenties te liggen. Expressieniveaus spelen ook mee, toont onderzoek bij fruitvliegjes aan.

Volgens de meest gangbare theorie wordt die incompatibiliteit tussen verschillende soorten veroorzaakt door een beperkt aantal genen van de ene soort die niet meer samengaan met ándere genen van de andere soort. Die zogeheten Dobzhansky-Muller-genenparen zorgen er voor dat nakomelingen niet levensvatbaar zijn, of op zijn minst onvruchtbaar.

Onderzoekers van de Ludwig-Maximilians-Universitat München hebben dit nu nader ondezocht bij twee soorten fruitvliegjes: Drosophila melanogaster en Drosophila simulans. Als je een vrouwtje van de eerste soort kruist met een mannetje van de tweede, overleven de mannelijke nakomelingen het larvale stadium niet. De vrouwtjes wel, maar die blijken steriel.

In Developmental Cell wordt nu beschreven dat dit ligt aan twee genen: hybrid male rescue (Hmr) en lethal hybrid rescue (Lhr). Dit duo codeert voor de eiwitten HMR en LHR die samen een complex vormen. Dat complex is essentieel voor de centromeervorming die de chromosomen in de bekende X-vorm dwingt, voorafgaand aan de celdeling.

Wat er aan de hand blijkt te zijn, is dat deze eiwitten bij beide soorten maar een heel klein beetje verschillen, en gewoon door elkaar kunnen functioneren. Alleen de productiehoeveelheden zijn verschillend: D. melanogaster maakt veel meer HMR dan D. simulans, en voor LHR is dat precies omgekeerd. Vermoed wordt dat dat komt doordat die eiwitten er in de loop van de evolutie andere functies hebben bijgekregen, al is nog niet duidelijk welke.

Het volgende punt is dat Hmr op het X-chromosoom ligt. De mannelijke hybrides erven hun enige X-chromosoom van de moeder, in dit geval dus van D. melanogaster, en krijgen zo dus de verhoogde HMR-productie mee. Lmr ligt op een ander gen, dus de mannetjes erven ook altijd een allel van vader D. simulans dat extra LHR aanmaakt. En dat is dodelijk: extra HMR én extra LHR betekent dat zich veel meer centromeercomplexen kunnen vormen dan normaal, zelfs zo veel dat ze proberen de chromosomen op meer dan één plek aan elkaar te knopen waardoor van een normale celdeling geen sprake meer kan zijn.

De vrouwtjes krijgen ook een X-chromosoom van D. simulans mee, en kennelijk onderdrukt dat op de een of andere manier de verhoogde productie van de X van D. melanogaster. Dat is tenminste de enige verklaring die de Duitsers kunnen verzinnen.

De voornaamste conclusie is volgens hen dat het weer eens het vitale belang van goede eiwitexpressieregelingen in het algemeen onderstreept.

bron: Ludwig-Maximilians-Universitat München, Developmental Cell