Bij het rondwormpje C. elegans zijn twee zelfzuchtige genen ontdekt. De ene maakt een gifstof en de andere het tegengif. Zo houden ze elkaar bezig zonder ook maar iets aan de rest van het wormpje bij te dragen, melden UCLA-onderzoekers deze week in Science.

Het zijn niet de eerste zelfzuchtige genen die in de natuur zijn aangetroffen sinds Richard Dawkins er een boek over schreef, maar ze behoren wel tot de mooiste illustraties van het concept tot nu toe.

Eyal Ben-David, Alejandro Burga en Leonid Kruglyak ontdekten het tijdens experimenten met de zeldzame DL238-stam van Caenorhabditis elegans. Ze wilden één van diens chromosomen voorzien van een stukje genoom van de N2-stam, de meest gebruikte proefdiervariant. Dat deden ze door éénmalig die twee stammen te kruisen en daarna te gaan terugkruisen met DL238. Als je daarbij selecteert op dat ene stuk DNA dat je wilt behouden en voor de rest het toeval zijn gang laat gaan, moet na een aantal generaties het overige N2-DNA vrijwel zijn verdwenen.

Twee grote stukken weigerden echter hardnekkig te vertrekken, als teken dat de natuur daar zélf op selecteerde. Nader onderzoek leerde dat dat klopt: wormpjes die van beide ouders de DL238-variant van deze stukken erven, overleven het embryonale stadium niet.

De reden blijkt te zijn dat deze stukken onder meer het gen pha-1 bevatten. Tot nu toe werd aangenomen dat dat essentieel is voor de ontwikkeling van het voedingskanaal van de worm. Maar dat kan dus niet kloppen: DL238 bezit dat gen niet, maar zolang je deze stam niet met N2 probeert te kruisen ontwikkelt ze zich volkomen normaal.

Een ander gen, genaamd sup-35, is bij DL238 ook afwezig of op zijn minst dusdanig gemuteerd dat het niet werkt. Bij N2-wormpjes werkt het wel, en blijkt het te coderen voor een toxisch eiwit dat - vermoedelijk - dat voedingskanaal aantast. Op zijn beurt codeert pha-1 voor een eiwit dat werkt als tegengif; meer functies lijkt het niet te hebben. De moeder maakt het gif aan en geeft het haar eitjes mee, en als die daaruit voortkomende embryo’s niet beschikken over pha-1 om het tegengif aan te maken gaan ze dood.

Sup-35 en pha-1 zijn dus een zelfzuchtig paar: het houdt zichzelf in stand en heeft er vakkundig voor gezorgd dat de wormpjes er haast niet van af komen. Zolang sup-35 ergens in de populatie rondzwerft, blijft pha-1 onmisbaar. De DL238-stam heeft kennelijk geluk gehad; wellicht is ze onder geïsoleerde omstandigheden ontstaan uit een paar voorouders die stomtoevallig allemaal sup-35 misten.

Het is niet het enige zelfzuchtige genenpaar van C.elegans. Er bestaat minstens één ander paar, genaamd peel-1/zeel-1, dat op vergelijkbare wijze werkt; alleen is het hier de vader die het peel-1-toxine door zijn sperma mengt.

De auteurs beginnen te vermoeden dat er veel meer van die zelfzuchtige genenparen bestaan, zonder dat de wetenschap het in de gaten heeft. Veel genen, die tot nu toe worden beschouwd als essentieel voor de ontwikkeling, zouden in werkelijkheid onderdeel kunnen uitmaken van zo’n paar.

bron: UCLA