Sperma heeft toch versierd DNAWanneer een zaadcel een eicel bevrucht, heeft de zaadcel weinig méér bij te dragen aan de nieuwe spruit dan het erfelijk materiaal van de vader. Je denkt misschien dat hetzelfde geldt voor de eicel, maar niets is minder waar. De eicel draagt naast het erfelijk materiaal van de moeder ook eiwitten en RNA bij aan de bevruchte eicel. Dit helpt het embryo door de eerste kritieke ontwikkelingsperiode heen. Een eicel kan dat allemaal makkelijk doen omdat zij zo groot is. Een zaadcel is zo klein, daar past geen overtollig eiwit meer bij.

Tot begin deze maand leek het er op dat zelfs waar het gaat om erfelijk materiaal, de zaadcel zich had ontdaan van alle onnodige versierselen. Dat idee moet nu op de schop.

Een korte introductie. Het DNA dat zich in elk van onze cellen bevindt is zo’n 20 meter lang. Om dat in een cel te passen die een diameter heeft die vele malen kleiner is, moet het DNA goed opgerold en ingepakt worden (zie plaatje). Dat brengt de nodige problemen met zich mee, want hoe beter ingepakt, hoe meer moeite het ook weer kost om het DNA uit te pakken wanneer dat nodig is.

Om de hele boel strak op te rollen bestaan er eiwitcomplexen die alles netjes inpakken en als DNA-opbergsysteem fungeren. Maar op commando kunnen deze complexen het DNA ook weer uitrollen en beschikbaar maken voor allerlei functies. Bijvoorbeeld als een gen nodig is omdat het bijbehorende genproduct geproduceerd moet worden. Eén van de manieren om met deze opbergsystemen te communiceren is door er een versiersel aan te plakken. Die versierselen bestaan uit bepaalde chemische veranderingen. Zo’n verandering kan ervoor zorgen dat er een stukje DNA wordt uitgepakt om gebruikt te worden. Het interessante is dat in veel gevallen deze veranderingen, net als gewone erfelijke informatie, overdraagbaar is van moeder- op dochtercel. Dit noemen we epigenetica, omdat het genetische informatie is bovenop (epi) de gewone erfelijke informatie.

Terug naar het sperma. In sperma is DNA nog beter opgeborgen dan in welke andere cel dan ook. In plaats van het normale opbergsysteem dat bestaat uit histonen, bestaat het opbergsysteem in sperma uit protamines. Dat zorgt ervoor dat de spermacel ultraklein en daardoor supersnel is.  Protamines worden niet versierd. En daarmee was dus ook alle kans verkeken voor de spermacel om ‘epigenetische veranderingen’ bij te dragen aan de nieuwe spruit. Maar nu heeft een groep in Utah in de VS ontdekt dat er toch een paar histonen uitmaken van het opbergsysteem in sperma en dat die ook nog eens versierd worden (abstract). En dit gebeurt ook nog eens op belangrijke plekken. Namelijk op genen die nodig zijn tijdens de vroege ontwikkeling van embryos.

Het lijkt er dus op dat sperma toch wat bijdraagt aan de vroege ontwikkeling van een embryo: versierd DNA, dat informatie geeft over waar het opbergsysteem geopend moet worden om DNA uit te pakken.