Natuurlijke GMO
Het genoom van een organisme is geen staties iets. Het is volop in beweging. Genen veranderen, krijgen er extra functies bij, of verliezen deze juist. Soms erft het genoom nieuwe genen. Andere keren gaat er een gen verloren. Al met al zit het genoom vol dynamiek. Een daarvan is het opdoen van nieuwe genen doormiddel van laterale gen overdracht, of te wel het verkrijgen van een nieuw gen zonder seks te hebben gehad. Ook planten doen hieraan mee. Nu hebben Engelse, Franse, en Zwitserse onderzoekers uitgezocht hoe vaak zo’n laterale gen overdracht nu voorkomt.
Wanneer je de genomen van meerdere individuen van een soort bekijkt, dan vind je genen die in alle individuen aanwezig zijn, die van het kern-genoom. Maar ook genen die wel in sommige individuen voorkomen, maar niet in andere, de zo genaamde toegevoegde genen. Samen vormen het kern-genoom en de toegevoegde genen het pan-genoom van een soort. Deze toegevoegde genen kunnen het genoom binnen komen via laterale gen overdracht. De onderzoekers zochten uit hoe vaak dit nu voorkomt bij een familie van grassen.
Dit zijn vaak nuttige genen
Hiervoor brachten ze het genoom van vijf individuen van de gras familie in kaart. Hierbij zagen de onderzoekers dat er minstens 168 genen waren die afkomstig waren van verschillende andere plantenfamilies. Voor deze genen analyseerde de onderzoekers of ze voorkwamen in andere individuen van de onderzocht gras familie. Al hadden alle geanalyseerde individuen wel een aantal van de 168 genen. Geen van de genen was aanwezig in alle individuen.
Vervolgens keken de onderzoekers naar de dynamiek van het verkrijgen en verliezen van deze lateraal verkregen genen. Hierbij zagen de onderzoekers dat gemiddeld gezien een individu per miljoen jaar 2 tot 16 genen lateraal verkrijgt. Waarbij de helft alweer na 3 tot 6 miljoen jaar verloren is.
Kijkend naar welke genen de plant wel houdt viel op dat dit vaak nuttige genen zijn. Zoals genen voor ziekteresistentie, of stress tolerantie. Ook genen van andere soorten die een verbetering van het eigen gen zijn mochten blijven. De laatste groep zorgde er weer voor dat het oorspronkelijke gen verdwenen kon zijn. Zo laat dit onderzoek weer eens zien dat de natuur zelf het niet zo nauw neemt met waar een gen vandaan komt. Zo lang het maar nuttig is.
Literatuur
Raimondeau, P., Bianconi, M.E., Pereira, L., Parisod, C., Christin, P.-A. and Dunning, L.T. (2023), Lateral gene transfer generates accessory genes that accumulate at different rates within a grass lineage. New Phytol. https://doi.org/10.1111/nph.19272
Plant en Zo 