Je leest:

Zebravink heeft veel ‘zang-DNA’

Zebravink heeft veel ‘zang-DNA’

Internationaal onderzoeksteam ontrafelde het complete genoom van de zebravink

Auteur: | 31 maart 2010

Na het genoom van de kip in 2004 publiceert vakblad Nature deze week het eerste genoom van een zangvogel, de zebravink. De complete DNA-volgorde van beide vogels komt in grote lijnen overeen, maar de details verschillen. Een groot deel van het DNA van de zebravink is actief betrokken bij het horen en het zelf zingen van liedjes.

Mannelijke zangvogels proberen met hun liedjes vrouwtjes te verleiden. Maar dat zingen kunnen ze niet zomaar. Een jonge zebravink brabbelt verschillende deuntjes en oefent net zo lang tot hij het liedje van zijn vader kan imiteren. Als hij zo’n liedje eenmaal kent, zingt hij het voor de rest van zijn leven. De zebravink leert het zingen dus ongeveer op dezelfde manier als kleine kinderen leren praten. Vandaar dat dit zangvogeltje een belangrijk modelorganisme is om de evolutionaire en genetische basis van spraak te onderzoeken. Met de opheldering van de complete DNA -volgorde van de zebravink wordt dit onderzoek een stuk eenvoudiger.

Vanuit eerdere studies aan de Universiteit van Illinois was al bekend dat honderden genen in het brein van de zebravink actief worden als de vogel een nieuw liedje hoort. Nu het hele genoom doorzocht is, blijkt dat er in totaal achthonderd genen betrokken zijn bij het zingen en luisteren naar zang. Dat is ruim de helft van alle coderende genen in het DNA van de vogel. “Een simpele melodie hoeft maar een paar seconden te duren, maar heeft een ontzettend complexe genetische basis.” zo stellen wetenschappers in vakblad Nature.

Actieve genen zorgen meestal voor de productie van bepaalde eiwitten. Bij zebravinken die een liedje moeten leren werkt dat iets anders. Het grootste deel van de actieve genen maakt geen eiwit aan, maar produceert niet-coderende stukjes RNA. Die niet-coderende stukjes RNA gaan waarschijnlijk een interactie aan met mRNA -moleculen. Op die manier regelen de niet-coderende stukjes RNA de stabiliteit van mRNA en de locatie waar het molecuul actief is. Ook bepalen ze of er uiteindelijk wel of geen eiwit wordt aangemaakt.

Kip en zebravink vergeleken

De laatste voorouder van kip en zebravink leefde zo’n honderd miljoen jaar geleden. Toch lijkt het genoom van de twee vogels nog steeds sterk op elkaar. Met ongeveer één miljard basenparen is het kleiner en compacter dan dat van zoogdieren —het genoom van de mens bestaat bijvoorbeeld uit bijna drie miljard basenparen. Er zijn ook verschillen tussen het DNA van de kip en de zebravink. Om zingen mogelijk te maken hebben bepaalde groepen genen bij de zebravink een snelle evolutie ondergaan.

Een voorbeeld is de groep genen die de werking van ionkanalen regelt. Die kanalen zorgen ervoor dat elektrisch geladen deeltjes zich langs te celmembraan kunnen verplaatsen. Als de zebravink een liedje hoort, worden de regelgenen van de ionkanalen onderdrukt. Het is voor de wetenschappers nog niet duidelijk waarom dat gebeurt, maar ze vermoeden wel dat de snelle evolutie van deze groep genen noodzakelijk is geweest om het zangtalent van de zebravink te ontwikkelen.

Wat kunnen we eigenlijk met al die kennis over het genoom van een zangvogel? De wetenschappers schrijven: “We hebben nu de mogelijkheid om diep in het genoom van de zebravink te kijken. Niet alleen naar de genen die direct betrokken zijn bij het zanggedrag, maar ook naar de genen die dat reguleren.” Zo hopen zij uiteindelijk de genetische basis van spraakproblemen -zoals stotteren- te achterhalen. Ook de DNA-volgorde van andere dieren die geluid aanleren kan daarbij helpen. Niet geheel toevallig dus, dat de publicatie van het genoom van de papegaai later dit jaar verwacht wordt.

Bron

Wesley Warren e.a. ‘The genome of a songbird’ Nature 464, 757-762 (1 april 2010)

Zie ook

Het genoom ontrafeld (Kennislinkartikel) Doorgefokte kip is genetisch nog divers (Bionieuws) Vogelzang en menselijke spraak (Universiteit Utrecht)

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 31 maart 2010

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.