Vergeet puntmutaties en survival of the fittest. Twee onderzoekers hebben nu aangetoond dat springende genen, stukken DNA die van de ene plek naar de andere springen, de drijvende kracht achter de evolutie zijn in sommige soorten.
Springende genen essentieel voor evolutie mens
Springende genen, in het Engels jumping genes, zijn stukken DNA die naar een nieuwe plek in het genoom van een cel kunnen springen. Door deze beweging ontstaan mutaties en veranderen de erfelijke eigenschappen van de nakomelingen. In hun laatste publicatie geven de Australische onderzoekers Greene en Oliver ongeveer honderd voorbeelden van springende genen, die genen ingrijpend wijzigden of zelfs toevoegden, met als gevolg dat welbekende primateneigenschappen zoals het zien van kleur ontstonden.
“Onderscheid kunnen maken tussen rood en groen, snellere werking van het brein, een betere voedselvoorziening voor de foetus, een actievere placenta en betere weerstand tegen infectieziekten zijn maar enkele van de evolutionaire vorderingen die door springende genen zijn veroorzaakt,” aldus een hoogleraar biomedische wetenschappen, prof. Greene. “Het is zelfs heel moeilijk om je voor te stellen hoe primaten (waaronder de mens) zich hadden kunnen ontwikkelen zoals nu, zonder jumping genes.”
Meerdere biologische raadsels opgelost
Oliver en Greene hebben de theorie verfijnd tot vier deeltheorieën die helpen verklaren waarom evolutie soms extreem snel verloopt, soms geleidelijk en soms nauwelijks. Hun springende genentheorie helpt daarom een aantal raadsels in de biologie te ontsluieren, bijvoorbeeld de reden dat sommige soorten plotseling eensklaps opduiken in de fossielenverzameling, waarom sommige groepen organismen zeer rijk zijn in soorten en andere juist soortenarm. Als voorbeeld van een groep die makkelijk nieuwe soorten vormt, geeft Oliver vleermuizen. Vleermuizen kennen een grote populatie actieve springende genen. Inderdaad zijn er verbazingwekkend veel soorten vleermuizen: één op elke vier zoogdiersoorten is een vleermuis.
Zonder springende genen ontstaat levend fossiel
Levende fossielen, zoals de coelacanth en de tuatura-hagedis kennen nauwelijks tot helemaal geen springende genen. Ook verklaart het volgens het tweetal waarom soorten het zogeheten junk-DNA niet uit hun genoom verwijderen.
Greene en Oliver hopen dat hun collega’s de springende-genen theorie verder gaan uittesten bij andere soorten. Ze hebben pionierswerk door anderen op dit gebied – denk aan Nobelprijswinnares Barbara McClintock – samengevat en in een nieuw paradigma samengevat.
Zou de Cambrische explosie samenvallen met het ontstaan van springende genen? Zou er een bepaald mechanisme bestaan dat jumping genes activeert? En zouden de sprongen lukraak zijn, of zou er een systeem achter zitten zodat er een vorm van geleide evolutie ontstaat? Vragen waar biologen waarschijnlijk nog wel even mee zoet zullen zijn…
Bron:
Scientists present evidence for groundbreaking evolution theory, Murdoch University (2011)
Over de werking van een springend gen zegt Wikipedia:
Een springend gen heeft het enzym transposase nodig dat vaak door het springende gen zelf gemaakt wordt. De einden van het springend gen bevatten dezelfde nucleotiden maar in tegengestelde volgorde. Het enzym transposase bindt zich aan beide einden van het springende gen en aan de plaats waar het gen naar toe moet gaan. Op deze plaats wordt het chromosoom geknipt. Op de knipplaats is het chromosoom “kleverig” geworden en hiertussen wordt het springende gen geplakt.