Vogels en bijen kunnen doen, maar de microscopische dieren genoemd bdelloid raderdiertjes lijken opschieten prima zonder seks, dank je.
Wat meer is, hebben ze gedaan de loop van miljoenen jaren van evolutie, resulterend in ten minste 370 soorten. Deze winterharde dieren een of andere manier te ontsnappen aan de gebruikelijke nadeel van aseksualiteit - uitsterven - en de MBL's David Welch Mark, Matthew Meselson, en hun collega's uit te vinden hoe.
In twee verwante artikelen deze week gepubliceerd in Proceedings van de National Academy of Sciences (PNAS), het team stelt een interessante hypothese: Bdelloid raderdiertjes hebben kunnen geven seks en te overleven, omdat ze geëvolueerd zijn een buitengewoon efficiënt mechanisme voor het herstellen van schadelijke mutaties te hun DNA.
"We denken in de bdelloid raderdiertje, genomische veranderingen samen met de veranderingen in het milieu hebben samengespannen om iets dat in staat is te bestaan in de afwezigheid van seks te creëren," zegt Mark Welch, een assistent-wetenschapper in de MBL's Josephine Bay Paul Center.
Hun resultaten hebben de medische gevolgen, omdat de DNA-reparatie capaciteit is een belangrijke factor bij kanker, ontsteking, veroudering, en andere menselijke condities.
Bij dieren die wel seks hebben, is DNA-reparatie uitgevoerd tijdens de meiose, bij het chromosomen paar up (een van de vader, een van de moeder) en "fit" genen op een chromosoom kan dienen als sjablonen om beschadigde genen te repareren op het andere chromosoom. De bdelloid echter altijd lijkt te ongeslachtelijk voortplanten, door het maken van een kloon van zichzelf. Hoe dan, doet het omgaan met schadelijke mutaties?
In de eerste PNAS papier, MBL adjunct wetenschapper Matthew Meselson en Eugene Gladyshev, beiden van Harvard University, demonstreren de enorme DNA-reparatie capaciteit van bdelloid rotiferen door zappen ze met ioniserende straling (gamma-stralen), die het effect van schokkende van zijn DNA in een groot aantal heeft stukken. "We hielden hen blootstellen aan meer en meer straling, en ze niet sterven en ze niet sterven en ze niet sterven," zegt Mark Welch. Zelfs vijf maal de niveaus van de straling die alle andere dieren bekend te verduren, de bdelloids konden blijven reproduceren.
"Omdat er geen bron van dergelijke intense ioniserende straling op de aarde, tenzij we maken, is er geen manier waarop deze organismen kunnen zijn geëvolueerd om stralingsbestendige worden," zegt Mark Welch. In plaats daarvan stelt men bdelloids 'DNA-herstel capaciteit geëvolueerd als gevolg van een verschillende milieu aanpassing - tolerantie van extreme droogte.
Bdelloids, die leven in efemere aquatische habitats zoals tijdelijke zoetwater zwembaden en op mossen, zijn in staat om volledige uitdroging (uitdrogen) te overleven in elke fase van hun levenscyclus. Ze krullen op en ga slapende weken, maanden of jaren, en als het water beschikbaar komt, zij het voorjaar weer tot leven. Mark Welch en zijn collega's toonden aan dat uitdroging, zoals ioniserende straling, breekt de raderdiertjes 'DNA in vele stukken. Vermoedelijk dezelfde mechanismen die zij gebruiken om uitdroging te overleven als deel van hun levenscyclus ook hen te beschermen tegen ioniserende straling.