Encyclopedie van de evolutiebiologie

Prof. Nico M. van Straalen (2019)

Gepubliceerd op 14-03-2019

Syntenie

betekenis & definitie

Overeenkomst tussen soorten in de volgorde van genen in een bepaald segment van het genoom

In de genetica werden aanvankelijk genetische loci syntenisch genoemd als ze op hetzelfde chromosoom lagen, maar in de genoombiologie heeft het begrip syntenie een meer specifieke betekenis gekregen en valt het samen met “co-lineariteit”. Men spreekt van syntenie in een evolutionaire lijn als de volgorde van genen in het genoom grote overeenkomst vertoont tussen soorten.

Meestal geldt syntenie voor bepaalde genclusters, bijvoorbeeld de clusters van histon-genen, Hox-genen en MHC-genen vertonen een grote mate van syntenie. Men neemt aan dat er in deze gevallen selectie is op het cluster als geheel. Voor de Hox-genen heeft men altijd aangenomen dat behoud van genvolgorde noodzakelijk was om te verzekeren dat de transcriptievolgorde van het cluster overeenkomt met de expressie van Hox-eiwitten langs de lichaamsas. Maar sinds we weten dat lang niet alle soorten een strikte volgorde van hun Hox-genen aanhouden is dit argument discutabel geworden. Een ander mechanisme dat syntenie kan veroorzaken is “interdigitisering” van regulerende elementen. In die gevallen ligt een regulerend element (bijvoorbeeld een transcriptiefactorbindingsplaats) van een gen in een intron van een naastgelegen gen. Translocatie van zulke genen kan een van de twee inactiveren omdat het zijn regulerend element kwijtraakt. Een derde mechanisme kan zijn dat de expressie van een serie genen gereguleerd wordt vanuit één controle-regio.

De analyse van syntenie binnen genclusters tussen soorten is een zeer krachtige methode bij het opsporen van evolutionaire relaties. Bij vogels is de genvolgorde langs het chromosoom meer bewaard gebleven dan bij enige andere diergroep. Ook bij planten komt syntenie veel voor.