De grootte van het centromere bepaalt de unieke meiose in Dogrose   

De hondsroos (Rosa canina), de wilde rozensoort, heeft een pentaploïd genoom met 35 chromosomen. Hij heeft een oneven aantal chromosomen, maar kan zich seksueel voortplanten dankzij een unieke vorm van celverdeling "Canina-meiose" genoemd, waarbij slechts twee sets chromosomen een regelmatige meiotische deling ondergaan, terwijl de rest van de 21 chromosomen asymmetrisch door de eicel wordt behouden. Bevruchting van de tetraploïde eicel door het haploïde stuifmeel resulteert in pentaploïde nakomelingen. Het mechanisme achter deze asymmetrische meiose die bij dogrose wordt gezien, was onbekend. In een recente studie ontdekten onderzoekers dat de grootte van de centromeren een doorslaggevende rol speelt bij de vraag of een chromosoom bivalent wordt of ongepaard blijft. Chromosomen met een kleinere centromeergrootte vormen paren en delen symmetrisch, terwijl chromosomen met een grotere centromeergrootte ongepaard blijven en door de eicellen worden behouden. Dit is belangrijk voor de plantenveredeling, omdat het maken van geschikte veranderingen in de centromerengrootte zou betekenen dat een gewenst chromosoom wordt geërfd.  

Het aantal chromosomen bij de nakomelingen moet gelijk blijven aan dat van hun ouders voor de continuïteit en integriteit van de genenpool. Om dit te garanderen, ondergaan de gonaden in de meeste hogere dieren en planten een symmetrische meiotische celdeling, wat resulteert in de productie van haploïde gameten met een gelijk aantal chromosomen (n), zodat het oorspronkelijke diploïde aantal (2n) in de zygote wordt hersteld na bevruchting van de eicel door de mannelijke gameet. Mensen hebben bijvoorbeeld 23 paren (2n = 46) chromosomen. Meiosedeling in gonaden produceert symmetrisch haploïde eicellen en spermacellen met (n = 23), zodat het oorspronkelijke diploïde aantal (2n = 46) in de zygote wordt hersteld na bevruchting. Dit is het geval bij de meeste seksueel voortplantende soorten planten en dieren. Zij hebben een even aantal chromosomen. De seksuele voortplanting bij de hondsroos is echter uniek.  

De hondsroos (Rosa canina), de veel voorkomende klimroos, heeft een pentaploïd genoom, namelijk vijf sets chromosomen, elk met zeven chromosomen. De plant heeft een oneven aantal chromosomen, in totaal 7, maar kan zich toch seksueel voortplanten dankzij een asymmetrische vorm van meiotische celdeling, genaamd "Canina meiose", waarbij slechts twee sets (=35) chromosomen bivalente cellen vormen en een regelmatige meiotische deling ondergaan, terwijl de rest van de chromosomen (=14) door de eicel worden vastgehouden.  

Bij de meiose van Canina blijven sommige chromosomen ongepaard (univalent), terwijl andere paren vormen (bivalent). De ongepaarde chromosomen worden tijdens de spermatogenese geëlimineerd, wat resulteert in een haploïde stuifmeelkorrel met alleen de bivalente chromosomen. Bij de oögenese daarentegen, wordt de eicel gevormd. cel Ontvangt één set bivalente chromosomen en alle 21 ongepaarde chromosomen, waardoor de eicel tetraploïde wordt. Bevruchting van de tetraploïde eicel door het haploïde stuifmeel (met de bivalente chromosomen) herstelt het pentaploïde (5n) genoom in de nakomelingen. De nakomelingen van de dogrose zijn dus grotendeels gekloond en deels seksueel vermeerderd. Deze unieke vorm van voortplanting is al een eeuw bekend, maar het mechanisme ervan was onbekend.  

In een recente studie onderzochten onderzoekers hoe gericht transport van de ongepaarde chromosomen naar de eicellen plaatsvindt tijdens de oögenese in dogrose. Ze ontdekten dat de centromeren van de chromosomen hierbij betrokken waren. Grotere centromeren werden voornamelijk aangetroffen in ongepaarde chromosomen, terwijl bivalent vormende centromeren verrijkt waren met retrotransposons. Er zijn aanwijzingen dat de centromeren van een chromosoom bepalend zijn voor de vraag of het chromosoom bivalent wordt of ongepaard blijft om in de eicel te blijven tijdens asymmetrische oögenese. Chromosomen met kleine centromeren vormen bivalenten en ondergaan een symmetrische deling, terwijl chromosomen met grote centromeren ongepaard blijven en asymmetrisch in de eicel blijven. Dit is belangrijk voor de plantenveredeling, omdat het aanbrengen van geschikte veranderingen in de centromeren zou leiden tot overerving van een gewenst chromosoom.  

*** 

Referenties:  

  1. Lunerová J., et al. 2020. Asymmetrische canina-meiose gaat gepaard met de expansie van een pericentromere satelliet in niet-recombinerende univalente chromosomen in het geslacht Rosa. Annals of Botany, Volume 125, Nummer 7, 4 juni 2020, Pagina's 1025–1038, Gepubliceerd: 25 februari 2020. DOI: https://doi.org/10.1093/aob/mcaa028 
  1. Herklotz, V., Zhang, M., Nascimento, T. et al. Bimodale centromeren in pentaploïde dogroses werpen licht op hun unieke meiose. Nature (2025). Gepubliceerd op 18 juni 2025. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09171-z  
  1. Max-Planck-Gesellschaft. DRIVE TO SURVIVE: De schijnbaar onmogelijke reproductie van dogroses draait om een centromeertruc. Geplaatst op 18 juni 2025. Beschikbaar op https://www.mpipz.mpg.de/pr-marques-2025-06-en  

*** 

Laatste

Meteoriet veroorzaakt overdag bolide- en sonische knal in New England  

Rond 18:06 UTC op zaterdag 30... werd een luide sonische knal gehoord en een vuurbal gezien.

Koolstofvrij ferrocene-analoog gesynthetiseerd

De synthese van de eerste koolstofvrije anorganische sandwichverbinding (een osmium...

Uitbraak van het Bundibugyo Ebolavirus in DR Congo en Oeganda

De huidige uitbraak van het orthoebolavirus in de Democratische Republiek Congo...

Neanderthalers voerden 59,000 jaar geleden al ingrepen uit tegen tandbederf.

De prehistorische tandheelkunde is veel ouder dan 14,000 jaar, aangezien...

Hersenen-computerinterfaces (BCI): Op weg naar de samensmelting van mens en AI 

De lopende klinische onderzoeken naar hersen-computerinterfaces (BCI's) zoals...

Tumorbehandelingsvelden (TTFields) goedgekeurd voor alvleesklierkanker

Kankercellen bevatten elektrisch geladen delen en zijn daarom vatbaar voor...

Nieuwsbrief

Niet te missen

Nieuwe exomaan rond exoplaneet Kepler-1625b

Astronomen hebben een 'exomaan' ontdekt rond exoplaneet Kepler...

Gravitatiegolfachtergrond (GWB): een doorbraak in directe detectie

Zwaartekrachtsgolf werd voor het eerst direct gedetecteerd in...

Een nieuw, goedkoop materiaal om lucht- en watervervuiling te bestrijden

Studie heeft een nieuw materiaal opgeleverd dat zou kunnen adsorberen...

Geneesmiddelproeven voor COVID-19 beginnen in het VK en de VS

Klinische proeven om de effectiviteit van antimalariamedicijn, hydroxychloroquine...

Pleurobranchaea britannica: een nieuwe soort zeeslak ontdekt in Britse wateren 

Een nieuwe soort zeeslak, genaamd Pleurobranchaea britannica,...

Genitale herpesinfectie treft meer dan 800 miljoen mensen  

Uit een recent onderzoek is gebleken hoe vaak herpes voorkomt...
Umes Prasad
Umes Prasad
Umesh Prasad is een onderzoeker en communicatiespecialist die uitblinkt in het synthetiseren van peer-reviewed primaire studies tot beknopte, inzichtelijke en goed onderbouwde artikelen voor een breed publiek. Als specialist in kennisoverdracht wordt hij gedreven door de missie om wetenschap toegankelijk te maken voor niet-Engelstaligen. Met dit doel voor ogen richtte hij "Scientific European" op, een innovatief, meertalig en open-access digitaal platform. Door een cruciale lacune in de wereldwijde wetenschapsverspreiding aan te pakken, fungeert Prasad als een belangrijke kenniscurator wiens werk een nieuw, geavanceerd tijdperk van wetenschappelijke journalistiek inluidt, waarbij het nieuwste onderzoek in de moedertaal van het grote publiek wordt gepresenteerd.

Meteoriet veroorzaakt overdag bolide- en sonische knal in New England  

Rond 18:06 UTC op zaterdag 30 mei 2026 werd een luide sonische knal gehoord en een vuurbol gezien in New England, in het noordoosten van de Verenigde Staten. De heldere vuurbol (bolide) was...

Koolstofvrij ferrocene-analoog gesynthetiseerd

De synthese van de eerste koolstofvrije anorganische sandwichverbinding (een osmiumion ingeklemd tussen twee boorringen) is een fundamentele doorbraak in de chemie. Hiernaar werd door chemici gezocht vanwege...

Uitbraak van het Bundibugyo Ebolavirus in DR Congo en Oeganda

Er is bevestigd dat de huidige uitbraak van het orthoebolavirus in de Democratische Republiek Congo (DRC) en Oeganda wordt veroorzaakt door de soort Orthoebolavirus bundibugyoense (Bundibugyo-virus),...

LAAT EEN ANTWOORD ACHTER

Vul hier uw reactie!
Vul uw naam hier

Voor de veiligheid is het gebruik van de reCAPTCHA-service van Google vereist, die onderworpen is aan de Google Privacy Policy. Privacybeleid en Gebruiksvoorwaarden.

Ik ben het eens met deze voorwaarden.