Studie van de epigenetische regulering van genexpressie voor fasepolyfenisme bij treksprinkhanen.

Treksprinkhanen zijn insecten die hun verschijningsvorm kunnen aanpassen, afhankelijk van verschillende milieu-omstandigheden. Dit betekent dat met één DNA set verschillende uitkomsten worden opgewekt. Twee extreme fenotypes zijn bekend als de solitaire en gregaire of uitzwermende fase. Het is de laatste fase, die in de Bijbel beschreven werd als een van de plagen van Egypte (Exodus). Dergelijke zwermen, de preventie en schade ervan, genereren jaarlijks een kost van een miljard dollar. Sinds 100 jaar wordt dit verschijnsel onderzocht, en recentelijk probeert men de moleculaire basis te begrijpen. In de loop der jaren zijn verschillende moleculen voorgesteld om gregaire kenmerken te induceren, maar geen van hen verwierf de status van de initiële trigger die faseverandering induceert. In 2011 hebben we een nieuw conceptueel kader vooropgesteld, waarin we stellen dat epigenetische controle van genexpressie het laatste stukje van de sprinkhaan fase polyfenisme puzzel zou kunnen zijn. Een van de belangrijkste spelers in epigenetica is DNA methylatie. Door methylgroepen als epigenetische vlaggen op DNA te plaatsen kunnen deze het gen van een doelwitsequentie onderdrukken (of activeren). Deze markeringen worden geplaatst (of verwijderd) op bepaalde DNA target sequenties na verschillende externe stimuli. Naar aanleiding van ons epigenetisch model suggereren we dat deze epigenetische vlaggen worden geplaatst op DNA-doelen na tactiele stimuli heel vroeg in het leven. Op deze manier worden gregaire kenmerken ingeprent voor meerdere generaties. In dit project bestuderen we verschillende aspecten van de epigenetische controle van genexpressie en de relatie met sprinkhaan zwermen.

Trefwoorden:Phase polyphenism, DNA methylation, Epigenetics, Phenotypic plasticity, Desert locust

Disciplines:Dierkundige biologie