Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Losse flodders, of vreemd gevormde zaadcellen. Wetenschappers ontdekten wat verwijdering van genen van het Y-chromosoom doet met de vruchtbaarheid van muizen.
Mannen hebben X en Y, vrouwen tweemaal X. Dat weten we allemaal. Maar wat doet dat Y-chromosoom eigenlijk precies en hoe regelt die de spermaproductie? Wetenschappers van het Francis Crick Institute hebben nu voor het eerst ontdekt welke genen de mannelijke vruchtbaarheid garanderen. Zij schreven erover in Science.
Lees ook:
- Wetenschappers ontrafelen eindelijk het Y-chromosoom
- Waarom hebben chromosomen de vorm van een X?
- Eiwit bepaalt of chromosomen los of geclusterd liggen
Lastig Y-chromosoom
Het Y-chromosoom is lang het ondergeschoven kindje geweest in chromosoomonderzoek. Zo werd gedacht dat hij niet essentieel was. Sommige wetenschappers suggereerden zelfs dat hij helemaal zou verdwijnen in de loop der evolutie.
En toen toch de interesse kwam om het chromosoom eens aan een nader onderzoek te onderwerpen, bleek dat een lastig opgave. Want het Y-chromosoom bleek een complexe structuur te hebben met veel herhalingen. Net alsof je een boek wilt lezen dat in stroken is geknipt.
Genen wissen
Geen wonder dat pas 1,5 jaar geleden de volledige sequentie (volgorde van bouwstenen) van het mannelijke chromosoom bekend werd. En nu hebben geneticus James Turner en collega’s dus voor het eerst de genen die van belang zijn voor de spermaontwikkeling kunnen onderstrepen.
Dat deden de onderzoekers door bij mannetjesmuizen een aantal Y-chromosoom-genen te verwijderen. In totaal verkregen ze dertien groepen muizen, met elk een andere set aan genen die waren gewist. Zo konden ze zien wat het effect van de mutaties was op de vruchtbaarheid van de dieren.

Gemis compenseren
Turner en zijn team zagen vervolgens bij diverse mannetjesmuizen grote problemen ontstaan. Sommigen schoten alleen nog maar ‘losse flodders’: hun sperma bevatte geen zaadcellen meer. Of de cellen hadden een gekke vorm en bewogen slecht. Geen wonder dat het moeilijk bleek vrouwtjes te bezwangeren.
Bijzonder genoeg waren er genen die op zichzelf geen effect gaven wanneer je ze verwijdert. Maar wanneer je die samen met buurgenen weghaalt, ontstaan er ineens wel problemen. Blijkbaar bestaat er een compensatiemechanisme, maar werkt dat niet meer wanneer er een opeenstapeling is van mutaties, suggereren de onderzoekers.
Dat laatste was het geval in de zogenoemde AZFa-regio van het Y-chromosoom. Muteer je daar drie genen, dan kan de mannetjesmuis in kwestie helemaal geen nageslacht meer verwekken. Bij mensen waren er al aanwijzingen dat deze genregio een belangrijk rol speelt bij ernstige onvruchtbaarheid.
Y-chromosoom in andere organen
Over mensen gesproken. Zeker een op de zes stellen hebben problemen met kinderen krijgen. In een aanzienlijk deel van hen ligt de oorzaak bij het Y-chromosoom. Onderzoek hiernaar is dus belangrijk.
Turner en collega’s denken dat als meer bekend is over welke genen precies zijn aangedaan bij de patiënt, het mogelijk is deze te vervangen via gentherapie. Zodat ook deze mannen weer een normale spermaproductie krijgen en samen met hun partner via IVF ouders kunnen worden.
Voor nu gaan de onderzoekers zich richten op het effect van Y-chromosoom-genen op andere organen bij muizen, zoals het hart en de hersenen. Want er bestaan aanwijzingen dat genetische afwijkingen op het mannelijke chromosoom ook een rol spelt in sommige vormen van kanker en de ziekte van Alzheimer.
Bronnen: Science, The Francis Crick Institute via EurekAlert!
Beeld: Andrew Syred/SPL/ANP