Egocentrische cellen breken broodschimmel zuur op

Samenleven is soms moeilijk, zelfs voor cellen die tot hetzelfde organisme behoren. Denk maar aan kankercellen die zo bezeten raken door de drang om zich te vermenigvuldigen dat ze alle alarmsignalen van het stervende lichaam waartoe ze behoren straal negeren.

De broodschimmel Neurospora crassa heeft een vergelijkbaar probleem: alle celkernen in zijn lichaam kunnen zelf sporen maken en zo hun eigen genen doorgeven, een verleidelijke optie als het enige alternatief is om tijd en energie te besteden aan de voortplanting en overleving van zijn naaste celkernen.

In Nature Communications beschijven wetenschappers van de Universiteit van Wageningen hoe een schimmel die door experimentele evolutie met extra competitieve – en dus volop sporen producerende – celkernen werd uitgerust, in zijn geheel aanzienlijk minder sporen maakte.

“Je kan dit vergelijken met het 'teveel-talent-effect' in teamsporten", legt evolutionair bioloog Duur Aanen uit. “Teveel individueel toptalent in een team kan de teamprestatie negatief beïnvloeden, bijvoorbeeld omdat alle voetballers liefst zelf topscorer willen worden. We vermoedden al dat de natuur dat effect tegengaat door ervoor te zorgen dat de cellen nauw verwant zijn en moeten samenwerken, maar bewezen was dat niet.”

Tot nu: toen de wetenschappers in het lab de sporenproductie vergeleken van een doorsnee broodschimmel met die van een schimmel die ontstond uit de versmelting van twee genetisch verschillende invididuen, bleek de eerste het aanzienlijk beter te doen.

Na afloop van het experiment bleken de geëvolueerde kernen ‘topscorer’ wat hun verspreiding via sporen betreft, maar was hun onderlinge samenwerking significant verminderd. Dit resulteerde in een daling van de collectieve sporenproductie met maar liefst 70% in vergelijking met de voorouder.

“Als de sporen van de naaste celkernen identiek zijn, is het in het belang van alle celkernen om ervoor te zorgen dat het gehele organisme er zoveel mogelijk voortbrengt.” Nauwe genetische verwantschap lijkt dus een belangrijke voorwaarde voor een succesvolle meercellige samenleving. Hiermee toont de broodschimmel hoe evolutie onderlinge samenwerking regelt. (tv)