GENKAPITAAL en verschillende GENOMEN


zie onder Genetica


1.-   Informatie toename 
_°De NOVO genen die voor eiwitten coderen bij de mens
¨
 GIST 
gist2  <—DOC

(eveneens  in   vermeld   document  )Repeat-induced point mutation (RIP) en evolutie door genduplicaties
Een artikel van Marnix Medema.

http://web.archive.org/web/20070226194902/www.nadarwin.nl/Gtica/rip.html   )

http://www.bio.davidson.edu/courses/genomics/2004/Bossie/MFYG.html

…….Door evolutie ontstaan nieuwe soorten.

Het is een proces dat onomkeerbaar lijkt te zijn. Een Britse genetica spoelde echter de evolutie terug. Ze maakte van bakkersgist een andere, nauw verwante gistsoort.

Evolutie teruggespoeld Soortbarrière van gist gewist = woensdag 5 maart 2003

Wetenschappers die evolutie bestuderen, lijken vaak op forensische detectives. Aan de hand van slechts enkele sporen scheppen ze een beeld van een bijzondere gebeurtenis. Het verschil met echt politiewerk is dat de evolutiewetenschappers vaak kijken naar gebeurtenissen van miljoenen jaren geleden.

Want wie wil bestuderen hoe en wanneer nieuwe soorten zich aftakken van hun voorouders, moet ver terug in de geschiedenis kijken. De Britse genetica Daniela Delneri bleef echter bij het heden en maakte zelf nieuwe soorten. Door wat te schuiven met het genetisch materiaal van bakkersgist, bracht ze twee gistsoorten weer bij elkaar. Het tijdschrift Nature publiceerde haar resultaten.

Van bakkersgist is bekend dat het in erfelijk opzicht erg lijkt op een andere gistsoort, die Saccharomyces mikatae heet.

Het enige verschil is dat sommige genen op andere plekken in het DNA staan.

Dit verschil is waarschijnlijk ooit ontstaan door een foutje tijdens de celdeling, waardoor relatief grote stukken DNA in zijn geheel werden verplaatst van de ene chromosoom naar een andere. Toch zijn de gevolgen daarvan zo groot dat de organismen verschillende soorten werden.

Delneri wilde dat verschil opheffen.

Ze recombineerde de genen van bakkersgist tot een nieuwe variant, die precies leek op de mikataegist. Haar onderzoek toont als eerste aan dat uitsluitend het verplaatsen van DNA een barrière tussen soorten kan opwerpen.

SOORTBEGRIP

Soorten verschillen van elkaar als ze geen vruchtbaar nageslacht produceren. Paarden en ezels kunnen bijvoorbeeld wel nakomelingen krijgen, namelijk muildieren en muilezels.

Deze dieren zijn zelf echter onvruchtbaar, en dus zijn paarden en ezels verschillende diersoorten.Delneri gebruikte dit onderscheid om te testen of haar gerecombineerde gist ook echt van dezelfde soort was als mikataegist

Ze kruiste beide en bepaalde de vruchtbaarheid van de sporen die ze vormden. Dertig procent bleek vruchtbaar te zijn.

Dat klinkt wellicht als een matige score, maar nazaten van twee verschillende soorten hebben doorgaans een veel lagere vruchtbaarheid. Namelijk ( nagenoeg ) nul procent.

Dat een derde van Delneri’s sporen vruchtbaar is geeft aan dat het verschil tussen de twee gistsoorten gedeeltelijk is opgeheven. Maar toch, als de nieuwe, gerecombineerde gist en de mikataegist echt van dezelfde soort zijn, zouden er enkel vruchtbare sporen uit ontstaan

De resultaten tonen in ieder geval aan dat

het onderscheid tussen verschillende soorten niet zwart-wit is

Het lijkt erop dat organismen ook slechts een beetje van dezelfde soort kunnen zijn.

Moeten we nu de evolutieleer herschrijven?

Delneri stelt dat DNA herschikken van grote invloed kan zijn op de manier waarop nieuwe soorten ontstaan.

Haar collega Ken Wolfe waarschuwt echter dat we niet al teveel waarde moeten hechten aan de recombinatie. Het werpt slechts een barrière op tussen verschillende soorten, zo stelt hij in een commentaar in dezelfde editie van Nature. Herschikken alleen is niet genoeg om nieuwe soorten te vormen.

Als voorbeeld geeft Wolfe aan dat sommige soorten slechts één gen van elkaar verschillen, zonder dat daar ooit DNA is herschikt.

Niettemin geven de resultaten van Delneri een nieuw raamwerk voor andere onderzoekers die soortvorming bestuderen, zo schrijft ze zelf. En wellicht ontstaat er dan ook meer duidelijkheid over de evolutie van de mens.

Veel van de zesduizend genen in gist hebben overeenkomsten met menselijk DNA.

Aschwin Tenfelde
D. Delneri et al.: Engineering evolution to study speciation in yeasts. In: Nature, vol.422, p.68, (6 maart 2003)
-àK. Wolfe: Speciation reversal. In: Nature, vol. 422, p.25, (6 maart 2003)

genome duplication “

VERDUBBELEN IS DE SLEUTEL

De genetische samenstelling van vele gistsoorten wordt gedetailleerd onder de loep genomen. Dat levert nuttige inzichten op in de evolutie van het leven.

André Goffeau van de Université Catholique de Louvain stelt in Nature dat het er steeds meer naar uitziet dat

de verdubbeling van genen of langere stukken van de chromosomen – of zelfs van volledige genensets – een sleutelmechanisme in de evolutie is………

http://www.sciencedaily.com/releases/2004/03/040308071448.htm

http://www.biomedcentral.com/news/20040701/01

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&list_uids=9192896&dopt=Abstract&holding=f1000

http://www.nature.com/nature/links/040701/040701-2.html

*
°
2.- GENOMEN   van verschillende  organismen

De koning van het erfgoed bij dieren is de amoebe

Biologen proberen al decennia lang  de grote van genomen te schatten
*In 1971, rapporteerden onderzoekers dat een italiaanse vleermuis species  Miniopterus, een genoom bezit dat de helft van het menselijke menselijke  genoom-kapitaal bezit ,
*Het Muntiacus, ( een aziatische hertensoort)zou ongeveer70%van het menselijke genoom-kapitaal bezitten .
*February 2001  ; werd aangekondigd dat het  menselijke genoom uit zowat 3 billion (chemical units of DNA,  )base-paren  bestaat.

In the animal kingdom, the relationship between genome size and evolutionary status is not clear.

One of the largest genomes belongs to a very small creature, Amoeba dubia. This protozoan genome has 670 billion units of DNA, or base pairs.

The genome of a cousin, Amoeba proteus, has a mere 290 billion base pairs, making it 100 times larger than the human genome.

A Sample of Species and Genome Size (in base pairs)

Amoeba dubia 
670,000,000,000
Amoeba proteus
290,000,000,000
Courtesy of Yuuji Tsukii
Bufo bufo
6,900,000,000
Homo sapiens
2,900,000,000
Copyright 2001, Mary S. Gibbs, GNN
Muntiacus muntjak vaginalis
2,521,500,000
Boa constrictor
2,100,000,000
Rhinolophus ferrumequinum
1,929,400,000
Plasmodium falciparum
25,000,000
Courtesy of NLM
Human immunodeficiency virus type 1
19,750
Copyright 2001, Mary S. Gibbs, GNN
 Source: Database of Genome Sizes (Center for Biological Sequence Analysis)

Genome Sizes

The genome of an organism is the complete set of genes specifying how its phenotype will develop (under a certain set of environmental conditions). In this sense, then, diploid organisms (like ourselves) contain two genomes, one inherited from our mother, the other from our father.

Table of Genome Sizes (haploid)
Base pairs Genes Notes
Phi-X 174 5,386 10 virus of E. coli
Human mitochondrion 16,569 37
Epstein-Barr virus (EBV) 172,282 80 causes mononucleosis
Nanoarchaeum equitans 490,885 552 This parasitic archaean has the smallest genome of a true organism yet found.
nucleomorph of Guillardia theta 551,264 511 all that remains of the nuclear genome of a red alga (eukaryote) engulfed long ago by another eukaryote
Mycoplasma genitalium 580,073 483 three of the smallest true organisms
Ureaplasma urealyticum 751,719 652
Mycoplasma pneumoniae 816,394 680
Chlamydia trachomatis 1,042,519 936 most common sexually-transmitted disease (STD) bacterium in the U.S.
Rickettsia prowazekii 1,111,523 834 bacterium that causes epidemic typhus
Treponema pallidum 1,138,011 1,039 bacterium that causes syphilis
Mimivirus 1,181,404 1,262 A virus (of an amoeba) with a genome larger than the six cellular organisms above
Rickettsia conorii 1,268,755 1,374 causes Mediterranean spotted fever
Pelagibacter ubique 1,308,759 1,354 smallest genome yet found in a free-living organism (marine 慣-proteobacterium)
Borrelia burgdorferi 1.44 x 106 1,738 bacterium that causes Lyme disease [Note]
Aquifex aeolicus 1,551,335 1,749 bacterium isolated from a hot spring in Yellowstone National Park
Thermoplasma acidophilum 1,564,905 1,509 an archaean that lacks a cell wall
Campylobacter jejuni 1,641,481 1,708 frequent cause of food poisoning
Helicobacter pylori 1,667,867 1,589 chief cause of stomach ulcers (not stress and diet)
Methanococcus jannaschii 1,664,970 1,783 These unicellular prokaryotes look like typical bacteria but their genes
are so different from those of either bacteria or eukaryotes that they are
classified in a third kingdom: Archaea.
Aeropyrum pernix 1,669,695 1,885
Pyrococcus horikoshii 1,738,505 1,994
Methanobacterium
thermoautotrophicum
1,751,377 2,008
Haemophilus influenzae 1,830,138 1,738 bacterium that causes middle ear infections
Thermotoga maritima 1,860,725 1,879 marine bacterium
Streptococcus pneumoniae 2,160,837 2,236 the pneumococcus
Archaeoglobus fulgidus 2,178,400 2,437 another member of the Archaea
Neisseria meningitidis 2,184,406 2,185 Group A; causes occasional epidemics of meningitis in less developed countries.
Neisseria meningitidis 2,272,351 2,221 Group B; the most frequent cause of meningitis in the U.S.
Encephalitozoon cuniculi 2,507,519 1,997 (plus 69 RNA genes); a parasitic eukaryote.
Propionibacterium acnes 2,560,265 2,333 causes acne
Listeria monocytogenes 2,944,528 2,926 2,853 of these encode proteins; the rest RNAs
Deinococcus radiodurans 3,284,156 3,187 on 2 chromosomes and 2 plasmids; bacterium noted for its resistance to radiation damage
Synechocystis 3,573,470 4,003 a marine prokaryote, one of the cyanobacteria (“blue-green algae”)
Vibrio cholerae 4,033,460 3,890 in 2 chromosomes; causes cholera
Mycobacterium tuberculosis 4,411,532 3,959 causes tuberculosis
Mycobacterium leprae 3,268,203 1,604 causes leprosy
Bacillus subtilis 4,214,814 4,779 another bacterium
E. coli 4,639,221 4,377 4,290 of these genes encode proteins; the rest RNAs
Agrobacterium tumefaciens 4,674,062 5,419 Useful vector for making transgenic plants; shares many genes with Sinorhizobium meliloti
Salmonella enterica var Typhi 4,809,037 4,395 + 2 plasmids with 372 active genes; causes typhoid fever
Salmonella enterica var Typhimurium 4,857,432 4,450 + 1 plasmid with 102 active genes
Yersinia pestis 4,826,100 4,052 on 1 chromosome + 3 plasmids; causes plague
Schizosaccharomyces pombe 12,462,637 4,929 Fission yeast. A eukaryote with fewer genes than the five prokaryotes below.
E. coli O157:H7 5.44 x 106 5,416 strain that is pathogenic for humans
Ralstonia solanacearum 5,810,922 5,129 soil bacterium pathogenic for many plants; 1681 of its genes on a huge plasmid
Pseudomonas aeruginosa 6.3 x 106 5,570 Increasingly common cause of opportunistic infections in humans.
Streptomyces coelicolor 6,667,507 7,842 An actinomycete whose relatives provide us with many antibiotics
Sinorhizobium meliloti 6,691,694 6,204 The rhizobial symbiont of alfalfa. Genome consists of one chromosome and 2 large plasmids.
Saccharomyces cerevisiae 12,495,682 5,770 Budding yeast. A eukaryote.
Cyanidioschyzon merolae 16,520,305 5,331 A unicellular red alga.
Plasmodium falciparum 22,853,764 5,268 Plus 53 RNA genes. Causes the most dangerous form of malaria.
Thalassiosira pseudonana 34.5 x 106 11,242 diatom. Plus 144 chloroplast and 40 mitochondrial genes encoding proteins
Neurospora crassa 38,639,769 10,082 Plus 498 RNA genes.
Caenorhabditis elegans 100,258,171 19,427 The first multicellular eukaryote to be sequenced.
Arabidopsis thaliana 115,409,949 ~28,000 a flowering plant (angiospermSee note.
Drosophila melanogaster 122,653,977 13,379 the “fruit fly”
Anopheles gambiae 278,244,063 13,683 Mosquito vector of malaria.
Dogs 2.4 x 109 19,300
Humans 3.3 x 109 20,000–25,000 [Link to more details.]
Tetraodon nigroviridis (a pufferfish) 3.42 x 108 27,918 Although Tetraodon seems to have about the same number of genes as we do, it has much less “junk” DNA so its total genome is about a tenth the size of ours.
Rice 3.9 x 108 37,544
Amphibians 109 – 1011 ?
Psilotum nudum 2.5 x 1011 ? Note

Note: The gene total for Borrelia burgdorferi is based on 853 genes on its single chromosome (of 910,724 base pairs) plus 430 genes on 11 of the 17 plasmids it contains.

Arabidopsis thaliana is a plant (in the mustard family) that has the smallest genome known in the plant kingdom and for this reason has become a favorite of plant molecular biologists. The sequences of two of its five chromosomes (#2 and #4) were published in December 1999. The others were reported in December 2000.

Even though Psilotum nudum (sometimes called the “whisk fern”) is a far simpler plant than Arabidopsis (it has no true leaves, flowers, or fruit), it has 3000 times as much DNA. No one knows why, but 80% or more of it is repetitive DNA containing no genetic information. This is also the case for some amphibians, which contain 30 times as much DNA as we do but certainly are not 30 times as complex.

The total amount of DNA in the haploid genome is called its C value. The lack of a consistent relationship between the C value and the complexity of an organism (e.g., amphibians vs. mammals) is called the C value paradox.

How many genes does it take to make an organism?

The scientists at The Institute for Genomic Research (TIGR) who determined the Mycoplasma genitalium sequence followed this work by systematically destroying its genes (by mutating them with insertions) to see which ones are essential to life and which are dispensable. Of the 480 protein-encoding genes, they concluded that only 265–350 of them are essential to life. More recently, they have refined these figures to 387 protein-encoding genes and 43 RNA-encoding genes.

Van vegetarische wesp tot ‘killer bee’

De bij ging in 100 miljoen jaar de hele aarde over

 Een mannetjesexemplaar van de rosse metselbij. Naar schatting leven op aarde zestien- tot twintigduizend bijensoorten. (
Een mannetjesexemplaar van de rosse metselbij. Naar schatting leven op aarde zestien- tot twintigduizend bijensoorten. (   Foto Natura)

26 oktober 2006

Sander Voormolen

De honingbij evolueerde in Afrika en is daarna twee keer overgestoken naar Eurazië, waardoor de bijenvolken in Oost- en West-Europa nog altijd duidelijk genetisch verschillen.
Een groot internationaal consortium van wetenschappers heeft het complete DNA van de de honingbij in kaart gebracht. Dit is belangrijk omdat de wetenschap daarmee hoopt te ontrafelen hoe het sociale leven en het geavanceerde gedrag van dit insect zijn vastgelegd in zijn genen.
De publicatie van het genoom van de honingbij is door de belangrijke wetenschappelijke tijdschriften aangegrepen om nu eens flink uit te pakken over bijen in het algemeen. De vakbladen Nature, Science, Genome Research en de Proceedings of the National Academy of Sciences produceren vandaag een ware lawine aan wetenschappelijke artikelen over het onderwerp.In Science rapporteren onderzoekers vondst van het oudste bijenfossiel tot nu toe; een in barnsteen geconserveerd exemplaar van de uitgestorven soort Mellitosphex burmensis van honderd miljoen jaar oud. Het fossiel staat dicht bij het begin van de evolutie van bijen, waarvan men aanneemt dat die pas succesvol werden na de grote expansie van bloeiende planten die iets langer dan honderd miljoen jaar geleden de dominante positie van conifeerachtige planten overnamen.Het fossiel, dat werd gevonden in een mijn in de Hukawng-vallei in het noorden van Myanmar, heeft de kenmerken van een bij (zoals vertakte haren op heel het lijf) maar lijkt daarnaast sterk op wespen. Volgens de onderzoekers is dat een duidelijke aanwijzing dat bijen zijn geëvolueerd uit wespen, en hun carnivore leefwijze hebben ingewisseld voor een vegetarisch menu van nectar en stuifmeel. Een succesvolle overstap: er leven tegenwoordig naar schatting tussen de 16.000 en 20.000 bijensoorten op aarde.De honingbij is er daar slechts één van, maar wel één die mede dankzij de mens een wereldwijde verspreiding kent. Omdat de nauwste verwant van de honingbij Apis cerana leeft in Centraal Azië ging men ervan uit dat hij hier ontstaan moest zijn. Maar uit genetisch onderzoek in een ander artikel in Science blijkt dat de honingbij in tropisch Afrika evolueerde en daarvandaan minstens tweemaal migreerde naar Centraal-Azië en Noord-Europa. Daaruit werden de volken gedomesticeerd die nu onze honing leveren.De honingbij kwam nog een derde keer uit Afrika, nu met hulp van de mens en met minder gelukkige gevolgen. In 1956 werd de Afrikaanse ondersoort van de honingbij (Apis mellifera scutellata) die leefde op de savannen opzettelijk geïntroduceerd in Brazilië om de honingproductie te stimuleren. Het liep verkeerd af; de Afrikaanse immigrant hybridiseerde met eerder geïntroduceerde Europese honingbijen en ontwikkelde zich tot een uiterst agressieve steeklustige bij; de ‘killer bee’. De killer bee begon een opmars naar het noorden en bereikte in de jaren negentig ook de Verenigde Staten waar de soort een plaag werd en de bijenvolken van imkers verdrong. Genetisch is de killerbee een mengsel van Euraziatische en Afrikaanse origine.Andere artikelen in de ‘bijengolf’ gaan in op genetische details. Zo berichten onderzoekers in het blad Proceedings of the National Academy of Sciences over de genetische veranderingen die ten grondslag liggen aan de veranderingen in het gedrag van bijenwerksters. In de eerste fase van hun ongeveer veertig dagen durende leven werken zij in de korf en verzorgen zij het broed in de raten, maar later vliegen ze uit om te foerageren. De onderzoekers vonden duizenden genen die verschillen in de hersenen van jonge en oude bijen. Ze ontdekten echter ook dat die verschillen niet alleen afhankelijk zijn van de leeftijd, maar ook beïnvloed kunnen worden door de omgeving of de ervaring van de bij. Dat komt overeen met eerdere bevindingen dat werksters zich sneller of langzamer kunnen ontwikkelen, afhankelijk van de behoefte van de kolonie.Andere artikelen richten zich bijvoorbeeld op het aantal genen voor geurreceptoren (163, twee keer zoveel als fruitvliegjes en malariamuggen) of de identificatie van neuropeptiden (kleine eiwitten in de hersenen) van honingbijen. Tot nu toe waren er slechts drie neuropeptiden bekend van de honingbij, maar dat arsenaal is nu uitgebreid naar meer dan honderd, dankzij de nieuwe genoominformatie.Opvallend is dat onderzoekers in verschillende artikelen elkaar soms tegenspreken. De wetenschappers van het Honeybee Genome Sequencing Consortium schrijven in Nature dat de honingbij relatief langzaam evolueerde in vergelijking met het fruitvliegje en de malariamug. Maar in het tijdschrift Genome Research komen onderzoekers onder leiding van Martin Beye van de Heinrich Heine Universiteit in Düsseldorf tot de tegenovergestelde conclusie: de honingbij is één van de snelst geëvolueerde organismen.Volgens Beye en zijn collega’s heeft de honingbij, sinds de aftakking van de hommels van zo’n 60 miljoen jaar geleden, in zijn genoom het hoogste niveau van recombinatie doorgemaakt van alle tot nu toe onderzochte diersoorten. Volgens onderzoekers zou deze versnelde evolutie een reactie zijn op het leven in een kolonie waarbij de koningin het enige vrouwtje is dat nageslacht voortbrengt. Meer recombinatie betekent een hogere genetische diversiteit en dat versnelt op zijn beurt de evolutie van selectief voordelige eigenschappen.De tegengestelde conclusies van beide groepen onderzoekers zijn te verklaren doordat zij ieder op een andere manier naar het genoom hebben gekeken; de een op het niveau van genen en de ander op het niveau van eenletterveranderingen in de genetische code
Complete genoom honingbij ontrafeld

De genenkaart van de honingbij (Apis mellifera) is de derde van een insect, na het fruitvliegje en de malariamug.

Maar dit keer gaat het om een zeer bijzonder insect, dat een complex gedrag en sociale organisatie kent. Honingbijen leven in kolonies met wel tienduizend individuen, maar alleen de koningin draagt bij aan de voortplanting en legt dagelijks tot 2000 eitjes. De kolonies werken efficiënt dankzij de verdeling van arbeid en uitstekende onderlinge communicatie, met als hoogtepunt de beroemde bijendans waarmee de werksters elkaar informeren over goede voedselplekken.

Dat sociale leven van de honingbij is diep verankerd in de genen, zo blijkt uit de publicatie van het complete genoom  in het Britse wetenschappelijke tijdschrift Nature. Zo hebben de bijen een groot arsenaal aan genen voor geurreceptoren die een belangrijke rol spelen bij de communicatie via feromonen tijdens de bijendans. Ook hebben ze een set van negen genen die coderen voor de eiwitten die de zogeheten koninginnengelei vormen. De gelei die geproduceerd wordt in de kop van werksters is cruciaal voor het instandhouden van de kastenverdeling in het bijenvolk.

In sommige opzichten lijken de genen van de honingbij zelfs meer op die van gewervelde dieren dan op die van andere insecten. Het gaat daarbij onder meer om klokgenen die het dag-nachtritme bijhouden en om genen voor RNA-interference, de kleine moleculen die de activiteit van andere genen kunnen beïnvloeden.

Veel van deze kleine RNA’s bleken specifiek voor de kaste of het stadium van de bij, en spelen hierin mogelijk een belangrijke regulerende rol. Niet voor niet wordt in Nature ook de vermaarde bijenonderzoeker Karl von Frisch geciteerd: ‘Het leven van bijen is een magische bron. Hoe meer je er van aftapt, hoe meer er blijkt af te tappen.’

26 oktober 2006

carl Zimmer ; The Loom

http://scienceblogs.com/loom/2006/10/25/to_bee_1.php

Honingbij Genoom

In dit tijdperk van de technologische vooruitgang in de biologie,kunnen we veel te leren vanuit een beter begrip van de genetische coderingen . We horen in het nieuws over het onderzoek naar genen die in verband staan met kanker, obesitas, en andere gezondheid gerelateerde onderwerpen.

Echter
Dezelfde technieken kunnen worden gebruikt om insecten en andere organismen bestuderen .
Maar de terminologie is overweldigend en niet in een keer te vatten .
We bekijken hieronder een paar van de belangrijkste factoren binnen de honingbij genetica, enwe bespreken vervolgens een aantal van de inzichten verkregen bij de studie van het honingbij genoom.
honingbij en DNA

Bee foto door Zachary Huang

Honingbij genetica

Genetica is de studie van de variabele eigenschappen van organismen en hoe ze worden doorgegeven van de ene generatie naar de volgende.

Genen zijn eenheden van DNA die fungeren als een blauwdruk voor deze eigenschappen.Hoewel de mens minstens 7000 jaar geledenis begonnen met het houden van bijen , was het pas midden de jaren 1850 dat de mensen begonnen de honingbij voortplanting en haar genetica te begrijpen, zodat ze vervolgens geicht konden fokken naar wenselijke eigenschappen toe . De meeste bijen in de korf zijn wijfjes , en de koningin is verantwoordelijk voor alle reproductie.
Een paar unieke aspecten van de honingbij genetica werden gevonden in het onlangsontrafels bijen genoom ; die kunnen ons meer vertellen over de eusociale trekken en de biologie van de bij socialiteit
In een honingbij kolonie , is de koningin is verantwoordelijk voor alle reproductie en doet zij alleen aan het ei-leggen in de korf.
Vrouwelijke werknemers doen al het werk in de korf en het verzamelen van voedsel buiten de korf.
Mannelijke darren zijn minder talrijk en ze dragen weinig functioneel bij aan het a-sexuele korfleven

Honingbijen (en de rest van de Hymenoptera: solitaire bijen, mieren en wespen) hebben een genetisch systeem dat anders is dan het onze : de meeste insecten zijn haplodiploid = Dat is een systeem waarbij vrouwen twee kopieën bezitten van elk chromosoom, maar de mannetjes slechts één exemplaar..
Haplodiploidie verhoogt de onderlinge verwantschap tussen broers en zussen en is gerelateerd ( de eusociale insekten ) aan de maatschappelijke arbeidsverdeling.
Vrouwelijke honingbijen hebben een volledige chromosomen -set (een set van elke ouder) en zijn derhalve diploïde . Mannetjes echter worden gevormd uit onbevruchte eieren en zijn haploïde = slechts een exemplaar van elk chromosoom.
Koninginnen zijn in staat al dan niet een bevrucht ei te leggen….Ze zijn ook in staat om gedurende lange tijd bruikbaar sperma op te slaan van vorige paringen.Ze hebben dus geen voortdurende bevruchter op korte termijn nodig … Op deze manier, beheersen de koninginnen het beheer van de sex-ratio in de korf.

diagram van chromosomen in honing bijen

Bee foto’s van Zachary Huang

Deze figuur toont twee sets chromosomen voor de duidelijkheid.

Diploïde vrouwtjes hebben 16 paar, of 32, chromosomen, en haploïde mannetjes hebben slechts 16 enkele chromosomen.

Honingbij genoom

Genomica is de studie van DNA op het niveau van de chromosomale grote clusters van genen of het gehele genoom tegelijkertijd.

Een genoom is het geheel van genetisch materiaal van een individueel organisme.Om een volledige genoomsequentie te krijgenmoeten we alle genetische code opeenvolgingen voor het betreffende organisme “sequenzen “.
Chromosomen zijn lange strengen van DNA dat een groot aantal coderende genen /en gen-programma’s draagt . Het ‘alfabet’ voor de code bevat slechts vier letters: A, T, C en G.
Bij het “sequensen ” van een genoom, bepalen we de gehele DNA code voor alle chromosomen.Hoe gebeurd dat ?
Nadat het DNA wordt geëxtraheerd, wordt het§ gebroken in kleine stukjes, die vervolgens worden worden ge-sequenced. Daarna wordt met behulp van een computationeel proces de “sequensed ” kleine stukjes weer in elkaar gezet met behulp van de gevonden overlappende secties in de verschillende stukjes

diagram van hoe een genoom gesequenced


Waarom werd de honingbij gekozen ?

Het primaire motief was om het mechanismen die ten grondslag liggen aan het sociaal gedrag ( en andere aspecten van de bijen biologie.)te begrijpen
Er is geen speciaal gen dat bepaalt of een bij uitgroeit tot een koningin of een werkster : De werkverdelingen in de bijenkorf worden niet bepaald door de genetische make-up.
Koninginnen zijn fenotypische resultaten van larven die gevoed werden met grote hoeveelheden van een stof die koninginnebrij wordt genoemd . Koninginnen zijn groter zijn dan werkster en zijn verantwoordelijk voor alle voortplanting in de korf.Verder zijn er geen specifieke genen die de verschillende taken van de werksters aan de verschillende taken die regelen : die hanghen onder andere af van de leeftijd van het insekt = na ongeveer een week als imago , is er een overgang in het gedrag die leid tot het uitvoeren van foeragerende (verzamelen van voedsel) taken buiten de korf.
Andere taken die kunnen worden gedaan binnen de kolonie onder meer het bewaken van de bijenkorf en het verwijderen van dode bijen uit de korf gebeuren op latere leeftijd .Er zijn iets meer dan 10.000 genen in het genoom van de honingbij, maar dit is waarschijnlijk een lichte onderschatting van de werkelijke totaal.
Van de totale voorspelde genen, zijn er 1052 specifiek zijn voor de honingbij ze hebben ook een groot aantal gemùeenschappelijk met andere insecten waarvan de genoom sequentie al bekend was : de fruitvliegDrosophila melanogaster en de malariamug Anopheles gambiae, Aedes aegypti, de gele koorts mug en Bombyx mori, de zijdevlinder. Men is bezig met het sequensen van HET LELIEHAANTJE , DE Mensen – luis, en de erwten bladluis. (zwarte luis )
Het aantal genoom sequencing projecten NAM/Neemt sterk toe naarmate de technologie steeds sneller en goedkoperWERD .
Vergelijkende genomica is een opkomend gebied dat tot doel heeft veel vragen te beantwoorden over evolutie.Aedes egypti mugmale zijderups
Links: Aedes aegypti mug (foto van USDA)
Rechts: Bombyx mori mot (foto door Kevin Wanner)Veel genen- “families” zijn onderzocht bij de honingbij, en veel van die families werden vergeleken met hun evenknieen in de fruitvlieg en muggen.
Hier zijn enkele hoogtepunten van wat we hebben geleerd van het honingbij genoom, (maar het is zeker geen uitputtende lijst.)

Geur en Smaak

Geur

Geloof het of niet, insecten “ruiken ” ​​met hun antennes. Speciale eiwitten in de antennes( genoemd reukstof- receptoren )laten het insect chemicaliën in het milieu herkennen. De mogelijkheid om geuren waar te nemen is erg belangrijk bij de insecten: ze moeten immers in staat zijn om mogelijke voedselbronnen te ruiken, een partner te vinden(feronomen ) , en hun vijanden te vermijden.

bijen gebruiken antennes te ruiken
Insecten gebruiken antennes te ruiken.
Foto’s van Zachary Huang

In vergelijking met de fruitvlieg en muggen, bezitten bijen meer dan tweemaal zoveel genen die coderen voor deze geurstof-detector eiwitten. Inderdaad, bijen kunnen verschillende feromonen en diverse bloemen geuren , waarnemen. Ze kunnen zelfs hun familieleden, nest(geur) en de koningin herkennen dmv de geur.

Smaak

smaak is een andere methode waarmee chemicaliën in het milieu worden waargenomen . Honingbijen hebben slechtszo’n 15% van het aantal smaakreceptoren in vergelijking met fruitvliegjes en malariamuggen.

Mogelijke verklaringen voor het beperkte aantal smaakreceptoren is het feit dat larvale bijen worden gevoed door de volwassen werknemers en niet hoeven te rekenen op smaak signalen om giftige chemische stoffen te vermijden.
Bovendien, voeden bijen zich met stuifmeel en nectar, die worden geproduceerd door hun waard – planten als lok- ” voedsel voor bestuivers”, en dus zelden giftige chemicaliën bevatten.
bee drinken suikerwater
Een bij proeft uiker water
Foto door Zachary Huang

Ontgifting

Insecten evolueren routinematig weerstand tegen de verdedigings chemicaliën (en zelfs insecticiden)van hun waard- planten.

Inderdaad, sommige genen die verantwoordelijk zijn voor het ontgiften van het verdedigingsmechanisme van planten chemicaliën , zijn betrokken bij resistentie tegen insecticiden.
Honingbijen bezitten minder ontgiftings-genen dan de fruitvlieg of malariamug , waardoor ze gevoeliger zijn voor insecticiden in het milieu. Beperking van het gebruik van insecticiden in de tuin zal helpen ter beschermen van de bijen.

Immuniteit

Honingbijen hebben minder immuniteits-genen dan de andere insecten. Dit is interessant gezien het feit dat de bijen worden blootgesteld aan pathogenen in een drukke omgeving. Er wordt gesuggereerd dat bijen misschien de infectie te voorkomen door “verzorging” en andere sociaal gedrag.(zoals grooming ? )

Populatiegenetica

Een gebruik van een genoom is afgeleid van de geschiedenis van de soort. De honingbij genoom werd gescand op single nucleotide polymorfismen (SNPs): mutaties die een letter van de DNA-sequentie te veranderen op een moment. Plaatsen waar SNPs kunnen optreden in kaart worden gebracht op de chromosomen en worden gebruikt voor vele doeleinden. Bijvoorbeeld, een analyse van deze SNP’s toonden aan dat de bijen op zijn minst twee oude migraties had van Afrika en in Europa. Een ander gebruik van deze SNPs is de studie van de ‘killer’ Afrikaanse bijen, die naar Zuid-Amerika geïntroduceerd in 1954. Deze bijen zijn nu hybridiseren met bijen in Midden-en Zuid-Amerika.

Tot slot, alleen maar omdat we hebben allemaal van de volgorde voor een organisme betekent niet dat we hebben gevonden alle informatie moet het nog aan te bieden. Er zijn veel genen met onbekende functies, en sommige genen misschien niet eens zijn nog niet gevonden. Er zijn nog veel vragen te beantwoorden!

Woordenlijst

Diploïde: gepaarde complementaire set chromosomen
Haploïde: ongepaarde, enkele set chromosomen
Chromosoom lang stuk DNA dat vele genen bevat, worden vervoerd genen in deze eenheden
Gene: erfelijke eenheid van DNA dat codeert voor een specifiek eiwit
DNA: Deoxyribonucleïnezuur. Een dubbelstrengs molecuul dat eiwitten codeert. Code is een combinatie van A, T, C en G.
Feromonen: een chemische stof die door een organisme van een soort te communiceren met een lid van dezelfde soort
Resistance: een eigenschap waar een organisme wordt minder beïnvloed door iets dat moet worden hinder ondervindt. Bijvoorbeeld, sommige insecten resistent zijn tegen bepaalde insecticiden, waardoor deze insecticiden niet tegen insecten te doden.

http://www.bijendans.nl/1921339.htm

Nature : Honeybee genome

Image: Jeff Pettis, USDA-ARS Bee Research Lab

In this focus

Honeybees have fascinating social structure and advanced societies despite having brains that are five orders of magnitude smaller than humans. An international consortium here reports the genome sequence of the honeybee. Initial analysis of gene content and evolution yields insight into how they accomplish such complex organisation and behaviours such as the famous ‘waggle dance’. This special Nature web focus celebrates the publication of the honeybee genome with video interviews and news analysis of the primary research papers, and a comprehensive archive of all matters Apis mellifera.

Insights into social insects from the genome of the honeybee Apis mellifera Free access

The Honeybee Genome Sequencing Consortium et al. /Nature 443, 931-949 (26 October 2006) doi:10.1038/nature05260

Abstract | Full Text |  PDF   : http://www.nature.com/nature/journal/v443/n7114/pdf/nature05260.pdf

Supplementary Information  http://www.nature.com/nature/journal/v443/n7114/extref/nature05260-s1.pdf

Genoom mijlpalen
1975 Bacterievirus MS2, eerste organisme (RNA-virus) (3569 baseparen= bp)
1977 Bacteriofaag PhiX174 , eerste DNA-virus (5386 bp)
1990 Humane cytomegalovirus (229.354 bp)
1995 Haemophilus influenzae, eerste bacterie (1,8 miljoen bp)
1996 Bakkersgist (12 miljoen bp)
1997 Escherichia coli (4,6 miljoen bp)
1998 Tuberculosebacterie (4,4 mln bp)
1999 Rondworm, eerste meercellige dier (97 miljoen bp)
2000 Zandraket, eerste plant (125 mln bp)
2000 Fruitvliegje (120 miljoen bp)
2001 Mens (3 miljard bp)
2001 Muis (2,6 miljard bp)
2004 Rat (2,75 miljard bp)
2005 Chimpansee (3 miljard bp)
2006 Zwarte balsempopulier (485 mln bp)
2006 Honingbij (236 miljoen bp)

Leuvense wetenschappers ontrafelen hersenen van

honingbij

http://www.kuleuven.be/nieuws/berichten/2006/pb26_10_2006.html

Het onderzoek kan ook bijdragen tot wetenschap over de mens.

Wetenschappers van het Laboratorium voor Ontwikkelingsfysiologie, Genomics en Proteomics van de K.U.Leuven zijn er samen met collega’s van Urbana (VS) in geslaagd een 100-tal neuropeptiden in het centraal zenuwstelsel van de bijenhersenen te detecteren. Deze vondst zal bijdragen tot een beter begrip van hun sociaal gedrag, weerstand tegen ziekten en verouderingsproces, zaken die ook relevant zijn voor de mens.

Peptiden geïdentificeerd
Het Leuvense labo werkt binnen het Honey Bee Genome Sequencing Consortium dat meer dan 170 wetenschappers uit 16 landen verenigt en onlangs het genoom van de honingbij ontrafelde.

Met behulp van gesofisticeerde massaspectrometische technologie챘n werden thans een 100-tal peptiden ge챦dentificeerd. Het gaat om kleine eiwitjes die betrokken zijn bij ongeveer alle belangrijke levensprocessen zoals vervelling, metamorfose, voeding, biologische klok, voortplanting, gedrag. (belga)
De genetische kaart van de honingbij is af. Daarmee kunnen wetenschappers onder andere meer te weten komen over het menselijke brein. Want bijen blijken opvallend veel met ons gemeen te hebben.De honingbij (Apis mellifera, zie afbeelding) is het vierde insect waarvan wetenschappers het complete genoom – de combinatie van alle erfelijke factoren – hebben weten te ontrafelen. De fruitvlieg, mug en zijdemot gingen hem voor. In het DNA van de bij vonden de onderzoekers opvallende overeenkomsten met het genetische materiaal van mensen en andere zoogdieren.Net als de mens heeft de honingbij zich vanuit Afrika naar Europa verspreid. Daar hebben ze zich in twee verschillende populaties opgesplitst die genetisch van elkaar verschillen. Uit het DNA blijkt dat die meer verwant zijn aan hun Afrikaanse soortgenoten dan aan elkaar.Biologische klok
Een andere eigenschap die bijen met mensen en bepaalde zoogdieren delen, is het bezit van een interne biologische klok. Ook vliegen hebben er een, maar de biologische klok van bijen heeft meer overeenkomsten met die van mensen en zoogdieren dan met die van de vlieg. De bijenklok zorgt ervoor dat de diertjes een besef van tijd hebben, maar ook beter kunnen navigeren en taken kunnen verdelen.Daarnaast speelt de biologische klok van de honingbij een cruciale rol bij de beroemde ‘danstaal’: een ingenieus communicatiesysteem dat de werksters van een populatie gebruiken om elkaar informatie door te geven over voedselbronnen. De hersenen van honingbijen blijken over 36 verschillende genen te beschikken, waarvan er 33 nog niet eerder waren ontdekt.Verder hebben deze insecten honderd neuropeptiden: moleculen die zowel bij bijen als bij mensen de hersenactiviteit reguleren. In vergelijking met de fruitvlieg en de mug, blijkt de honingbij over veel meer genen te beschikken die betrekking hebben op de reukzin. Er zijn er echter juist veel minder betrokken bij smaak. De bij is dus gespecialiseerd in geur, en dat is logisch als het je taak is om van bloem tot bloem te vliegen. Verder blijken bijen in elke levensfase een ander genenpakket in te schakelen, en blijken de diertjes – net als mensen en gewervelde dieren – in staat te zijn om genen aan- en uit te schakelen. Vliegen en muggen kunnen dat niet.Evolutieschakel Fossiel
Maar er is nog meer nieuws over bijen.Wetenschappers hebben namelijk de oudste bij ooit gevonden. Het exemplaar van maarliefst honderd miljoen jaar oud is in gefossiliseerde vorm bewaard gebleven in een stuk amber.Het blijkt een kruising tussen een bij en een wesp te zijn en is slechts drie millimeter lang. Er zijn ook stuifmeelkorrels aangetroffen, wat er op wijst dat deze verre voorouders van de hierboven beschreven Apis mellifera ook al druk doende waren met de bloempjes.Bijzonder aan het fossiel is dat het minstens 35 tot 45 miljoen jaar ouder is dan elk ander bijenfossiel dat ooit gevonden is.

De vondst bevestigt de bestaande theorie챘n over de evolutie van bijen. Experts geloven namelijk dat deze van pollen afhankelijke insecten afstammen van vleesetende bij-achtige wezens.

Het fossiel geeft wetenschappers een vrij duidelijk beeld van wanneer de moderne bijensoort die wij kennen is ge챘volueerd.

Wat moet je in huis hebben om een complexe samenleving op poten te zetten? Nu de genenkaart van de honingbij af is, komt een antwoord in zicht. Veel talent voor geursignalen in elk geval, en een geavanceerd systeem om genen mee aan en uit te zetten.

Sluit dit venster

De honingbij komt over de hele wereld voor, mede dankzij de mens. (Zachary Huang)

Het lijkt misschien een raar idee, maar u bent verwant aan alles wat leeft. Zo ook aan de honingbij. De laatste gemeenschappelijke voorouder van mens en honingbij moet zo’n zeshonderd miljoen jaar geleden in zee geleefd hebben. Honderd miljoen jaar geleden, toen er nog lang geen mensachtige wezens op de planeet rondliepen, waren er al wel bijen, blijkt uit een nieuw ontdekt bijenfossiel.

George Poinar junior en Bryan Danforth presenteren in Science een drie millimeter lang bijtje dat al honderd miljoen jaar in barnsteen opgesloten zit. Een mannetje, zien de onderzoekers aan het aantal segmenten waaruit zijn voelsprieten bestaan. Uit zijn uiterlijk, met vertakte haartjes waar nog enkele stuifmeelkorrels aan kleven, blijkt verder dat het beestje door het leven ging als bevruchter van bloemen. Of deze soort een sociaal leven in kolonies leidde, maakt het fossiel niet duidelijk.

Sluit dit venster

Slechts drie millimeter groot is dit honderd miljoen jaar oude bijtje. (Science)

Sluit dit venster

Als tekening is hij wat duidelijker te zien (Science)

Vroegste bij had nog kenmerken van wesp.
In barnsteen van ongeveer 100 miljoen jaar oud (Vroeg-Krijt) is een insect aangetroffen dat door de onderzoekers is gekenmerkt als een bij. Daarmee gaat de geschiedenis van de bijen 35-45 miljoen jaar verder terug dan uit eerdere vondsten viel op te maken. Het gaat dan ook om een primitieve vorm, die bovendien veel gemeen heeft met wespen.
 Een en ander sluit overigens perfect aan bij al bestaande hypotheses over het ontstaan van bijen en wespen. Dergelijke hypothese stellen onder meer dat de – van bloempollen afhankelijke – bijen afstammen van vleesetende wespen. Het stuk barnsteen met de bij is afkomstig uit een mijn in het noorden van Birma. De bij, waarvoor een nieuwe familie (Melittosphecidae) in het leven is geroepen, heeft de naamMelittosphex burmensis gekregen.
( zie hierboven in bericht 3 de foto  uit science )
Hij is ongeveer 3 mm groot (klein in vergelijking met de meeste recente bijen, hoewel er ook nu soorten voorkomen van gelijke grootte), wat aansluit bij de recente kennis omtrent de vroegste bloemen: die dateren ook uit het Vroeg-Krijt en die waren ook klein (de eerdere landvegetatie werd gedomineerd door coniferen, waarvan het zaad door de wind werd verspreid). De onderzoekers beschouwen het fossiel als een bij omdat het enkele voor deze diergroep karakteristieke kenmerken vertoont. Wellicht het belangrijkste hierbij is dat op alle ongeschonden onderdelen van kop, borststuk, achterlijf en poten vertakte, pluimachtige haren zitten. De pollen van bloemen die door bijen worden bezocht om daar de nectar uit te zuigen, hechten zich aan deze haren vast, en kunnen zo van bloem tot bloem worden verspreid, waardoor bevruchting van bloeiende planten plaatsvindt. Op de kop zitten twee antennes.Er zijn echter ook kenmerken die meer op die van een wesp lijken. Dat betreft onder meer de dunne achterpoten, maar wellicht nog opvallender is het ingesnoerde lijf: het is weliswaar geen echte wespentaille, maar het middendeel is duidelijk dunner dan bij bijen gebruikelijk is. Het samengaan van bijen- en wespenkarakteristieken wijst erop dat het gaat om een soort die evolutionair nog dicht staat bij de afscheiding van de bijen.

Sluit dit venster

Zorg voor de larven is een taak voor beginnende werksters. Maar hun carriere beginnen ze als schoonmaaksters. (Ryszard Maleszka)

Sluit dit venster

Broedzorg (Jeff Pettis, USDA-ARS Bee Research Lab)

Genetische kaart honingbij bekend//Gepubliceerd op vrijdag 27 oktober 2006/Planet Internet

En er is meer bijennieuws, veel meer. De honingbij speelt deze week de hoofdrol in de drie grote wetenschappelijke tijdschriften Nature, Science en Proceedings of the National Academy of Sciences. De genenkaart van dit sociale insect is namelijk af, en dat levert allerlei nieuwe inzichten op.

De honingbij, Apis mellifera, is pas het derde insect waarvan het DNA volledig gescreend is. Fruitvliegje Drosophila melanogaster en de mug Anopheles gambiae gingen hem voor. Die twee hebben lang niet zo’n ingewikkeld sociaal leven als de bij, en dat zie je terug in hun erfelijk materiaal. Zo heeft de bij veel meer genen die de reukzin bepalen, want geursignalen zijn belangrijk bij de communicatie in de bijenkorf. Smaakgenen heeft hij juist veel minder. Die zijn ook niet zo nodig, omdat hij doorgaans betrouwbaar voedsel voorgeschoteld krijgt van soortgenoten. Een vlieg of mug moet de hele tijd zelf uitzoeken wat er eetbaar is en wat niet.

Onderzoekers zijn vooral bijzonder ge챦nteresseerd in het bijenbrein. Een honingbij heeft grofweg een miljoen zenuwcellen, honderdduizend keer minder dan een mens. Toch kan hij verbazend veel. Zijn soortgenoten al dansend vertellen waar goed voedsel te vinden is bijvoorbeeld, en de locaties van een stuk of vijf goede voedselbronnen onthouden. Bijen kunnen zelfs menselijke portretten leren herkennen, toonden onderzoekers vorig jaar aan.

Amerikaanse en Belgische onderzoekers hebben zich verdiept in de signaaleiwitjes in de hersenen van bijen. Met de genenkaart in de hand vonden ze er tweehonderd, de meeste nog onbekend. Deze zogenoemde neuropeptiden sturen het gedrag. In een latere fase van het onderzoek moet blijken wat ze precies doen.

Dat verandert overigens sterk in de loop van een bijenleven, blijkt alvast uit het onderzoek van Gene Robinson en collega’s uit de VS en Frankrijk. Een werkster maakt namelijk carrière. Ze begint als larve, met eten en groeien als enige taken. Na de verpopping werkt ze binnenshuis als schoonmaakster, wordt na een paar dagen gepromoveerd tot nectarbewerkster, neemt dan de verzorging van larven op zich en gaat na twee weken meedraaien in de bewakingsdienst van de bijenkorf. Een week later begint het werk waar we bijen zo goed van kennen: van bloem tot bloem vliegen om nectar te verzamelen.

In elke levensfase wordt een eigen pakket genen afgelezen. Robinson en zijn medewerkers brachten dat in kaart en keken ook of de omstandigheden er invloed op hadden. Om genen op het spoor te komen die met sociaal gedrag te maken hebben, vergeleken ze de resultaten met die van bijensoorten die alleen leven. Ook hier moeten latere proeven uitwijzen wat elk gen precies doet.

Verder onthult de kaart van het bijen-DNA dat het aan-en uitzetten van genen op dezelfde manier gaat als bij gewervelde dieren. Die manier, het methyleren van DNA, gebruiken fruitvliegen en muggen niet. Waarom niet? Dat moet nog uitgezocht worden. Waarschijnlijk zijn ze het ergens in de loop van zeshonderd miljoen jaar evolutie kwijtgeraakt, want de gemeenschappelijke voorouder van bijen, muggen en mensen moet dit methyleringssysteem al gehad hebben.

Elmar Veerman

The Honeybee Genome Sequencing Consortium: ‘Insights into social insects from the genome of the honeybee Apis Mellifera’, Nature, 26 oktober 2006

Science, 28 oktober 2006: diverse artikelen.

Venijnig staartje  Biochemicus Nico Peiren meldt in het maandblad van de Universiteit Gent dat hij en zijn collega’s drie nieuwe componenten uit bijengif distilleerden,
waarvan minstens 챕챕n allergische reacties opwekt.
Interessant, want een vijfde van de mensen reageert allergisch op een bijensteek.
Gelukkig zijn de meeste bijen die mensen steken, werksters. Hun gif is minder zwaar dan dat van de bewakers van het nest.
31-05-2006
ZOEMENDE SPIONNEN

Bijen houden elkaar nauwgezet in de gaten om informatie te verzamelen over de aanwezigheid van nectarbronnen.
Het vakblad Current Biology meldt zelfs dat bijen exemplaren van andere kolonies in het oog kunnen houden om te kijken of die geen andere bloemen
bezoeken dan deze waaraan de speurneuzen zelf gewoon zijn.
En effectief! Af en toe leren ze iets uit dit soort contacten.
Een gevorderde vorm van sociaal leergedrag dus.
12-10-2005
BIJENBOL : BIJEN KOKEN WESPEN  Dat de natuur wreed kan zijn, is geen nieuws, maar het vakblad Naturwissenschaften beschrijft een wel heel drastische manier die bijen uitgedokterd hebben om grote roofwespen te elimineren.
Ze vormen een bol rond de aanvaller, waarin de temperatuur zo sterk stijgt dat het onfortuinlijke dier bijna begint te koken.
De methode heeft bijna altijd de dood van de wesp tot gevolg.
Knack – 09-11-2005
Slimme bijen  De hersenen van een bij zijn zo klein dat ze perfect op het topje van een lucifer passen, desondanks is hun werkzame geheugen bijna even efficiënt als dat van een duif of zelfs een aap.
Het werkzame geheugen past in het zogenaamde korte termijngeheugen.
Wij gebruiken het bijvoorbeeld om een telefoonnummer dat we net gelezen hebben in te toetsen.
Bijen kunnen, volgens de Proceedings of the National Academy of Sciences, iets vergelijkbaars – zo blijkt uit tests waarin ze getraind worden om bepaalde uitgangen uit het nest te gebruiken.
Bij de bijen zou dat kortetermijngeheugen ongeveer vijf seconden duren.
Dat is van dezelfde grootteorde als bij dieren die wij spontaan – maar onterecht – meer capaciteiten toedichten.
11-05-2005
Photo of honeybee brain. brein honingbij
Project Picture 1
Overview of the central honeybee (worker) brain labeled with phalloidin (green) and propidium iodide (red).
Project Picture 1
Pre-and postsynaptic labeling of microglomeruli (MG) in the lip using phalloidin (green) and anti-synapsin (red). Each MG (inset) comprises a presynaptic central bouton from antennal lobe PN terminals surrounded by KC dendritic spines.

Van de orchideeën en de  bijtjes

Een fossiel van een uitgestorven bij met wat orchideeënstuifmeel op zijn rug, helpt bij het bepalen van het uiterlijk en de stamboom van deze plant.

Goede staat
Het kostbare stuk amber dateert van 15 tot 20 miljoen jaar geleden. Het werd in 2000 gevonden in een mijn ten oosten van Santiago en bevat twee paketten met pollen van een orchidee in uitzonderlijk goede staat. De onderzoekers van de Harvarduniversiteit in Cambridge hebben de orchidee de naam Meliorchis Caribea gegeven en de bij geklasseerd onder de soortProplebeia dominicana.

Stamboom reconstrueren
“Het gaat om het eerste fossiel van een orchidee waarbij we, zoals nooit voorheen mogelijk was, de interactie tussen plant en pollen kunnen bestuderen”, luidt het. De evolutie van de orchideefamilie was tot nu toe erg onduidelijk. Dankzij deze ontdekking kon de fylogenetische stamboom van de orchidee gereconstrueerd worden:  De wetenschappers baseren  zich daarvoor op het DNA.

De orchidee챘nfamilie is een van de grootste plantenfamilies op aarde. Maar omdat ze allemaal dezelfde blaadjes hebben zijn er zo goed als geen betekenisvolle fossielen van deze bloemen voorhanden. Groot was dan ook de vreugde toen in 2000 een stukje barnsteen, oftewel gesteende hars, met daarin een bij met orchidee챘nstuifmeel op de rug ontdekt werd.Barbera Gravendeel van de Universiteit Leiden en haar collega’s gingen ermee aan de slag.

Blijkbaar haalden bijen toen ook al stuifmeel uit de bloemen. Bovendien moet het beestje met zijn hele lichaam in de bloemenkelk zijn gekropen om aan het stuifmeel te komen. Anders hadden de korrels wel op zijn kop gezeten en niet op zijn rug, redeneren Gravendeel en haar collega’s in het tijdschrift Nature.

Aan het stuifmeel is bovendien te zien waar de plant in de stamboom paste.

Het fossiel zelf is zo’n 15 tot 20 miljoen jaar oud, wisten de onderzoekers. Maar uit ingewikkelde stamboomberekeningen bleek dat de voorouder van de plant flink wat ouder was dan sommige wetenschappers dachten.

Hij zou uit het late Campanien stammen, zo’n 76 tot 84 miljoen jaar geleden

http://www.enews.ma/orchid-fossil_i66779_3.html

http://www.geneticarchaeology.com/Research/First_orchid_fossil_puts_showy_blooms_at_some_80_million_years_old.asp

“Since the time of Darwin, evolutionary biologists have been fascinated with orchids’ spectacular adaptations for insect pollination,” says lead author Santiago R. Ramiュrez, a researcher in Harvard’s Museum of Comparative Zoology and Department of Organismic and Evolutionary Biology. “But while orchids are the largest and most diverse plant family on Earth, they have been absent from the fossil record.”

The fossil record lacks evidence of orchids, RamÃirez says, because they bloom infrequently and are concentrated in tropical areas where heat and humidity prevent fossilization. Their pollen is dispersed only by animals, not wind, and disintegrates upon contact with the acid used to extract pollen from rocks.

This handout photo from Harvard University shows an amber-preserved stingless bee carrying pollinia of Meliorchis caribea, the first unambiguous fossil orchid known to science. The bee trapped by a glob of sap inside a come-hither orchid up to 20 million years ago has rewritten the evolutionary tale of a flower with the most fanatical following of any plant in the world.

De bij ‘Proplebeia dominicana’ in barnsteen.

Met stuifmeelkorrels van de orchidee ‘Meliorchis caribea’ op zijn rug. 
Wilde Flora  ( in Nederland )
zie ook :

Genetische blauwdruk buidelrat(opossum) ontcijferd

Wetenschappers hebben voor het eerst de genetische blauwdruk van een buideldier (   Marsupials     Buideldier      )   ontcijferd.

Deze mijlpaal in het dna-onderzoek werd bereikt door medewerkers van een wetenschappelijk instituut in Massachusetts, na drie jaar onderzoek van het erfelijk materiaal van een grijs Zuid-Amerikaans buidelratje met een zeer korte  staart,

Opossums  Monodelphis domestica. huisbuidelspitsmuis(  Gray Short-tailed Opossum )

Het buideldier wordt in Zuid-Amerika ook grijze colicorto en regenwoudrat genoemd. Het dier is een favoriet onderzoeksobject /model bij wetenschappers.

De ontcijfering van het dna van het dier kan van grote betekenis zijn voor onderzoek naar de ontwikkeling van de mens en voor de geneeskunde. De onderzoeksresultaten zijn woensdag  9 mei 2007 verschenen in de tijdschriften Nature en Genome Research.

Buideldieren en mensen zouden 180 miljoen jaar geleden dezelfde voorouders hebben gehad. De colicorto heeft wat de samenstelling van zijn genoom veel gemeen met de mens. Een van zijn bijzonderheden, waar medische wetenschappers profijt voor de mens uit hopen te halen, is dat pasgeboren colicorto’s die hun ruggengraatje breken, erin slagen weer geheel te genezen.

short-tailed%20possum%20200.jpg

http://blogs.discovermagazine.com/loom/2007/05/09/did-grandma-have-a-pouch-and-other-thoughts-on-the-opossums-genome/

Monodelphis domestica.
http://www.the-scientist.com/news/home/53187/

http://scienceblogs.com/loom/2007/05/09/did_grandma_have_a_pouch_and_o.php

Opossum , Junk DNA  en  evolutionaire innovaties
Het ontcijferen  van genoom van een kleine opossum heeft veel  meer  duidelijkheid gebracht over  het proces  waarbij de evolutie , nieuwe schepselen dmv  oudere recepten construeert  , en waarbij werd aantgetoond  dat de
veranderingen  hoofdzakelijk  gebeuren  door nieuwe manieren te vinden om bestaande  genen aan en uit te zetten …
Het is in feite het begin  van  een  grote (internationale ) herziening van onze kennis  over de genetische evolutie  ( hier  begonnen door een  internationaal consortium geleid door het Broad Institute van MIT/harvard .
De wetenschappers dachten vroeger eerder  dat evolutie  voornamelijk  langzaam ( en gradueelgebeurde   omdat de  genen  zelf   muteerden  die tot specifieke nieuwere  proteïnen ( genprodukten van de “veranderde ” genen  )leiden.
Aangezien de proteïnen(=  enzymen )  veranderden  , veranderderde  dat  ook de schepselen die er uit resulteerden  en  er drager van zijn .Het huidige onderzoek toont aan dat de opossum en de menselijke eiwit-coderende genen,  weinig zijn veranderd of van elkaar  vervreemd sinds de split tussen beiden 180 mj gelden …
Het zijn de wisselende patronen  van de  aan  en uitgezette  genen ,  die  dramatische veranderingen  in het  uiteindelijk  resulterende  morfogenetische  en  fysiologisch chemisch   fenotype op gang brengen  .
De “evolutie pruts meer met  de  controles  dan aan de genen zelf,”  zei
Directeur Eric Lander  vh  “Broad Institute  MIT / Harvard
“Bijna  elke   nieuwe evolutionaire  (uit)vinding … komt voort uit de regelgevende controle dragers en  mechanismen
In feite, hebben de buidelzoogdieren en placentale zoogdieren grotendeels de zelfde reeks van eiwit-coderende  genen.
Maar  20 % van de regulerende ingeschakelde/uitgeschakelde  instructie-patronen ,  en  aanwezig in het menselijke genoom , is uitgevonden nadat wij en de buideldieren  uit elkaar gingen  “
Het vrijgegeven onderzoek, (Woensdag 9 Mei 2007 ) illustreerde ook een mechanisme voor die regelgevende veranderingen.
Het toonde aan dat een belangrijke bron van genetische innovatie  voortkomt uit  mobiele DNA-elementen :  Transposons   die  ruwweg de helft van ons genoom uitmaken en die vroeger  werden afgedaan als  waardeloos   JUNK DNA
 Het onderzoek toont aan dat deze zogenaamde junk niet allemaalomhet even wat is maar dat het veeleer ook elementen bevat die de evolutie  aandrijven  door zich tussen chromosomen rond te springen en  genen aan en uit  te schakelen op/in nieuwe   schakel-opstellingen . “
Tijdens  het onderzoek  werd een buideldier-genoom ontijferd  :  dat van het grijs gekleurde, kleine in de handpalm passend opossum, een inwoner van Zuidamerikaanse regenwouden
De buideldieren, die kangoeroes en koalas omvatten, hebben jongen  die de hoofdmoot van hun  embryonale – ontwikkeling doorlopen in een  buidel  buiten het lichaam van de moeder in plaats van in  een inwendige  schoot zoals bij mensen en  andere “placentale zoogdieren.”
Lander zei
dat dit werk was dat het nieuwe belang van de regularisaties  van eiwit-coderende  genen  midden in de  evolutietheorie  plaatste.”

Men had aanvankelijk gedacht dat het grootste deel van werkende  genoom van een schepsel uit eiwit-coderende  genen was samengesteld  en dat een vrij klein gedeelte van  het  DNA uit sturende gedeelten bestond die de rest  vertellen
wanneer  aan of uit moet worden geschakeld .

Verdere  vooruitgang in de studies van zoogdiergenomen  maakte  duidelijk
dat die opvatting  onjuist was. Het regulerend  deel van het genoom was twee tot drie keer groter dan het gedeelte dat eigenlijk de instructies voor individuele proteïnen bewaard . Het tot dan toe heersende “offici챘le leerboek” over  het genenwerk “scheen niet juist te zijn  ” zei  Lander.
“Er was veel meer in  het genoom dat zich bezig hield met het
geven van  instructies aan de eigenlijk eiwit producerend genen zelf  “
Dat stelde de vraag naar “ hoe de evolutie-mechnanismen   eigenlijk aan het genoom werken ” zei Lander nog .
Met zo veel van het genoom bestemd voor de regelgeving en sturing   werd het duidelijk dat de evolutie alleen  kon werken  door de instructeurs ( of zelfs de instructies )  zelf  eenvoudig te veranderen eerder dan het muteren  van de
eiwit-coderende  genen .
Het opossumgenoom verstrekte een belangrijk vergelijkings-punt  omdat het verder  afstaat van   de  mens dan gelijk welk ander placentaal  zoogdieren van wie het  genoomen reeds  was   bestudeerd.
Terwijl de gemeenschappelijke voorvader van mensen en de opossums 180 miljoen jaar geleden uiteengingen , splitsen  de gemeenschappelijke voorvader van mens en de muis slechts  80 miljoen jaar geleden.
De opossums zijn belangrijke modellen voor menselijke ziektestudies omdat zij het enige dier buiten mensen zijn die
melanoma – huidkanker – na blootstelling aan ultraviolette straling ontwikkelen.
en
(zoals reeds  in het  openingbericht vermeld )
Zij worden ook gebruikt in zenuwstelselonderzoek omdat de babyopossums hun ruggemergweefsel kunnen regenereren nadat het werd doorgesneden  en  daardoor de capaciteit herwinnen om hun lidmaten te bewegen.

The first marsupial to have its genome sequenced,                                          
the laboratory opossum is a valuable model
ScienceDaily (10 Mei..2007) –
°
*zee-egel  …
Some Strongylocentrotus purpuratus embryo pics





photos by AJP `99

Last update: May 5th 2000 by Albert J. Poustka

Over tsjok45
Gepensioneerd . Improviserend jazzmuzikant . Instant composer. Jamsession fanaat Gentenaar in hart en nieren

One Response to GENKAPITAAL en verschillende GENOMEN

  1. Pingback: VERKLARENDE WOORDENLIJST PALEONTOLOGIE E | Tsjok's blog

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers op de volgende wijze: