Nieuws
Virus zet seksroutines van rondwormen op zijn kop
Virussen zijn van invloed op het seksleven van de rondworm C. elegans. Mannelijke rondwormen van deze niet-parasitaire nematodensoort voelen zich minder aangetrokken tot seks met vrouwtjes die met het Orsay virus zijn besmet. Het virus leidt uiteindelijk ook tot meer mannelijke nakomelingen en daarmee toenemend paringsgedag. Dat blijkt uit promotie-onderzoek van microbioloog Lisa van Sluijs, docent op het Laboratorium van Nematologie van Wageningen University & Research (WUR). De inzichten uit het onderzoek zijn ook interessant voor de toekomstige bescherming van planten tegen parasitaire nematoden.
Het succes van seksuele reproductie hangt van vele aspecten af zoals fysieke aantrekkingskracht, partnerkeuze en omgevingsfactoren. Aanwezigheid van pathogenen kan het reproductiesucces beïnvloeden, maar hoe dit precies werkt was tot nu onduidelijk.
Voor haar onderzoek keek Lisa van Sluijs naar de invloed van het Orsay virus op Caenorhabditis elegans. Dit is een vrijlevende (dat wil zeggen niet-parasitaire) rondworm (nematode) van ongeveer 1 milimeter lang die in de bodem leeft en die veel wordt gebruikt voor fundamenteel onderzoek.
Het Orsay virus infecteert, aldus Van Sluijs, waarschijnlijk vooral nematoden, maar het behoort tot de bredere groep van Nodavirussen die zowel zoogdieren als insecten kunnen besmetten. “Pathogenen hebben een enorme invloed op de biodiversiteit van soorten. Maar we wisten nog niet hoe micro-organismen hun seksuele gedrag aanpassen aan de aanwezigheid van een pathogeen.”
Mannetjes herkennen besmette vrouwtjes
Van Sluijs’ onderzoek (uitgevoerd bij de leerstoelgroep Nematologie in samenwerking met de leerstoelgroep Virologie en gesubsidieerd door NWO) laat zien dat een virus in staat is om het seksuele leven van de microscopisch kleine C. elegans flink te verstoren. Mannetjes bleken namelijk in staat te zijn om vrouwtjes die in het lab met het virus waren besmet op afstand te herkennen, waarna ze met name belangstelling toonden voor vrouwtjes die níet besmet waren met het virus.
Meer paringsactiviteit
Ook constateerden Van Sluijs en haar collega’s tijdens het experiment uiteindelijk ook meer mannelijke nakomelingen, wat duidt op meer paringsactiviteit tussen de nematoden. De nematodensoort bestaat namelijk vooral uit zelf-bevruchtende vrouwtjes (hermafrodieten) die zowel eitjes als spermacellen aanmaken. Mannetjes worden eigenlijk alleen ‘geboren’ nadat een vrouwtje toch met een mannetje heeft gepaard. Maar vrouwtjes geven bij voortplanting meestal de voorkeur aan zelfbevruchting boven paring met een mannetje. Ze wijken hier alleen vanaf als ze zelf geen spermacellen (meer) kunnen produceren.
“Mede daarom zijn mannetjes dus zo zeldzaam, ontstaat er een enorme dominantie van vrouwtjes in de populatie, én kent de populatie relatief weinig genetische variatie,” verklaart Van Sluijs.
Meer mannelijk nageslacht
In haar onderzoek zag ze echter dat de aanwezigheid van het virus de hoeveelheid mannetjes in de populatie uiteindelijk deed toenemen. Van Sluijs: “Vrouwtjes die gezond zijn, krijgen meer nageslacht en na paring met een mannetje is de helft van deze nakomelingen mannelijk. Als veel vrouwtjes besmet zijn, komen van hen dus weinig vrouwelijke nakomelingen, terwijl gezonde vrouwtjes dan vaker met mannetjes paren en dus veel vrouwelijke én mannelijke nakomelingen produceren. Doordat mannetjes minder gevoelig zijn voor het virus kan dus na verloop van tijd ook de druk van pathogenen op de populatie weer afnemen."
- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan
Bescherming gewassen tegen parasitaire nematoden
Bij organismen die zich zowel via zelfbevruchting als paring kunnen voortplanten worden de mannetjes soms als ‘overbodig’ gezien, maar uit het onderzoek blijkt dat de mannelijke rondwormen dus wel degelijk van invloed zijn op de reproductie en voortbestaan van de soort. Dit mechanisme treedt mogelijk ook op bij sommige parasitaire nematoden die gewassen beschadigen.
Van Sluijs: “Verschillende planten hebben wapens ontwikkeld waarmee ze zich beschermen tegen parasitaire nematoden. Maar een groei van het aandeel van mannetjes in zo’n nematodensoort zou de genetische ontwikkeling van deze nematoden kunnen versnellen en zo kunnen bijdragen aan een snellere doorbraak tegen plantenresistentie. Als we dit proces begrijpen, kunnen we hierin dus mogelijk sturen en zorgen dat de ontwikkeling en verspreiding van deze zogenaamde pathotypenlijnen geremd wordt.”