Genetic basis of sex determination in the haplodiploid wasp Nasonia
vitripennis
Datum: 21 januari 2011
Promotie: mw. E.C. Verhulst, 16.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5,
Groningen
Proefschrift: Genetic basis of sex determination in the haplodiploid
wasp Nasonia vitripennis
Promotor(s): prof.dr. L.W. Beukeboom
Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen
Sluipwesp bepaalt zelf het geslacht van haar kroost
In de biologische bestrijding is de mogelijkheid om de sekse van
insecten te manipuleren van belang. Bijvoorbeeld bij het maximaliseren
van de hoeveelheid geproduceerde vrouwtjes waar alleen vrouwtjes
parasiteren op een bepaald plaagvormend insect. Eveline Verhulst
ontrafelde bij de parasitaire sluipwesp Nasonia vitripennis het
mechanisme van de geslachtsbepaling. Verhulst heeft met haar onderzoek
voor het eerst epigenetische modificatie bij geslachtsbepaling
aangetoond.
Zowel de mens, als het fruitvliegje planten zich seksueel voort: hun
nakomelingen hebben genen van vader èn moeder. De sluipwesp plant zich
ook seksueel voort, maar vrouwtjes kunnen nakomelingen produceren
zonder te paren. Deze nakomelingen hebben alleen genen van de moeder en
worden allemaal mannetjes. Wanneer een Nasonia-vrouwtje wel paart, dan
kan ze kiezen of ze haar eitjes bevrucht of niet. De bevruchte eitjes
krijgen de genen van vader én moeder en groeien daarom uit tot
vrouwtjes. Zo kan een `bevrucht' vrouwtjes het aantal zonen en dochters
regelen.
Voor geslachtsbepaling in de sluipwesp zijn twee genen erg belangrijk:
transformer en doublesex. `Transformer' is het belangrijkste gen voor
de geslachtsbepaling in alle insecten. Als in een insectenembryo het
transformereiwit aanwezig is, zal een vrouwtje ontstaan. Is transformer
afwezig, dan ontstaat een mannetje. Bij de fruitvlieg zorgt het
mannetje er indirect voor dat er geen transformereiwit gemaakt wordt.
Bij de sluipwesp is dit niet mogelijk, omdat mannetjes geen vader
hebben! Doublesex is het gen dat in twee enzymvarianten voorkomt, de
ene variant is voor mannelijke ontwikkeling en de andere variant voor
vrouwelijke ontwikkeling.
Voor de vrouwelijke variant is het transformerenzym nodig. In Nasonia
is de regulatie van transformer geheel anders dan in andere soorten. Op
het genoom dat vrouwtjes in de eieren stoppen, staat het gen
transformer uitgeschakeld, zodat eitjes die alleen dit genoom krijgen
(haploïden) zich als mannetjes ontwikkelen. Het genoom dat de vader in
de zaadcellen stopt, heeft wel een ingeschakeld transformergen, zodat
eitjes die ook dit genoom krijgen, door bevruchting (diploïden) zich
als vrouwtjes ontwikkelen. Deze manier van genen aan- en uitschakelen
zonder dat de DNA-code verandert, is nog niet eerder in verband
gebracht met geslachtsbepaling. In andere insectensoorten is het
mechanisme van geslachtsbepaling zeer gevarieerd, maar het blijkt dat
altijd weer transformer nodig is voor vrouwelijke ontwikkeling. Het
achterliggende mechanisme heet `epigenetische modificatie'. Verhulst
heeft met haar onderzoek is voor de eerste keer epigenetische
modificatie bij geslachtsbepaling aangetoond.
Eveline Verhulst (Zeist, 1982) studeerde moleculaire biologie aan de
Rijskuniversiteit Groningen, waar zij haar promotieonderzoek deed bij
de vakgroep Evolutionaire genetica van het Centre for Ecological and
Evolutionary Studies (CEES). Het onderzoek werd gefinancierd uit de
Pionier subsidie van NWO toegekend aan Leo Beukeboom.
Laatst gewijzigd: 11 januari 2011 11:58
Rijksuniversiteit Groningen