Een team van wetenschappers heeft de volgorde bepaald, Voor de eerste keer, een kleine worm die behoort tot een groep van uitsluitend aseksuele soorten die ongeveer 18 miljoen jaar geleden is ontstaan, waardoor het een van de oudste levende geslachten van aseksuele dieren is die bekend zijn. Het werk onthult hoe het is ontsnapt aan de evolutionaire doodlopende weg die gewoonlijk wordt aangetroffen door organismen die zich niet bezighouden met seks.

"Wetenschappers hebben geprobeerd te begrijpen hoe sommige dieren miljoenen jaren zonder seks kunnen overleven, omdat ze zo streng, langdurige onthouding is zeer zeldzaam in de dierenwereld, ", legt professor biologie van de New York University, David Fitch, uit, een van de co-auteurs van het onderzoek. "Dit fenomeen is belangrijk voor het begrijpen van evolutionaire genetica omdat het indruist tegen de algemeen aanvaarde opvatting dat seksuele reproductie vereist is om schadelijke mutaties te elimineren en voor aanpassing aan een veranderende omgeving."

"Bijvoorbeeld, op korte termijn, het erven van kopieën van de genen van beide ouders biedt meestal een goede verzekering tegen mutaties die de functie van een van die genkopieën zouden kunnen doden - een proces dat complementatie wordt genoemd, Fitch vervolgt. "Op de lange termijn het produceren van nakomelingen via geslachtsgemeenschap zorgt voor aanpassing aan veranderende omstandigheden in de tijd omdat het variatie produceert door genetische shuffling, of recombinatie. Echter, omdat een dergelijk schuifelen niet voorkomt binnen aseksuele soorten, ze hebben de neiging om snel uit te sterven. Dus, het is een al lang bestaand mysterie in de biologie hoe sommige aseksuele dieren zoveel generaties hebben overleefd."

Het onderzoek, uitgevoerd door onderzoekers van NYU's Center for Genomics and Systems Biology en Duke University's Center for Genomic and Computational Biology, verschijnt in het journaal Huidige biologie .

De nieuw gesequenced worm, Diploscapter pachys , is een kleine, transparant, vrijlevende rondworm en nauw verwant aan Caenorhabditis elegans , een organisme dat gewoonlijk wordt gebruikt voor biomedisch onderzoek.

in tegenstelling tot C. elegans , echter, D. pachys is aseksueel.

Bij het maken van deze vaststelling, de wetenschappers gebruikten DNA om een ​​genealogie af te leiden die onthulde dat D. pachys behoort tot een groep van uitsluitend aseksuele soorten die ongeveer 18 miljoen jaar geleden is ontstaan.

Bij een nader onderzoek van hoe D. pachys reproduceert, het onderzoeksteam ontdekte dat, net als veel andere aseksuele organismen, het proces van het maken van kiemcellen - sperma of eicellen - was aangepast om recombinatie te voorkomen, of de herschikking die het gevolg is van seksuele voortplanting.

"In principe, de dieren waren zichzelf aan het klonen, " legt Fitch uit. Bovendien toen de onderzoekers de chromosomen bestudeerden, ze vonden nog iets verrassends:er was maar één paar chromosomen.

Naaste familieleden, zoals C. elegans , hebben 5-7 chromosomen, maar een paar met één chromosoom, de wetenschappers zeggen, is zo zeldzaam in hogere organismen dat er slechts twee andere diersoorten bekend zijn met deze aandoening:een mier en een parasitaire rondworm.

De onderzoekers besloten om het genoom van D. pachys om te testen hoe het enkele chromosoom was gestructureerd, hetzij door verlies of door fusie van meerdere voorouderlijke chromosomen.

Hun resultaten toonden aan dat D. pachys fuseert de zes chromosomen van zijn voorouder tot een enkel chromosoom en slaat de eerste deling van meiose over, waar genen worden gerecombineerd, zodat zijn nakomelingen de hoge genetische diversiteit van de ouders behouden.

"Dus, het mysterie van zijn lange levensduur lijkt grotendeels opgelost: D. pachys overwint de nadelen van ongeslachtelijke voortplanting door genetische variatie in stand te houden, en daarmee aanvulling, " legt Fitch uit. "Ironisch genoeg, dit wordt bereikt door ervoor te zorgen dat er geen recombinatie is tussen de genkopieën. Als er waren, de verschillen tussen de genkopieën kunnen verloren gaan. In feite, D. pachys heeft verschillende genen verwijderd die nodig zijn om de recombinatiemachinerie te maken die in seksuele organismen bestaat."