Encyclopedie van de evolutiebiologie

Prof. Nico M. van Straalen (2019)

Gepubliceerd op 17-07-2019

Homeotische mutatie

betekenis & definitie

Verandering in het genetisch materiaal waardoor een lichaamsdeel omgezet wordt in een ander soortgelijk lichaamsdeel, het meest bekend van transformaties bij de fruitvlieg

De eerst beschreven homeotische mutatie is die de halters van Drosophila verandert in vleugels. De halters zijn op het derde thorax-segment gelegen staafjes die een functie hebben bij het evenwicht tijdens vliegen. De mutatie bewijst dat de halters eigenlijk veranderde of niet-ontwikkelde vleugels zijn. Het hiervoor verantwoordelijke gen, Ultrabithorax (Ubx) is een van de Hox-genen. De Ubx-mutant heeft twee paar vleugels in plaats van één paar zoals bij alle andere vliegen (Diptera). Men noemt dit homeosis.

Een andere bekende mutatie is die in het gen Antennapedia. Overexpressie van dit gen in de kop leidt tot een poot op de plaats waar normaal een antenne zit. De onderdelen van de antenne zijn op deze manier te homologiseren met de leden van de poot; bijvoorbeeld, de arista (gepluimde haar) op het laatste antennelid komt overeen met het klauwtje op de tarsus van de poot.

Op dezelfde manier is aan te tonen dat de kaken van kreeftachtigen eigenlijk veranderde poten zijn. Ook de aanhangsels aan het achterlijf van insecten kunnen opgevat worden als veranderde poten. Zo kan de ventrale tubus op het eerste abdomensegment van collembolen (springstaarten) door suppressie van Ultrabithorax getransformeerd worden in een pootpaar. Het dier heeft dan vier paar poten in plaats van drie.

Homeotische mutaties komen ook bij planten voor. De kroonbladeren en kelkbladeren van de bloem en de doornen aan de stengel zijn op te vatten als veranderde bladeren. Bij planten wordt de orgaanidentiteit echter niet gereguleerd door Hox-genen maar door een andere familie van ontwikkelingsgenen, de MADS-Box-genen.