Toch geen bacterie-genen in menselijk DNA
Opzienbarende conclusies van internationaal onderzoeks-consortium bij nader inzien voorbarig, en waarschijnlijk onjuist.
EEN VAN DE meest opzienbarende bevindingen van het Menselijk Genoomproject kan, een paar maanden na de historische publicatie, al weer in de prullenbak. Het nieuwtje dat 223 menselijke genen ooit rechtstreeks zouden zijn overgesprongen van bacteriën op onze evolutionaire voorouders, is waarschijnlijk onjuist.
De wat gênante vergissing lijkt te zijn ontstaan doordat onderzoekers, in hun haast nieuwe conclusies te trekken uit de zojuist opgehelderde drie miljard genetische letters, te snel tevreden waren. Nauwkeuriger en uitgebreider onderzoek van collegas laat weinig heel van het aanvankelijk verrassende resultaat.
Toen in februari van dit jaar het Menselijk Genoomproject in het tijdschrift Nature zijn versie van de menselijke code publiceerde, bevatte die volgens de onderzoekers ongeveer duizend genen die ook in bacteriën zijn terug te vinden. De meeste van die genen vervullen functies die onlosmakelijk met het leven zijn verbonden, zodat ze alle evolutionaire stormen wel moesten overleven. Met 223 van die genen, schreven de onderzoekers, was echter iets bijzonders aan de hand: ze kwamen voor bij bacteriën en bij de mens, maar waren niet terug te vinden in het ontcijferde DNA van een vlieg (Drosophila ), een worm (C. elegans ), een plant (Arabidopsis ), een gistcel of van welk hoger organisme dan ook.
De logische conclusie was volgens de onderzoekers dat deze genen onze vroege voorouders hebben overgeslagen. Ooit zouden ze rechtstreeks van bacteriën zijn overgesprongen op gewervelde dieren. Dat kon gebeurd zijn tijdens een bacteriële infectie: DNA van de indringer zou een zaadcel of een eicel zijn binnengedrongen, waardoor het nieuwe gen zich permanent in alle nakomelingen kon vestigen.
De vondst leidde in wetenschappelijke kring tot enige opwinding. Dat bacteriën onderling vaak stukken DNA uitwisselen was wel bekend. Maar bewijzen voor horizontale overdracht naar hogere diersoorten ontbraken. Vermoed werd dat het fenomeen op zijn best zeldzaam was. De vondst van 223 kandidaten tegelijk suggereerde plotseling dat horizontale overdracht wel eens veel belangrijker kon zijn. Wanneer in lezingen de top-tien van verrassende resultaten van het Genoomproject werden bezongen, kregen de honderden bacteriële genen een prominente vierde plaats.
Maar volgens dr. Steven Salzberg, onderzoeker bij The Institute of Genome Research (TIGR) in Washington, was al die opwinding voor niets. TIGR is specialist op het gebied van ontcijferde genetische codes — geen ander instituut heeft zoveel complete organismen op zijn naam.
In een met spoed gepubliceerd artikel in het Amerikaanse tijdschrift Science brandde Salzberg vorige week de bewijsvoering van zijn collega-onderzoekers tot de grond toe af.
In hun opwinding over de nieuwe genetische codes gingen de onderzoekers eraan voorbij dat die nog onnauwkeurig zijn — te onnauwkeurig om aan verschillen of overeenkomsten zulke vergaande conclusies te verbinden. Maar onvergeeflijker was dat ze bij hun vergelijking een aantal reeds gepubliceerde DNA-volgordes van hogere organismen volkomen over het hoofd zagen. Hadden ze die DNA-volgordes wel bekeken, dan hadden ze gezien dat de meeste van de 223 verdachte genen wel degelijk ook voorkomen in sommige andere hogere organismen.
Als ze hun huiswerk goed hadden gedaan, stelt Salzberg vast, dan hadden ze niet meer dan circa 45 genen aangetroffen die tot nu toe alleen in mensen en bacteriën zijn teruggevonden. En naarmate de komende jaren meer hogere organismen aan de collectie worden toegevoegd, zal dat getal vrijwel zeker verder dalen. Het is goed mogelijk dat er uiteindelijk niet één kandidaat voor horizontale overdracht resteert.
Hoogstwaarschijnlijk, meent Salzberg, heeft de mens niet of nauwelijks genen die rechtstreeks van bacteriën oversprongen. Het feit dat sommige genen in een vlieg of in een plant ontbreken, illustreert alleen maar dat in de evolutie ook regelmatig genen verloren gaan. Hoe minder verwant twee organismen aan elkaar zijn, hoe meer genen je zult vinden die in een van beider stamboom zijn verdwenen.
Tijdens een lezing in Florida, afgelopen week, erkende directeur Francis Collins van het Amerikaanse National Human Genome Research Institute dat het aantal mogelijk horizontaal overgesprongen bacteriële genen aanvankelijk te hoog is ingeschat. In plaats van honderden spreekt Collins nu van tientallen kandidaten. Het is nog steeds niet uitgesloten dat daarvan een behoorlijk aantal wel degelijk horizontaal overgebracht blijkt te zijn, aldus Collins.