Mouse_litter

Het verschil tussen mannen en vrouwen is genetisch bepaald: mannen hebben een X en een Y-chromosoom, vrouwen twee X-chromosomen. Dat een bevruchte eicel met een Y-chromosoom zich ontwikkelt tot een mannelijk embryo komt door het aanzetten van een bepaald gen op dit chromosoom. Onderzoekers uit Mainz hebben nu toevallig een nieuw stapje in het proces van geslachtsbepaling ontdekt. Eigenlijk bestudeerden zij iets heel anders.

De Duitse wetenschappers waren geïnteresseerd in celprocessen die betrokken zijn het in stand houden van het genoom en het repareren van foutjes in het DNA. Ze wilden meer weten over de functie van het gen Gadd45g, dat betrokken is bij deze belangrijke processen in onze cellen. Als in muizen dit gen geheel uitgeschakeld wordt (dat heten knockout-muizen), zijn de muizen gewoon gezond – dat was al eerder ontdekt. De onderzoekers wilden graag weten wat de functie van dat gen was. Ze gebruikten diezelfde Gadd45g-knockout-muizen, maar waren verbaasd toen ze de nakomelingen zagen: van de 141 pups die gedurende de studie geboren werden, waren slechts 5 mannetjes. Toen de onderzoekers naar de chromosomen van de muizen keken, had ongeveer de helft wél een Y-chromosoom, dus waren deze muizen genetisch gezien mannetjes. Ze vonden dit zo interessant, dat ze dit verder gingen uitpluizen.

Het verschijnsel kwam de onderzoekers namelijk bekend voor: een bevruchte eicel in de baarmoeder ontwikkelt zich in principe altijd tot een vrouwtje, behalve als er één gen aangezet wordt: het gen sry dat zich op het Y-chromosoom bevindt. Dit gen zorgt ervoor dat er verschillende andere genen ook geactiveerd worden, waardoor tijdens de zwangerschap mannelijke geslachtsorganen ontwikkelen. Als dit gen niet wordt aangezet, ontwikkelen altijd vrouwelijke geslachtsorganen, ook als er wel een Y-chromosoom aanwezig is. Genetisch een mannetje, maar niet te onderscheiden van een vrouwtje: zowel aan de buitenkant als aan de binnenkant. De activatie van het sry-gen is een strak getimed proces: het aanzetten van het gen moet op exact het juiste moment plaatsvinden, als het te laat gebeurt zijn de processen om vrouwelijke geslachtsorganen te maken al gestart. Bij muizen (met een zwangerschap van 18-21 dagen) moet het gen tot expressie komen op precies de 11e dag van de zwangerschap, ook nog op het juiste tijdstip, anders wordt ieder embryo een vrouwtje. Hoe het sry-gen precies aangezet wordt was nog onbekend.

Toen de onderzoekers keken naar wat het Gadd45g- gen en het sry-gen met elkaar te maken hadden, ontdekten ze dat Gadd45g een schakelaar is die het gen sry aanzet. Gadd45g ligt niet op het Y-chromosoom, maar op een “gewoon” chromosoom dat mannen én vrouwen hebben. Het gen is dus een hele vroege schakelaar bij de geslachtsbepaling. Misschien zou het wel betrokken kunnen zijn bij afwijkingen van de geslachtsorganen, maar hiervoor is nog meer onderzoek nodig.

De onderzoekers zijn verbaasd dat zij dit “per ongeluk” hebben ontdekt aangezien zij geen specialisten zijn in geslachtsonderzoek. Ze kwamen erachter dat er niet zoveel bekend is over de precieze regulatie van dit belangrijke fenomeen. Het blijkt dus dat wetenschappers uit verschillende hoeken van de biologie lang niet altijd op de hoogte zijn van elkaars ontdekkingen, en niet veel verder kijken dan hun eigen onderzoek lang is. De wetenschappers die ooit de Gadd45g-knockout-muis maakten deden onderzoek naar nierfunctie. Zouden zij zoveel wetenschappelijke tunnelvisie hebben gehad dat het niet opviel dat alle muizen eruit zagen als vrouwtjes…?