Menu

Vier bdelloïde rotifers in het genus Adineta
C. G. Wilson 2018

In 2016 suggereerde een studie dat bdelloïde rotifers genetische diversiteit cultiveren door DNA te delen onderling via horizontale overdracht. Maar in het vandaag gepubliceerde werk (12 juli) in Current Biology, identificeert een afzonderlijk onderzoeksteam waarschijnlijke besmetting in de ruwe gegevens uit het eerste rapport, betwist de conclusies ervan en verheldert de noodzaak voor verder onderzoek.”We weten dat bdelloïde rotifers heel vreemde dieren zijn, dus het verhaal leek op het eerste gezicht mogelijk”, zegt Chris Wilson, een evolutionair bioloog aan het Imperial College London en medeauteur van het nieuwe artikel. “We weten bijvoorbeeld al heel lang dat ze veel onverwacht vreemd DNA in hun cellen hebben dat gestolen is van dingen als planten en bacteriën, dus voor veel mensen leek het natuurlijk dat ze ook DNA met elkaar verwisselden.”

Bdelloïde rotiferen zijn microscopische zoetwaterdieren die over de hele wereld voorkomen. En hoewel ze al minstens 80 miljoen jaar bestaan, hebben ze niet veel seks gehad—althans voor zover wetenschappers weten. “Dit grappige kleine aquatische organisme is heel speciaal”, zegt Matthew Meselson, een evolutionair bioloog aan de Harvard universiteit die niet aan beide studies heeft deelgenomen, omdat het onderzoekers in staat stelt de vraag te onderzoeken: “wat is de rol van seksuele voortplanting in de evolutie? Dat is een groot probleem in de evolutietheorie.”

wat hun reproductieve modus ook is, het maakt ze uiteindelijk niet minder interessant.

– Tanja Schwander, Universiteit van Lausanne

dieren die zich ongeslachtelijk voortplanten, bestaan zeker, maar om de diversiteit te behouden, hebben ze een manier nodig om genetische informatie uit te wisselen of dreigen ze uit te sterven. Een mogelijkheid die wetenschappers hebben onderzocht is horizontale genoverdracht-het uitwisselen van DNA tussen individuen, eerder dan het doorgeven van het neer van ouder aan nakomelingen.

hoewel de resultaten van 2016 plausibel leken, deden een paar dingen Wilson en zijn collega ‘ s de bevindingen in twijfel trekken. Ten eerste bleek dat de donoren en ontvangers van de voorgestelde horizontale transfers allemaal waren opgehaald uit hetzelfde park in België en gesequenced voor de paper 2016. Wilson zegt dat je zou verwachten dat sommige van deze dieren DNA hebben opgepikt van andere dieren die niet tegelijkertijd werden verzameld. Deze nette uitlijning wees op het idee dat wat de auteurs van de oorspronkelijke studie verwijzen naar als bewijs voor horizontale overdracht zou eigenlijk contaminatie tussen buizen in het lab in plaats van het delen van genen gebeurt in de natuur.

” Het was ook een beetje verrassend dat het DNA van een dier en dit andere dier nog steeds identiek zou zijn, ook al zijn het verschillende soorten, ” zegt Wilson. “We vroegen ons af waarom niets van het DNA was veranderd sinds het werd verwisseld, waarom het precies overeenkwam met dit andere dier dat toevallig op hetzelfde moment in hetzelfde lab werd gebracht.”

om te onderzoeken of er een eenvoudiger verklaring voor de resultaten zou kunnen zijn, contacteerden Wilson en collega ‘ s de auteurs van de studie van 2016 en verzochten de chromatogrammen—gekleurde pieken die de ruwe gegevens vertegenwoordigen die door het rangschikken van Sanger worden gegenereerd. De auteurs deelden snel hun chromatogrammen, die Wilson en collega ‘ s analyseerden. Zij merkten op dat de ruwe gegevens luidruchtig waren, soms met meerdere pieken die meer dan één DNA-nucleotide in dezelfde positie in de opeenvolging vertegenwoordigen, een vroege aanwijzing dat er besmetting zou kunnen zijn. Wilson en zijn collega ‘ s volgden op met een statistische test waarin ze de secundaire blips in de gegevens vergeleken met de voorspelde DNA-sequentie van de andere dieren die het monster zouden kunnen besmetten en berekenden vervolgens de kans dat ze toevallig een match zouden zien. Het bleek dat de kans kleiner was dan 1 biljoen op 1 dat de ruis in de ruwe data hetzelfde zou zijn als een genetische sequentie van een andere rotifer. Hun conclusie: er moet DNA zijn van twee dieren in dezelfde tube.

het andere team is het er niet helemaal mee eens, hoewel de aanvullende analyse nuttige nieuwe informatie heeft opgeleverd. “Iets wat ik me realiseerde dankzij deze wetenschappelijke uitwisseling met onze collega’ s uit Londen is dat de meeste mensen aannemen dat deze kleine pieken aan de onderkant van de chromatogrammen gewoon willekeurige ruis zijn waar eigenlijk niet, ” zegt Jean-François Flot, een evolutionair bioloog aan de Université Libre de Bruxelles in België en coauteur op de 2016 studie. “Het is niet willekeurig. Is het belangrijk? Dat is een andere vraag. Het is niet duidelijk uit de gegevens die ze laten zien dat dit echt onze Analyse beïnvloedt.”

Flot en collega ‘s hebben een reactie voorbereid op de heranalyse van hun gegevens die zij als preprint willen vrijgeven, waarin zij uitleg geven over enkele van de kwesties die door Wilson’ s team aan de orde zijn gesteld en alternatieve interpretaties bespreken. “Op de lange termijn zal dit goed zijn voor de wetenschap”, zegt Flot.

” Het grote plaatje is . . . dat het al dan niet uitwisselen van DNA door bdelloïden—of hun graad van aseksualiteit—nog steeds een enorme, open vraag is,” zegt David Mark Welch, een evolutionair bioloog aan het Marine Biological Laboratory In Woods Hole, Massachusetts, die niet betrokken was bij beide studies. Hij zegt dat het onderzoek van deze twee groepen laat zien dat ” zelfs voor mensen die goed en voorzichtig zijn, het werken met deze kleine dieren extreem moeilijk is.”

in termen van wat er werkelijk gebeurt tijdens de reproductie van bdelloïden,” noch het originele document, noch dit antwoord aantonen dat bdelloïden zich niet bezighouden met horizontale overdracht, ” Mark Welch voegt toe. “We vermoeden allemaal dat ze dat doen, maar wat erop wijzen is dat het bewijs dat werd gepresenteerd in de oorspronkelijke paper is gemakkelijker te verklaren en vrijwel zeker te wijten aan verontreiniging.”

” de kans dat er een vorm van genetische uitwisseling gaande is is vrij waarschijnlijk, ” bevestigt Tanja Schwander, een evolutionair bioloog aan de Universiteit van Lausanne in Zwitserland die een perspectief schreef over de studie van 2016 voor de Huidige Biologie. “De vraag is echt: op welke frequentie die genetische uitwisselingen gebeuren? Dragen ze eigenlijk bij aan het genereren van variatie binnen . . . rotifers of is het iets dat echt zo zelden gebeurt dat het eigenlijk te zeldzaam is om continue impact te hebben? Wat hun voortplantingswijze ook is, het maakt ze uiteindelijk niet minder interessant.”

C. G. Wilson et al., “Kruisbesmetting verklaart’ inter en intraspecifieke horizontale genetische transfers ‘tussen aseksuele bdelloïde rotifers,” Current Biology, doi: 10.1016 / j. cub.2018.05.070, 2018.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.