Pootloze muizen verhelderen evolutie van de slang

Door slangendna bij muizen in te brengen, hebben wetenschappers van onder meer de universiteit van Californië pootloze muizen gemaakt. Met dit experiment bootsen de onderzoekers de evolutie van slangen na, die meer dan honderd miljoen jaar geleden hun poten verloren. De resultaten verschenen in het vakblad Cell.

Jonge cobra's, gevangen in een woongebied in Madhya Pradesh, India. 'Slangen verloren hun poten waarschijnlijk als een aanpassing aan een gravende levensstijl. De boa en de python kruipen nog rond met overblijfselen van poten in hun lichaam. Welke genen verantwoordelijk zijn voor het potenverlies bij slangen is nog een raadsel.' Beeld anp

Slangen verloren hun poten waarschijnlijk als een aanpassing aan een gravende levensstijl. Er zijn heel wat fossiele slangen met kortere poten gevonden. Bovendien kruipen de boa en de python nog rond met overblijfselen van poten in hun lichaam. Welke genen verantwoordelijk zijn voor het potenverlies bij slangen is nog een raadsel.

Tekst loopt door onder foto's.

Twee muizen; de bovenste is 'gewoon wild', de onderste is 'verslangd'. Beeld Cell

Een team van Amerikaanse en Zwitserse wetenschappers bestudeerde de aan-en-uit-knop van een gen dat actief is tijdens de ontwikkeling van poten. In slangen werkt deze schakelaar niet meer door een opeenhoping van mutaties.

De onderzoekers sleutelden aan de genetische code van deze aan-en-uit-knop. Ze vervingen het muizendna met dna van mensen, vissen en slangen. Muizen met mensen- en vissendna ontwikkelden poten op de normale manier, terwijl muizen met het stukje dna van slangen pootloos bleven.

Zeventien letters

Een gedetailleerde blik op de genetische code toonde aan dat slangen onder meer een dna-tekst van zeventien letters verloren tijdens hun evolutie. De onderzoekers verbeterden deze tekst en brachten het herstelde stukje dna in bij de muizen waardoor deze weer poten ontwikkelden.

'Eigenlijk is de uitkomst van dit experiment geen verrassing, want dit is precies zoals we denken dat evolutie werkt', zegt bioloog Maurijn van der Zee van Leiden Universiteit die niet betrokken was bij de nieuwe studie. 'Het is wel bijzonder dat er slechts zeventien letters verbeterd moeten worden om de klok miljoenen jaren terug te draaien.'

Toch is het raadsel van de slangenpoten hiermee nog niet helemaal opgelost, waarschuwt geneticus Douglas Menke van de universiteit van Georgia en niet betrokken bij het onderzoek. 'Waarschijnlijk is deze ontdekking slechts een stukje van een complexe puzzel. In het dna van slangen liggen er nog heel wat andere pootgenen verborgen die niet meer actief zijn.'

Het is dan ook de vraag of wetenschappers slangen weer poten kunnen geven door alleen aan deze aan-en-uit-knop te sleutelen. 'Technisch is het zeker mogelijk', aldus van der Zee. 'Maar ik verwacht dat er andere stukjes dna hersteld moeten worden voordat er weer slangen op vier poten rondlopen.'

CRISPR-Cas

De onderzoekers gebruikten de nieuwe genetische techniek CRISPR-Cas die het mogelijk maakt om de dnacode nauwkeurig te herschrijven. 'Het was in principe al mogelijk om te sleutelen aan het dna, maar dankzij CRISPR-Cas gaat het nu veel sneller en makkelijker', zegt hoofdonderzoeker Axel Visel van de universiteit van Californië. De experimenten leveren belangrijke inzichten op in de evolutie van slangen, maar zijn ze ook ethisch verantwoord?

'Tegenwoordig vinden we onderzoek met directe toepassingen eerder toelaatbaar dan fundamenteel onderzoek', zegt filosoof Laurens Landeweerd van Radboud Universiteit Nijmegen. 'Maar wetenschap is niet alleen belangrijk voor toepassingen maar ook voor het beantwoorden van de grote vragen naar het universum en onze plek daarbinnen. Dat CRISPR-Cas inzicht in evolutionaire processen kan verschaffen, moet gewaardeerd worden los van mogelijke toepassingen.'

'Opeens kunnen we - poef - álles genetisch veranderen'

Sinds kort is het mogelijk om snel en precies het dna, de software van het leven, te herschrijven: CRISPR-Cas. Een reuzendoorbraak. Grondlegster Jennifer Doudnavoorziet een nieuwe wereld, maar heeft ook een waarschuwing: niet te snel, straks struikelen we over onze eigen voeten. Lees het interview (+).

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden