© Copyright Menno Schilthuizen

Genetisch ellebogenwerk loont niet altijd

MENNO SCHILTHUIZEN

(Oorspronkelijk verschenen in Intermediair, 4 december 1997.)

Sinds de beroemde Britse bioloog Richard Dawkins hem meer dan twintig jaar geleden introduceerde, spreekt de term selfish gene zeer tot de verbeelding. Tot die tijd had men de evolutie gezien als een strijd tussen verschillende individuen, of dat nu dino's, dennen of Denen waren. De sterkste overleeft en bepaalt hoe de volgende generatie eruit gaat zien.

Maar Dawkins, en, toegegeven, een heleboel van zijn literair minder begaafde voorgangers, betoogden dat het eigenlijk niet het beest of de plant is die zich voortplant, maar zijn genen. Organismen, zei Dawkins met een scheve grijns, zijn alleen maar het vervoermiddel dat DNA gebruikt om van deze naar de volgende generatie te komen.

Een beetje een kip-of-ei-probleem, maar de provocatie had wél effect. Want Dawkins' nieuwe visie op de evolutie betekende ook dat het niet per se noodzakelijk was dat genen zich harmonieus zouden gedragen. Een gen dat losbreekt uit het keurslijf van de chromosomen en zich verspreidt ten koste van andere genen, ten koste zelfs van zijn drager, kan toch in de evolutie succesvol blijken te zijn.

'Meiotic drivers' zijn zulke zelfzuchtige genen, zegt Michiel van Boven, die afgelopen maandag aan de Rijksuniversiteit Groningen promoveerde. 'Hun truc', legt Van Boven uit, 'is dat ze genetisch voorpiepen.' Iedereen heeft twee sets chromosomen in zijn cellen; de ene set afkomstig van vader, de andere ván moeder. In zaad- of eicellen worden deze twee sets weer gereduceerd tot één, waarbij een genetische loterij voor elk gen bepaalt of het de versie van vadersdan wel van moederskant is die in een zaad- of eicel terechtkomt.

Normaal gesproken heeft een gen van bijvoorbeeld vaderskant dus een kans van vijftig procent om in een ei- of zaadcel terecht te komen. Puur toeval. Maar 'meiotic drivers', zoals bijvoorbeeld het zogenoemde t-complex dat bij muizen voorkomt, nemen daar geen genoegen mee. Tijdens de vorming van geslachtscellen dringen ze voor. Hoe ze dat precies doen is niet bekend, maar waar het op neerkomt is dat een onevenredig groot deel van de ei- of zaadcellen het egoïstische gen draagt.

Van Boven deed onderzoek naar de verspreiding van het t-complex, want daar is iets raars mee aan de hand: 'Het gen weet binnen te dringen in zo'n negentig procent van alle ei- en zaadcellen. Je zou dus verwachten dat binnen de kortste keren alle muizen het t-complex hebben. Maar dat is niet zo. Het gaat om hooguit tien procent.'

Nu was al langer bekend dat het t-complex zich niet straffeloos kan verspreiden. Zodra een dier een t-complex heeft op beide chromosomen, bevechten de beide zelfzuchtige genen elkaar tot het bittere einde. Van de muis, welteverstaan. Van Boven: 'Zo'n muis gaat dood of is onvruchtbaar. Hierdoor kan de frequentie van het gen nooit uitstijgen boven de vijftig procent. Maar dat is toch nog een hogere frequentie dan wat je in de natuur vindt.'

Van Boven maakte wiskundige en computermodellen om erachter te komen wat er precies aan de hand was. Het bleek dat het t-complex in zijn verspreiding wordt gehinderd door het feit dat muizen in het wild geen aaneengesloten populatie vormen. Er bestaan allemaal kleine populaties, die nogal geïsoleerd zijn. In zulke populaties, zegt Van Boven, zal de frequentie van het gen snel toenemen, waardoor ook de kans dat twee muizen met allebei een t-complex elkaar tegenkomen, groot wordt. Daardoor zullen ze dus veel sterfte en onvruchtbaarheid in hun nakomelingen ondervinden, en zal de subpopulatie instorten. Dat is sneu voor de betreffende muizen, maar het gevolg is dat de frequentie van het gen in de gehele populatie veel lager blijft dan vijftig procent. Brutale genen hebben niet de halve wereld.

 

   
Copyright©2004 Schilthuizen.org