UGent

Natuurlijke selectie en menselijke vervuiling

Auteur: Isaac Wirgin et al., Science, vol 311, 2011, Whitehead et al., Proc. R. Soc. B published online 6 Ju

Door de mens veroorzaakte vervuiling speelt een belangrijke rol in natuurlijke selectie. Het klassieke voorbeeld is de berkenspanner, een mot die verkleurde van wit naar grauw toen de berken waarop hij zat grauw werden door de luchtverontreiniging.
Een recenter mooi voorbeeld is de resistentie van bepaalde vissoorten tegen PCBs. In de Verenigde Staten werd het vrij dumpen van PCBs in water enkele decennia geleden reeds verboden, maar tussen ca. 1945 en 1975 werden er veel PCBs geloosd in het water van de Hudson rivier. Sporen daarvan zijn nog steeds te vinden in het water. PCBs, die worden gebruikt om isolatiemateriaal, koelmateriaal en verpakkingen te maken, zijn erg toxisch voor vissen. Antlantische vissen (Microgradus tomcod) ontwikkelden een resistentie tegen PCBs door een kleine mutatie. PCBs zijn dodelijk omdat ze zich binden aan het eiwit AHR (atol hydrocarbon receptie), waardoor dit eiwit niet goed meer functioneert, en de genexpressie wordt verhinderd. Microgradus tomcod heeft een ongewone AHR molecule, waarin twee aminozuren ontbreken. Deze gewijzigde versie van AHR bindt niet zo makkelijk aan PCBs, waardoor de vissen die het gen dragen dat de nieuwe versie van AHR aanmaakt, immuun zijn aan PCB vergiftiging.

killivis
Er is een gelijkaardige situatie bij New Bedford killivissen. Deze vissen hebben geen ontbrekende aminozuren in hun AHR eiwitten, maar variaties in de manier waarop ze verbonden zijn. Ook deze variaties maken dat PCBs minder goed kunnen binden aan het AHR eiwit. Beide vissoorten illustreren hoe zelfs de kleinste genetische mutaties adaptief kunnen zijn.