Vannloppe med mye å arve

En rekordstort antall gener i arvestoffet kan gi svaret på hvorfor vannloppen Daphnia pulex kan forvandle seg så lett ut fra miljøet omkring.

Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.

Det er ikke alle vannlopper forunt å få et helt konsortium av forskere oppkalt etter seg.

Men det er ikke uten grunn at 450 genforskere over hele verden i Daphnia Genomics Consortium er i gang med å tolke det nylig kartlagte arvestoffet til det uunnseelige lille krepsdyret.

Daphnia pulex har ikke bare flest gener av alle dyr der arvestoffet er kartlagt. Det har også en forbløffende evne til å skru genene sine av og på slik at det raskt kan tilpasse seg utfordringer i miljøet omkring.

Daphnia pulex er et nesten-mikroskopisk krepsdyr som lever i dammer og innsjøer. (Foto: Jan Michels, Kiels Christian-Albrechts-universitet)

Miljømester

Mange sultne rovfisk på jakt etter en Daphnia? Ikke noe problem. Skru på genene for tagger i nakken eller en spiss hjelm på hodet til beskyttelse.

Giftstoffer fra alger eller miljøverstingen Homo sapiens i dammen eller innsjøen? Ingen panikk. Andre gener aktiveres og sørger for motstandskraft.

Modellorganisme

Det er blant annet disse egenskapene som har ført til at Daphnia pulex er forfremmet til det som forskerne kaller en modellorganisme. Her er den i godt selskap med blant annet bananfluer, rundormer, marsvin og rotter.

Daphnia er også det første krepsdyret som har fått arvestoffet sitt kartlagt.

Genduplikator

Og hvilket arvestoff! Nukleinsyrene snor seg ut til det største antall gener som noe dyr er i besittelse av, så langt vi hittil kjenner til.

Vi mennesker fortoner oss enkle i sammenligning, og må se oss slått med bare 23 000 gener mot Daphnias 31 000.

Så hva skal den lille puslingen med alle disse genene? Det er her forskerne faller i staver over det de finner.

Det viser seg nemlig at Daphnia dupliserer opp genene sine. Den lager stadig flere kopier i en relativt sett forrykende fart.

Kopier med nye egenskaper

Fram til nå har funksjonen til disse genene vært gåtefull, men nå tror forskerne at alle disse kopiene er nettopp det som gir den evnen til å tilpasse seg miljøet så raskt og effektivt.

De nye genkopiene virker trolig i samspill med andre gener på nye måter, slik at Daphnia pulex raskt kan utvikle nye egenskaper.

Kloner seg selv

Dag Olav Hessen, populærvitenskapelig forfatter og professor i biologi ved UIO, mener det er kritikkverdig at det nesten ikke finnes populærvitenskapelige bøker i norske bokbutikker (Foto: Privat, Dag Olav Hessen)

Prof. Dag Hessen ved Universitetet i Oslo forsker selv på Daphnia. 

- Det er en organisme som er ideell i mange sammenhenger; den vokser raskt, er lett å holde i kultur og danner kloner, noe som gjør at man kan studere genetisk identiske individer, sier han til forskning.no.

Daphnia kan altså formere seg ved kloning, eller ukjønnet formering. Hessen mener at nettopp ukjønnet formering skaper et ekstra behov for genetisk variasjon hos Daphnia, en variasjon som den kjønnede formeringen ellers bidrar med.

Efffektiv genkoding

-Det er oppsiktsvekkende at Daphnia har så mange genutgaver, for selve mengden arvestoff er minimal. Mindre enn fem prosent av vårt eget genom er egentlige gener, men Daphnia har et mye mer ”effektivt” genom. Her er nesten alt arvestoffet gener, sier han.

- Hvorfor ulike organismer har så ulik mengde DNA, altså ulik genomstørrelse, er fortsatt et ubesvart spørsmål, avslutter Hessen.

Ligner på mennesket

Daphnia Genomics Consortium har enda en god grunn til å studere sitt mikroskopiske modelldyr. Hittil er det nemlig ikke funnet noen andre virvelløse dyr med et arvestoff som ligner så mye på menneskets.

Det betyr at Daphnia også kan brukes som modellorganisme for å undersøke hvordan miljøfaktorer påvirker menneskers helse og sykdommer.

Resultatene presenteres i siste nummer av tidsskriftet Science.

Referanse og lenke:

J.K. Colbourne et.al: The Ecoresponsive Genome of Daphnia pulex, Science 4. februar 2011

Daphnia Genomics Consortium

Powered by Labrador CMS