Waarom een paard ook een beetje een kikker is

Erfelijk materiaal krijgen we niet alleen van onze ouders en voorouders, maar ook ‘van opzij’: van soorten die ons pad kruisen, ons steken, bijten of infecteren en stukjes DNA achterlaten dat in ons genetisch materiaal wordt verweven.

De Amerikaanse geneticus Barbara McClintock (Cold Spring Harbor Laboratory) ontdekte dat in de jaren 40 bij maïs. Maar omdat ze zo veel scepsis te slikken kreeg, stopte ze met publiceren. In 1983 kreeg ze echter de Nobelprijs voor Geneeskunde voor haar ontdekking van mobiele genetische elementen of ‘transposonen’. Nu maken onderzoekers in het vakblad Genome Biology voor het eerst hard dat heel veel soorten inderdaad erfelijk materiaal hebben van anderen en dat dat veel vaker voorkomt dan gedacht.

Zo blijkt bijvoorbeeld dat een kwart van het genoom van koeien en schapen elders vandaan komt. Of dat zebravissen DNA van een soort bloedzuiger hebben, de penisworm van de Japanse oester en dat kikkers, paarden en vleermuizen ook genetisch materiaal delen dat ze van elkaar kregen.

Hoe dat kan, is nog een raadsel, al vermoeden de onderzoekers dat vleermuizen, bloedzuigers, insecten en teken er iets mee te maken hebben. “Maar in welke richting het ging, is niet te zeggen”, zegt professor bio-informatica Vera van Noort (Centrum Microbiële en Plantengenetica, KULeuven). “Beet een vleermuis een paard dat een kikker beet of omgekeerd?” Voor hun onderzoek traceerden genetici van de Universiteit van Adelaide twee bekende stukjes ‘springend DNA’ in 759 soorten planten, dieren en schimmels.

Van één ervan dachten genetici dat het enkel van ouder op kind kon worden doorgegeven. Nu zien ze dat het, net zoals het andere bestudeerde stukje, doorheen de evolutie opmerkelijk vaak van de ene soort op de andere is doorgegeven, zelfs tussen planten en dieren.

Parasiet

“Zie het als een soort parasiet”, zegt hoofdonderzoeker professor David Adelson. “Wat in dat DNA zit is niet zo belangrijk, wel dat ze in genomen van andere soorten binnendringen en dat kunnen verstoren.”

Eén van de twee stukjes is bij mensen in verband gebracht met kankers en neurologische ziektes. Nu blijkt dat het overvloedig in planten en dieren zit en zo’n 150 miljoen jaar geleden in het genoom moet zijn beland van een subklasse van zoogdiersoorten waar ook wij toebehoren. “Wij denken dat dit stukje springend DNA een sleutelrol heeft gespeeld in de evolutie van zoogdieren”, zegt Adelson. Maar dat ‘de mens een kankergen kreeg van planten’, zoals sommige media stellen, is overtrokken. “Dat blijkt niet direct”, zegt van Noort. “Wel suggereert de studie dat springend DNA bij het zoogdier de mens mogelijk meer voorkomt dan we denken. Een deel van ons DNA is niet van ons.”

Dat klinkt angstaanjagender dan het is. Het is niet zo dat stukjes schaap of vlieg ons eigen materiaal verstoren of ons meer ‘schaap’ of ‘vlieg’ zouden maken. Van Noort: “Doorgaans is het springend DNA inactief en onschadelijk. Een stukje DNA springt van een dier naar een ander en kan zichzelf daar gaan kopiëren en uiteindelijk een kwart van het genoom innemen zoals het geval blijkt bij koeien en schapen. Ook weten we dat als deze springende stukjes zich tussen belangrijke stukken op ons genoom weten te wurmen, er wel ziekte kan ontstaan. Dat meer en beter bestuderen is dus wel in ons belang.” Voorbeelden zijn hemofilie en de ziekte van Duchenne.

Daarnaast wijst van Noort nog op een medische implicatie en een filosofische implicatie. “Het is belangrijk dit verder te onderzoeken want het kan ons leren waar virussen zoals ebola of SARS vandaan komen. Ook doet dit onderzoek ons toch nadenken over wat we zijn. Wat zegt dit over ons, over waar we vandaan komen en hoe we zijn ontstaan?”