Crossing-over algemeen

Kwekers die mutaties zoals cinnamon, opaline, lutino of geelwang kweken, hebben vast al eens gehoord van crossing-over (of synoniem crossover). De juiste genetische term is eigenlijk recombinatie. Voor velen komt crossing-over hierop neer: een jonge vogel toont een mutatie meer of minder dan verwacht. Die mutatie komt (of verdwijnt) natuurlijk niet uit het niets. Met kennis over hoe dit gebeurt, kan je gerichter combinaties van geslachtsgebonden mutaties kweken en beredeneren welk jong welke splits draagt, of in sommige gevallen zelfs het geslacht van jongen afleiden.

Het principe van crossing-over
Crossing-over gebeurt in mannelijke vogels bij de vorming van de zaadcellen. Daarbij wordt het DNA verdubbeld, daarna uiteen getrokken en verdeeld over 4 nieuwe zaadcellen die zich vormen. Tijdens dit proces ontstaan er bij momenten breuken in het DNA. Speciale mechanismen zorgen er voor dat deze breuken hersteld worden. Toch gebeuren er soms foutieve aanhechtingen tussen DNA strengen. Vooral wanneer twee homologe chromosomen – zoals twee Z chromosomen – breken op gelijke hoogte, worden al gemakkelijker de foute stukken DNA aan elkaar gezet. Daardoor kan erfelijk materiaal tussen homologe chromosomen uitgewisseld worden. Dit verschijnsel wordt crossing-over genoemd, in onderstaande figuur wordt het visueel voorgesteld.

Figuur crossing-over

De figuur toont in drie stappen – sterk vereenvoudigd – hoe crossing-over plaatsvindt.

Stap 1: Z1 en Z2 chromosoom, met twee geslachtsgebonden mutaties in rood en blauw

Stap 2: Breuken treden op tijdens de celdeling en worden op de verkeerde manier weer aan elkaar gehecht gerepareerd (crossing-over)

Stap 3: Twee gewijzigde chromosomen blijven over, eentje bevat de twee mutaties en eentje zonder mutatie. Nakomelingen die één van deze chromosomen erven, kunnen dus een mutatie minder of meer vertonen dan verwacht.

Door het uitwisselen van stukjes DNA kunnen mutaties mee verhuizen van en naar chromosomen en op die manier een chromosoom een mutatie armer of rijker maken. De nakomelingen die deze chromosomen erven, kunnen dan een mutatie meer of minder vertonen. Dit is wat de meeste kwekers in gedachten hebben wanneer ze spreken over crossing-over. Bij een mutatie meer spreekt men dan van crossing-over, in geval van een mutatie minder gebruikt men meestal de term “reversed crossing-over”. Uiteindelijk worden beide verschijnselen dus verklaard door hetzelfde proces.

 

Belangrijke feiten bij crossing-over
Uit de figuur kan nog één en ander afgeleid worden:

  1. Bij bepaalde mutaties kan vaker crossing-over verwacht worden dan bij andere. Sommige mutaties liggen (letterlijk) ver van elkaar op het Z geslachtschromosoom. Er zijn dus meer plaatsen waar een breuk kan optreden dan bij ander mutaties die dichter bij elkaar in de buurt liggen. De kans dat dit gebeurt is bijgevolg ook groter. Bij valkparkieten lijkt het dat crossing-over met opaline veel vaker voorkomt dan met andere geslachtsgebonden mutaties. Waarschijnlijk zal de opaline mutatie dus ver afliggen van de andere geslachtsgebonden mutaties op het Z-geslachtschromosoom.
  2. Wanneer een man uiterlijk een bepaalde geslachtsgebonden mutatie vertoont, bezit hij deze op beide geslachtschromosomen (Z1 en Z2). Wanneer crossing-over gebeurt met deze mutatie, wordt het stuk DNA met de mutatie erop vervangen door een ander stuk met dezelfde mutatie. Dit heeft zo goed als geen effect op de nakomelingen! Een crossing-over heeft dus pas effect wanneer deze gebeurt met splitfactoren.
  3. Poppen hebben een Z en een W chromosoom, dus geen twee gelijkaardige Z chromosomen. Daarom kan er bij de poppen geen crossing-over van geslachtsgebonden mutaties plaatsvinden bij de vorming van eicellen. Jonge poppen kunnen natuurlijk wel een gewijzigd Z chromosoom erven van hun vader.
  4. Crossing-over kan natuurlijk ook optreden met meerdere geslachtsgebonden mutaties, als deze aanwezig zijn op de Z chromosomen.
  5. Door crossing-over kunnen mutaties van elkaar gescheiden raken of juist samen komen op een Z chromosoom, en dus ook zo overerven. Het gewijzigde Z chromosoom blijft ook onveranderd overerven naar de volgende generaties, tenzij er natuurlijk opnieuw een crossing-over plaatsvindt.

Lees meer over de kansen op crossing-over en het onderzoek over crossing-over bij de geelwang mutatie.

Met dank aan Dirk Van den Abeele voor het nalezen van deze tekst.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *