Junk-DNA in het fruitvliegje is belangrijk

Junk-DNA, het gedeelte van het erfelijk materiaal dat tussen de genen ligt en geen informatie voor eiwitten bevat, is mogelijk toch niet zo betekenisloos als altijd werd gedacht. Bioloog Peter Andolfatto van de University of California San Diego constateert dat junk-DNA in fruitvliegjes niet in het wilde weg muteert. Dat is een sterke aanwijzing dat dit DNA een evolutionair belangrijke functie heeft en zinnige informatie bevat (Nature, 20 okt).

Wetenschappers vermoedden al langer dat er ook betekenis in het DNA buiten de genen zit. Delen junk-DNA zouden van belang zijn voor vouwing van het DNA en daarmee voor de activiteit van de ernaast liggende genen. Ook zou een betekenisvol junk-DNA uitkomst bieden bij de verklaring van de grote verschillen tussen bijvoorbeeld mens en chimpansee, terwijl de genen (lees eiwitten) zo opvallend hetzelfde zijn.

Andolfatto is niet op zoek gegaan naar de biologische functie van junk-DNA, maar heeft er puur rekenkundig naar gekeken. Zijn conclusie: net als bij informatiedragende genen remt natuurlijke selectie het doorgeven van willekeurige mutaties aan volgende generaties. Dat de evolutie ook selectief te werk gaat in het junk-DNA moet volgens Andolfatto betekenen dat het informatie bevat die van belang is voor de overlevingskansen van het fruitvliegje.

Het genoom van het fruitvliegje bestaat voor tachtig procent uit junk-DNA en volgens Andolfatto is het niet ondenkbaar dat de adaptieve verschillen tussen soorten vaker ingegeven worden door verschillen in de genregulatie (door veranderingen in het junk-DNA) dan door verschillen in genen. Overigens vond de Amerikaanse onderzoeker wel dat verschillende soorten junk-DNA afwijken in hun tolerantie voor spontane mutaties. In zogeheten introns (gebiedjes in de genen die niet meedoen in de eiwitcodering) schatte hij dat 40 procent van de optredende mutaties niet in de populatie worden doorgegeven. Voor junk tussen afzonderlijke genen ligt de grens iets hoger (50 procent). Het minst tolerant voor mutaties zijn stukjes junk-DNA die eigenlijk in het gen zelf liggen, maar die op het laatste moment bij het aanmaken van het eiwit ongebruikt blijven. Of junk-DNA van de mens en andere organismen net als dat van het fruitvliegje de kenmerken van zinvolle informatie draagt, moet nog worden bewezen.