Bij veel diersoorten ontstaat tijdens de ontwikkeling een duidelijk verschil tussen links en rechts. Denk maar aan je eigen lichaam; het hart ligt iets meer naar links en de lever juist wat verder naar rechts. Wetenschappers begrijpen dat het gen Nodal in veel soorten zorgt voor deze asymmetrie, maar het is nog niet bekend wat er aan de expressie van dit gen vooraf gaat. Biologen van de universiteit van Tokyo gingen aan de slag met huisjesslakken om hier achter te komen.

De linksdraaiende en rechtsdraaiende vorm van de huisjesslak Lymnaea stagnalis. Japanse biologen hebben ontdekt dat het verschil tussen links en rechts al vanaf de derde celdeling van het slakkenembryo vastligt.

Kuroda laboratory

Een andere oriëntatie

De huisjesslak Lymnaea stagnalis kent twee vormen, er komen zowel slakken met linksdraaiende als slakken met rechtsdraaiende huisjes voor. Het verschil tussen de vormen is genetisch bepaald en erft over via de moederlijke lijn. Daarbij zijn rechtsdraaiende huisjes dominant over linksdraaiende huisjes. Om rechtsom te kunnen draaien, vindt er tijdens de ontwikkeling van het slakkenembryo een verandering plaats. Tijdens de derde celdeling vervormen de acht cellen van het embryo, waardoor de spoelen tussen metafase en anafase een andere oriëntatie krijgen.

Die derde celdeling is precies het moment waarop de Japanners ingrijpen. Met twee glazen staafjes veranderen zij de oriëntatie van de cellen op een kunstmatige manier. Slakken die genetisch rechtsdraaiend zijn, krijgen zo een linksdraaiend huisje en slakken die genetisch linksdraaiend zijn een rechtsdraaiend huisje. In veel gevallen houdt de verandering langdurig aan. Zeventien dagen na de ingreep is 31 procent van de genetisch rechtsdraaiende embryo’s uitgegroeid tot een jonge slak met een linksdraaiend huisje. Van de genetisch linkdraaiende slakken wordt maar liefst 46 procent uiteindelijk rechtsdraaiend.

Door de oriëntatie van cellen tijdens de derde deling van het slakkenembryo te manipuleren, krijgen genetisch linksdraaiende slakken een rechtsdraaiend huisje en genetisch rechtsdraaiende slakken een linksdraaiend huisje.

B. Endo

Nakomelingen

Niet alleen het huisje draait de verkeerde kant op. Ook de interne organen, zoals het hart, de maag en het darmstelsel, zitten ‘verkeerd om’. Een genetisch linksdraaiende slak die dankzij de ingreep van de wetenschappers rechtsdraaiend is geworden ziet er dan ook precies hetzelfde uit al een slak die van nature rechtsdraaiend is. Alleen het genetische programma van deze dieren is anders. Slakken die van nature rechtsdraaiend zijn, krijgen nakomelingen met een rechtsdraaiend huisje. Slakken die dankzij manipulatie rechtsdraaiend zijn geworden, krijgen nakomelingen met een linksdraaiend huisje.

De Japanners concluderen dat het verschil tussen links en rechts in slakken tijdens de derde celdeling wordt bepaald. Wat daar gebeurt heeft ook direct invloed op de expressie van het gen Nodal, die tijdens de vijfde of zesde celdeling op gang komt. Bij slakken waar een kunstmatige ingreep de draairichting verandert, past ook de activiteit van Nodal zich aan. Dit onderzoek aan huisjesslakken geeft wetenschappers meer informatie over het mogelijke ontstaan van links-rechts asymmetrie in andere diersoorten.

Bronnen

Zie ook

De buitenaardse blik op evolutie herzien (Kennislinkartikel)