Amazonekillivis (-molly) (afb: WikiMedia Commons)

De Amazone-killivis of -molly (Poecilia formosa) is een opmerkelijke soort. Alle killivissen zijn vrouwtjes en planten zich klonaal (=ongeslachtelijk) voort. Hoewel vrouwtjes moeten paren met mannetjes van verwante soorten om de voortplanting op gang te brengen, wordt het DNA van het mannetje niet in het nageslacht opgenomen. Volgens de evolutietheorie zouden dan schadelijke mutaties zich in de loop der tijd geleidelijk in het genoom ophopen, wat uiteindelijk het voortbestaan ​​van de soort zou bedreigen. Toch heeft de Amazone-molly duizenden generaties overleefd. Hoe ze dat doet hebben onderzoekers inmiddels ‘uitgevist’. Genconversie is de truc.
Edward Ricemeyer, verbonden aan de Ludwig-Maximiliansuniversiteit in München (LMU), en collega’s hebben nu ontdekt hoe deze bijzondere vissoort het genetische verval vermijdt dat verwacht wordt bij organismen die zich zonder seks voortplanten. De bevindingen onthullen dat het genoom van de Amazone-molly gezond blijft door een proces dat genconversie wordt genoemd. Dit mechanisme helpt schadelijke mutaties te verwijderen (????;as), zelfs in afwezigheid van recombinatie. Genconversie zorgt ervoor dat natuurlijke selectie kan blijven werken. Overigens planten tal van micro-organismen zich ongeslachtelijk voort (door celdeling) en zelfs gewervelde dieren zoals haaien.
Bij geslachtelijk voortplantende soorten helpt recombinatie tijdens de voortplanting schadelijke mutaties te scheiden van gunstige, zodat natuurlijke selectie schadelijke varianten kan verwijderen. Bij een ongeslachtelijke soort zoals de Amazonekillivis is dit mechanisme grotendeels afwezig.

Met behulp van hoogwaardige genoomuitleestechnieken van verschillende visjes zochten de onderzoekers naar sporen van mutatieaccumulatie en de evolutionaire krachten die op het genoom inwerken. In plaats van het verwachte genetische verval ontdekten ze wijdverspreid bewijs van genconversie, een proces waarbij een DNA-sequentie wordt gekopieerd van een andere, vergelijkbare sequentie. Dit proces kan beschadigde versies van genen vervangen door intacte kopieën.
“Genconversie kan schadelijke mutaties effectief overschrijven met gezonde kopieën van hetzelfde gen”, legt Ricemeyer uit. “Dat betekent dat natuurlijke selectie nog steeds schadelijke mutaties kan verwijderen, zelfs in een lijn die zich klonaal voortplant.”

De analyses van de onderzoekers suggereren dat genconversie ervoor zorgt dat gunstige varianten zich verspreiden en schadelijke mutaties uit de populatie worden verwijderd, waardoor de algehele integriteit van het genoom behouden blijft. “Dit was verrassend, aangezien de standaardverwachting is dat klonale genomen geleidelijk zouden moeten verslechteren”, zegt Ricemeyer. “In plaats daarvan zien we bewijs dat deze soort een mechanisme heeft dat het genoom opmerkelijk functioneel houdt.”
“Deze vis lijkt het beste van twee werelden te hebben: de genetische gezondheid die normaal gesproken voortkomt uit seksuele voortplanting, zonder dat er een mannetjes-DNA nodig is om zich voort te planten”, zegt hoofdauteur Wesley Warren van de Universiteit van Missouri.

Vaker voor dan gedacht

Naast het verklaren van het langdurige succes van de Amazone-molly, werpt het onderzoek licht op een fundamentele vraag in de evolutionaire biologie: waarom organismen die zich alleen ongeslachtelijk kunnen voortplanten, hoewel relatief zeldzaam, wijdverspreider zijn dan voorheen werd gedacht.
Ricemeyer: “Onze resultaten laten zien dat evolutie mogelijk meer manieren heeft om de gezondheid van het genoom te behouden dan voorheen werd erkend. Het bestuderen van ongebruikelijke systemen zoals de Amazone-molly helpt ons de fundamentele krachten te begrijpen die genomen vormgeven in de hele levensboom.”

Bron: Alpha Galileo