Evolutionair genetisch onderzoek maakt vliegenmepper overbodig

Wordt de vliegenmepper overbodig? Van geen enkel insect is tot nu toe het gen voor mannelijke ontwikkeling geïdentificeerd. Bij de huisvlieg lijkt het echter bijna gevonden. Evolutionair biologen van de Rijksuniversiteit Groningen doen er met collega’s van de partneruniversiteit in Göttingen onderzoek naar. De resultaten kunnen bruikbaar zijn bij een milieuvriendelijke bestrijding van deze ziekteverwekker en wellicht ook van andere vliegen en muggen.

Huisvliegen in Nederland hebben dezelfde geslachtsbepaling als de mens: vrouwtjes hebben twee X-chromosomen en mannetjes een X en een Y. Ergens op het Y-chromosoom ligt een gen dat de mannelijkheid bepaalt. Mannelijke huisvliegen in het zuiden van Europa hebben echter helemaal geen Y-chromosoom. Ze zijn XX en het gen voor hun mannelijkheid bevindt zich op één van de vijf andere chromosomen, dat daarom neo-geslachtschromosoom wordt genoemd. Waarom deze andere strategie van geslachtsbepaling is ontstaan, is een van de vragen die de onderzoeksgroep Evolutionaire Genetica van de RUG hoopt te beantwoorden.

Evolutionair belangrijk

Onderzoeksleider Leo Beukeboom vertelt: ‘Bij de mens wordt het mannelijk geslacht bepaald door het zogeheten SRY-gen, dat al ongeveer 150 miljoen jaar geleden is ontstaan in de evolutionaire lijn van de zoogdieren. Van geen enkel insect is tot nu toe een dergelijk gen geïdentificeerd. Maar wij zijn hard op weg om het bij de huisvlieg te vinden. Daarbij maken we dankbaar gebruik van de inmiddels voorhanden zijnde volledige DNA-sequentie van de huisvlieg. We willen de verschillen tussen vrouwelijke en mannelijke genen gaan meten bij verschillende – “Nederlandse” en “Zuid-Europese” -temperaturen. Voor dit evolutionaire belangrijke onderzoek hebben we recentelijk een zogeheten Ubbo Emmius sandwichpositie verworven met collegabiologen van de universiteit van Göttingen.’

Milieuvriendelijke bestrijdingsmethode

Dit onderzoek is niet alleen van belang om te begrijpen hoe geslachtsbepaling-mechanismen kunnen veranderen tijdens de evolutie. Meer kennis over de genetica van geslachtsbepaling in de huisvlieg kan bijdragen aan het ontwikkelen van milieuvriendelijke bestrijdingsmethoden van dit plaaginsect. De partner uit Göttingen heeft al steriele mannetjes geproduceerd van de schadelijke Mediterrane fruitvlieg. Als dit ook voor de huisvlieg zou kunnen, is effectieve bestrijding van deze ziekteoverdrager in de toekomst mogelijk.

Temperatuur

‘In eerder onderzoek hebben we aangetoond dat temperatuur de belangrijkste verklarende factor is voor het ontstaan van neo-geslachtschromosomen,’ vertelt Beukeboom. ‘We begrijpen echter nog niet waarom deze nieuwe geslachtschromosomen in warme gebieden een voordeel hebben ten opzichte van gewone Y-chromosomen in koudere gebieden. Een mogelijke verklaring is dat het gen voor mannelijkheid op het Y-chromosoom niet goed werkt bij hogere temperatuur. Hierdoor ontstaat natuurlijke selectie ten gunste van nieuwe genen voor mannelijkheid en dit zou kunnen leiden tot het ontstaan van nieuwe geslachtsbepalingsgenen op andere chromosomen

Noot voor de redactie

Meer informatie: prof.dr. Leo Beukeboom, vakgroep Evolutionaire Genetica, Center for Ecological and Evolutionary Studies (CEES), Rijksuniversiteit Groningen, tel. (050) 363 8448 of 363 2092.