Amamistekelrat (Tokudaia Osimensis) (afb: Asato Kuroiwa)
Mannetjes-zoogdieren hebben en X- en een Y-chromosoom terwijl wijfjes twee X-chromosomen hebben. Al verschillende onderzoekers hebben de dreigende teloorgang van het Y-chromosoom opgemerkt, maar een mannetjes(?)rat zonder Y-chromosoom? Onderzoeksters hebben uitgevogeld hoe de Amamistekelrat (Amami is een Japanse eilandengroep) dat chromosoom zijn kwijtgeraakt en wat er voor in de plaats kwam.
Het verlies van de Y-chromosoom zou het eind van een zoogdiersoort zijn, zo is de overheersende gedachte (zeker bij leken zoals ik=as). Toch blijken de Japanse stekelratten het al vele jaren te redden zonder. Nu hebben Asato Kuroiwa van de universiteit van Hokkaido en haar collega’s uitgevonden dat een ander chromosoom van die rattensoort zich effectief hebben ontwikkeld tot een geslachtshormoon.
Die Y-chromosomen bij vele diersoorten krimpen al tientallen miljoenen jaren, stelt Kuroiwa. Die kunnen uiteindelijk verdwijnen. “Waarschijnlijk is dat bij deze stekelrat gebeurd.”
Dat Y-chromosoom bevat het SRK-gen dat codeert voor een eiwit die de voor mannetjes specifieke genen op andere chromosomen (de mens heeft 23 chromosoomparen) inschakelt. De belangrijkste zou SOX9 zijn, waarvan het bijbehorende eiwit wezenlijk is voor de ontwikkeling van de zaadballen.
De Amamirat (Tokudaia osimensis) is een van de weinige zoogdiersoorten die zijn Y-chromosoom is kwijtgeraakt. Ook de wijfjes zijn iets kwijtgeraakt: een van de, normaal, twee X-chromosomen. Kennelijk bevat dat Y-chromosoom geen cruciale informatie (genen) om het voortbestaan van de soort te verzekeren.
Kwijtgeraakt
Om uit te zoeken hoe het komt dat die stekelratten op die Japanse eilanden niet zijn uitgestorven lazen de onderzoeksters eerst het genoom van de ratten uit. Ze vonden geen specifiek mannelijke kenmerken. Toen ze beter keken vonden ze dat op chromosoom 3 (chromosomen worden op grootte genummerd) een gedupliceerd stuk DNA zat, net naast het SOX9-gen.
Ze deden een aantal proeven, waaronder het verdubbelen van een stuk DNA bij muisjes. Het bleek dat daardoor de activiteit van het SOX9-gen werd opgekrikt. Dat gen vervangt in feite het SRY-gen (niet SRK? as). Daarmee, aldus de onderzoeksters, is dat chromosoom 3 in feite een Y-chromosoom geworden. Een chromosoom 3 zonder die verdubbeling is dan in feite de vervanger van het X-chromosoom (vandaar waarschijnlijk dat de vrouwtjes een X-chromosoom zijn kwijtgeraakt.
Om er helemaal zeker van te zijn zou bij de stekelratten de verdubbeling moeten worden weggehaald, maar het vervelende (voor de onderzoeksters) is dat deze stekelratsoort een bedreigde diersoort is, zoals vele soorten dreigt.
Die DNA-verdubbeling moet zo’n tweemiljoen jaar geleden zijn ontstaan, denken de onderzoeksters. Toen splitste deze specifieke stekelrat zich af van een verwante soort, die nog wel een Y-chromosoom heeft. Kuroiwa denkt dat mannelijke Amamistekelratten aanvankelijk zowel Y-chromosomen hadden als duplicaties op chromosoom 3 of alleen een van beide ‘DNA-constructies’. Door omstandigheden als stijgend water zouden de Y-lozen zijn overgebleven, speculeert ze. Ze denkt dat dat ook bij mensen zal gebeuren (als ze tijd van leven krijgen).
Niet iedereen is daarvan overtuigd. Collega’s van Kuroiwa stellen dat het Y-chromosoom het prima doet en dat maar weinig zoogdiersoorten hun Y-chromosoom zijn kwijtgeraakt. Uiteindelijk zouden de stekelratten ook hun ongepaarde X-chromosomen kunnen kwijtraken. Die is nu niet meer van veel waarde voor de soort.
Bron: New Scientist