Afbeelding bekijken
Salamanders zijn amfibieën. Zij hebben een dunne, gladde huid. Om uitdroging te voorkomen leven zij in of dichtbij het water. De jongen hebben uitwendige kieuwen, de volwassen dieren longen. Wat salamanders bijzonder maakt, is hun vermogen om verloren ledematen opnieuw te laten groeien: poten, staart, een stuk kieuw en zelfs delen van de kop. Verder valt hun enorme hoeveelheid DNA op. Een salamandercel bevat 10 tot 70 keer (afhankelijk van de soort) zoveel DNA als een menselijke cel.
Opdrachten
1 Bekijk ’Spotlight Dieren DNA: salamander raadsels’ (van 11.00 tot 15.00 min.).
a Hoeveel keer meer DNA hebben de watersalamanders en de kamsalamanders dan mensen?
b Het aantal genen van een salamander bedraagt ongeveer 23 000. Dit aantal en de grootte van die genen (de ruimte die ze innemen in het DNA) is vergelijkbaar met die van mensen. Wat zegt dit over de hoeveelheid niet-coderend DNA in salamanders?
c Hoe komt het, denk je, dat onderzoekers pas de laatste jaren het DNA van salamanders in kaart hebben gebracht?
2 Bekijk ‘Axolotls: The salamanders that snack on each other (but don’t die)’
a De axolotl is een Mexicaanse salamander, waarvan de volwassen exemplaren er jong uitzien, bijvoorbeeld door hun uitwendige kieuwen. Welk experiment voerde Deméril uit om de salamanders te ‘dwingen’ volwassen kenmerken te krijgen?
b Wat is volgens onderzoekers de reden dat bij axolotls neotenie (het vertraagd volwassen worden) voorkomt?
c In veel delen van het salamanderlichaam bevinden zich stamcellen. Welk voordeel heeft het dier van deze stamcellen?
d Hoewel er tijdens de groei van een nieuwe poot veel groeifactoren en groeihormoon in het lichaam aanwezig zijn, groeit de rest van het lichaam van een salamander niet. Wat is de reden voor het niet groeien van de rest van het lichaam?
e In het DNA zijn unieke genen gevonden die werkzaam kunnen zijn bij de ‘hergroei’ van ledematen. Misschien zijn in de toekomst deze genen over te zetten in mensen. Maar of er werkelijk nieuwe ledematen aan mensen gaan groeien is onzeker.
Welke betekenis hechten de makers van de film aan de genen voor de ‘hergroei’?
f Wat is de reden dat de populatie axolotls in het wild afgenomen is?
3 Lees het eerste stuk van het artikel ‘Junk DNA Deforms Salamander Bodies’ tot aan het onderzoek van Alfred Mirsky en Hans Ris.
De Neuse river waterhond is een salamander uit Noord-Amerika. Het dier heeft 38 keer meer DNA dan mensen. Daardoor zijn de celkernen heel groot. De cellen zelf zijn zo’n 300 keer groter dan die van een mens.
a Wat is de wetenschappelijke naam van het dier?
b Wat is de habitat en wat is de niche van de Neuse river waterhond?
c Binas 100
Noteer de grootte van een menselijke cel en bereken dan de grootte van de cel van deze salamander.
4 Het DNA van salamanders blijkt vol te zitten met parasitair DNA, transposons. Een transposon lijkt in de verte wat op een virus. Het is een stuk DNA met een gen dat het mogelijk maakt het transposon te kopiëren en het vervolgens ergens anders in het DNA in te voegen. Doordat dit waarschijnlijk vele keren is gebeurd, is het DNA van salamanders zo enorm groot.
a Wat is het nadeel van zoveel DNA voor een celdeling (mitose)?
b Na een celdeling kan een cel differentiëren in een gespecialiseerde cel. Dit gebeurt voordat bepaalde genen actief zijn en andere juist geïnactiveerd raken. Leg uit dat celdifferentiatie niet snel plaatsvindt door het vele DNA.
c Licht toe dat een voordeel van de vele ongedifferentieerde cellen is dat salamanders gemakkelijk een poot kunnen regenereren.
d Licht toe dat hun verborgen, niet actieve leefwijze, de salamanders helpt te overleven, ondanks hun vele DNA.
Bronnen
Biodiversity Center: ’Spotlight Dieren DNA: salamander raadsels’ (11.00-15.00)
Ted-Ed: ‘Axolotls: The salamanders that snack on each other (but don’t die)’
Scientific American: ‘Junk DNA Deforms Salamander Bodies’
Meer weten?
Wikipedia: ‘Springend gen’
Wil je meer weten over onze biologie methode Nectar?
Naar websiteMeer informatie over dit onderwerp kun je vinden in Nectar 4 vwo H6 Soorten en populaties