Voorbeelden van miRNA’s (afb:WikiMedia Commons)

Onderzoekers denken ontdekt te hebben hoe nieuwe genen ontstaan. Door fouten bij de verdubbeling van DNA bij de celdeling kunnen soms stukken DNA ontstaan die van voor naar achter en omgekeerd dezelfde nucleotidevolgorde hebben, palindromen in taalkundige termen (parterretrap, bijvoorbeeld). Die ‘palindromen’ zouden kunnen leiden tot genen die coderen voor regulerende eiwitten die invloed hebben op de genactiviteit. Deze verklaring verklaart overigens mijns inziens hooguit een deeltje van het ontstaan van genen verklaart en dan alleen nog maar van piepkleine genen die coderen voor microRNA’s .
Het overgrote deel van ons DNA, zon 98%, is niet-coderend. Dat wil zeggen dat dat niet coderen voor een of ander eiwit. De rest werd vroeger troep genoemd, maar dat was omdat de onderzoekers geen idee hadden waarvoor dat diende. Naast de 20 000 genen die menselijk DNA bevat zouden er nog duizenden sequenties zijn die voor kleine RNA’s (micro-RNA’s) zouden coderen en die relatief weinig basenparen omvatten. Dat zouden in potentie regelgenen zijn (ik=as had daar nog nooit van gehoord, wel van miRNA’s).
Het aantal genen van mensen is weliswaar vrij constant, maar dat verandert gaandeweg toch wel. Zo zou de mens sinds zijn evolutionaire ‘afscheid’ van de apen er 155 nieuwe genen hebben bij gekregen. Hoe was (is?) nog duister.
Onderzoeksters rond Heli Mönttinen van de universiteit van Helsinki zijn daar eens dieper in gedoken. Ze keken daarbij vooral naar de regelgenen. Als die afgelezen worden ontstaan die miRNA’s die maar zo’n twintig nucleotiden lang zijn en ook palindromen. “Die palindromen zijn nodig om de RNA’s een haarspeldvorm te geven zodat die hun regelfunctie kunnen uitvoeren”, zegt medeonderzoeker Mikko Frilander. Daarbij binden steeds twee buur’palindromen’ aan elkaar. Dat die ontstaan door toevallige puntmutaties in het DNA lijkt de onderzoeksters onwaarschijnlijk.

Om uit te zoeken hoe deze ‘palindromen’ kunnen zijn ontstaan keken Möttinen en de haren of dat iets met ‘malverschuiving’ te maken kan hebben. Die ‘malverschuiving’ (in het Engels template switching) ontstaat als bij het dupliceren van een DNA-streng een tijdje een verkeerde DNA-sequentie wordt gekopieerd. Daardoor ontstaan fouten die om meer dan om een paar verkeerde geplaatste nucleotiden gaat. De onderzoeksters keken vooral naar die palindroomsequenties.

Kopieerfout

Met een zelf ontwikkeld algoritme berekenden ze of die zo ontstane palindroomgenen bij mensen zo zouden kunnen zijn ontstaan. Daarbij vergeleken ze het menselijke DNA met dat van mensapen maar ook van labmuisjes om te kijken welke soorten palindroom-miRNA’s hadden (en welke niet). Uit de analyse daarvan zou zijn gebleken dat die palindromen ontstonden door een kopieerfout.
Om dan ook nog een voor RNA coderend gen te worden moeten die kopieerfouten op bepaalde plaatsen gebeuren. Die regelgenen bevinden zich vaak in de buurt van beginpunten van ‘officiële’ genen. Dat zou er op duiden dat die nieuwe regelgenen onder die voorwaarde afleesbaar worden.

Volgens de onderzoeksters zou er in de loop der tijden bij de mens zo’n 6000 palindroomsequenties zijn ontstaan die mogelijk zouden kunnen coderen voor miRNA’s. Slechts een van alle 69 functionele miRNA-genen bij primaten zouden op de beschreven manier ontstaan zijn; voor de mens zo’n 18. Dit zou volgens de onderzoeksters een universeel verschijnsel zijn. Mij lijkt dat geen universele verklaring voor het ontstaan van nieuwe ‘volwassen’ genen (maar dat is de mening van een leek op elk terrein).

Bron: scinexx.de