Eén enkele letter in de genetische code maakt het verschil tussen blond en bruin haar. De verandering in het DNA heeft alleen invloed op haarkleur en niet op andere eigenschappen, zoals oogkleur en huidskleur.

Dat blijkt uit nieuwe onderzoek, gedaan door wetenschappers van het Howard Hughes Medical Institute. Het onderzoek begon niet bij haarkleur, maar bij de driedoornige stekelbaars. De wetenschappers onderzochten de huidskleur van verschillende populaties van deze vissen. In 2007 ontdekten ze dat variaties in een enkel gen verantwoordelijk waren voor verschillende huidskleuren over de hele wereld. Ook bij mensen bleken variaties in dit gen, Kit ligand genaamd, te zorgen voor verschillende huidskleuren.

Kit ligand zorgt ervoor dat een eiwit wordt aangemaakt dat essentieel is voor de ontwikkeling van cellen die pigment produceren. De activiteit van het gen heeft daardoor invloed op haar- en huidskleur. Maar het eiwit heeft ook een hoop andere functies in het lichaam en beïnvloedt onder andere het gedrag van bloedstamcellen, voorlopers van eicellen en spermacellen en neuronen in de darmen.

Eén letter verschil

De wetenschappers wilden een manier vinden om de haarkleur te veranderen zonder de andere functies van het eiwit te beperken. Ze gingen daarvoor op zoek in het regulerend DNA. In tegenstelling tot coderend DNA houdt regulerend DNA zich niet direct bezig met het bouwen van eiwitten. Wel bepaalt het in hoeverre het coderende DNA dat doet en zo kan het een grote invloed uitoefenen. In vissenpopulaties is in 85 procent van de gevallen juist dat regulerende DNA (en dus niet het coderende DNA) verantwoordelijk voor een verandering in huidskleur. Ook bij mensen hebben onderzoekers laten zien dat variatie in eigenschappen vaak wordt veroorzaakt door het regulerende DNA.

De onderzoekers zochten naar een ‘schakelaar’ in dat regulerende DNA die invloed had op de haarkleur, maar niet op de andere functies van Kit ligand. Ze knipten daarvoor stukjes menselijk DNA uit waarvan bekend was dat ze invloed hadden op haarkleur. Die koppelden ze aan een gen dat een blauwe kleurstof produceert wanneer het wordt aangezet. Ze introduceerden dit DNA in muizen en keken in welke cellen de blauwe kleur werd geproduceerd, oftewel: waar het gen aan stond. Zo vonden ze een stukje DNA dat alleen genactiviteit stimuleerde in ontwikkelende haarzakjes en geen invloed had op andere cellen. Vervolgens bekeken de wetenschapper de DNA-volgorde in dat stukje DNA bij mensen. Ze vonden een kleine variatie: één enkele letter bleek bij blondines anders te zijn dan bij brunettes.

Blonde muizen

De wetenschappers introduceerden vervolgens de ‘blond-schakelaar’ in muizen. Die bleken hierdoor duidelijk lichter haar te krijgen dan hun soortgenoten met ‘normaal’ DNA. Verder functioneerden de blonde muizen normaal.

Bronnen: Nature Genetics, Howard Hughes Medical Institute via EurekAlert!