Aanpassen aan een nieuwe omgeving is altijd lastig. Onderzoek naar de stekelbaars laat zien welke delen van het DNA belangrijk zijn om te gedijen in een ander leefgebied.

Na de laatste ijstijd, ongeveer 110.000 tot 10.000 jaar geleden, werd de stekelbaarspopulatie in zee verdeeld over zeeën, meren en rivieren overal ter wereld. De vissen moesten zich dus aanpassen aan nieuwe omgevingen. Door de genoomsequentie van verschillende populaties stekelbaarzen te bepalen, hebben onderzoekers van HudsonAlpha-instituut aangetoond welke moleculaire veranderingen belangrijk zijn voor adaptatie en evolutie.

Om te kunnen gedijen in hun nieuwe omgeving ontwikkelden de verschillende populaties stekelbaarzen andere eigenschappen, waaronder het aantal stekels, lichaamslengte en ooggrootte. Methet genoom van de driedoornige stekelbaars (zie foto) als referentie werden de veranderingen (mutaties) in het DNA gekoppeld aan deze verschillende eigenschappen. Het herleiden van deze eigenschappen tot specifieke stukken in het genoom wordt genetic mapping genoemd. Zo konden niet alleen uiterlijke verschillen worden verklaard, maar ook die in gedrag.

Verschillende populaties

De veranderingen in het genoom worden normaal gesproken door enkele mutaties in DNA-basenparen veroorzaakt, maar in dit onderzoek werden vaak ‘grote’ delen DNA verwisseld, genaamd inversies. Hierdoor konden de stekelbaarzen niet meer met elkaar paren en ontstonden de verschillende populaties met soortspecifieke eigenschappen.

Wanneer wel een enkel basenpaar verandert, gebeurt dit vaak in een specifiek gen of eiwit. Bijzonder aan dit onderzoek is dat deze mutaties in gebieden zaten die genen of eiwitten reguleren. In tegenstelling tot wilde dieren worden bij laboratorium- of huisdieren juist mutaties gevonden in een bepaald gen of eiwit. Dit suggereert dat wilde dieren en getemde dieren zich mogelijk verschillend gedragen in tijden van verandering.

Bronnen: Nature, Howard Hughes Medical Institute via EurekAlert!

Beeld: Piet Spaans/CC BY-SA 3.0