Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe seksferomonen diversifiëren:lessen uit gist

Seksferomonen zijn chemische signalen die door organismen worden gebruikt om partners aan te trekken. Ze worden doorgaans geproduceerd door het ene geslacht en gedetecteerd door het andere geslacht. Bij veel soorten zijn seksferomonen zeer specifiek, waardoor individuen partners binnen hun eigen soort kunnen vinden. Bij sommige soorten kunnen de seksferomonen echter variabeler zijn, waardoor de mogelijkheid bestaat tot kruising tussen verschillende populaties of zelfs verschillende soorten.

Een voorbeeld van hoe seksferomonen kunnen diversifiëren, wordt gevonden in de gistsoort Saccharomyces cerevisiae. S. cerevisiae is een modelorganisme dat is gebruikt om een ​​verscheidenheid aan biologische processen te bestuderen, waaronder feromoonsignalering. In S. cerevisiae worden geslachtsferomonen geproduceerd door haploïde cellen van het ene paringstype (a of alfa) en gedetecteerd door haploïde cellen van het tegenovergestelde paringstype.

De geslachtsferomonen van S. cerevisiae zijn kleine peptiden die in het milieu worden uitgescheiden. Deze peptiden binden zich aan receptoren op het oppervlak van cellen van het tegenovergestelde paringstype, wat vervolgens een signaalcascade in gang zet die leidt tot celgroei en paring.

De geslachtsferomonen van S. cerevisiae zijn binnen de soort sterk geconserveerd, maar er zijn enkele variaties tussen de verschillende stammen. Deze variaties kunnen de specificiteit van de feromonen beïnvloeden, waardoor de mogelijkheid ontstaat om tussen verschillende stammen te paren.

Aangenomen wordt dat de diversificatie van seksferomonen in S. cerevisiae wordt veroorzaakt door een aantal factoren, waaronder natuurlijke selectie en genetische drift. Natuurlijke selectie kan de evolutie bevorderen van nieuwe seksferomonen die effectiever zijn in het aantrekken van partners, terwijl genetische drift kan leiden tot de willekeurige accumulatie van mutaties in seksferomoongenen.

De diversificatie van seksferomonen kan een aantal gevolgen hebben voor de evolutie van gistpopulaties. Het kan bijvoorbeeld leiden tot de vorming van nieuwe paringstypen, waardoor de mogelijkheden voor paring en reproductie kunnen toenemen. Het kan ook leiden tot de vorming van nieuwe soorten, omdat populaties die qua geslachtsferomonen uiteenlopen mogelijk niet langer in staat zijn zich te kruisen.

De studie van de diversificatie van seksferomonen in S. cerevisiae heeft inzicht opgeleverd in de evolutie van feromoonsignalering en de rol die feromonen spelen in de evolutie van nieuwe soorten.