MHC variation hos igelkottar
Selektion eller drift – vad har varit viktigast?
av
Karin Berggren
Det finns en grupp gener som vanligtvis uppvisar högre grad av variation än alla andra gener i
hela genomet. Dessa gener tillhör ett komplex som kallas för ”the major histocompatibility
complex” (MHC). MHC molekylerna har en mycket betydelsefull roll i vårt immunförsvar.
Deras uppgift är att binda och visa upp främmande ämnen för en viss typ av vita blodkroppar,
T celler, som då aktiveras. Utan ett fungerande MHC system saknar kroppen förmågan att
effektivt bekämpa pathogener som t.ex. bakterier, virus och parasiter.
Variation i MHC generna bibehålls av balanserad selektion, vilket innebär att mutationer
som förändrar aminosyrasekvensen i det protein generna kodar för selekteras positivt. Man
tror att detta drivs av en process där det är viktigt att kunna känna igen så många främmande
ämnen som möjligt och där det växlar vilken genotyp som har högst fitness. Typiskt för
balanserad selektion är att det i en population finns ovanligt många individer som är
heterozygoter och ett stort antal samexisterande alleler. Allelerna är ofta mycket gamla och
har på så vis haft tid att ackumulera många mutationer. Detta indikeras av att alleler mellan
arter ofta är närmare besläktade än alleler inom en och samma art.
I denna studie har jag tittat på faktorer som kan påverka graden av MHC variation. Jag har
valt att studera två arter av europeiska igelkottar, Erinaceus europaeus och E. concolor.
Igelkottar går i ide under en stor del av året. Under denna period är immunförsvarets kapacitet
kraftigt reducerat. Det finns en teori om att detta kompenseras genom ett alternativt sätt att
bekämpa främmande ämnen, där reglering av kroppstemperaturen reducerar pathogenernas
förökning. Detta skulle kunna minska styrkan av balanserad selektion och på så vis bidra till
lägre MHC variation. Man kan också tänka sig att graden av MHC variation har påverkats av
drift. Hos igelkottar, som hos så många andra europeiska arter, kan graden av genetisk
variation kraftigt ha influerats av upprepade istider i norra och centrala Europa.
Jag har identifierat relativt hög grad av MHC variation vilket innebär att selektionstrycket
inte uppenbart har påverkats av att igelkottar går i ide. Möjligheten finns dock att ett
eventuellt reducerat selektionstryck har kompenserats av en annan faktor som istället bidragit
till att skapa omfattande MHC variation, till exempel hög mutationshastighet. Graden av
variation skiljer sig märkbart åt mellan de två arterna och detta kan troligtvis förklaras av
skillnader i demografisk historia. De två arterna har genomgått biologiska flaskhalsar vid
olika tillfällen, vilket har påverkat graden av genetisk variation. Till min hjälp har jag i dessa
analyser resultat från en studie där mitokondriellt DNA har undersökts. Genom att ta hänsyn
till att mitokondriellt DNA och vanligt DNA har olika mutationshastighet kan jag bilda mig
en uppfattning om ungefär när dessa flaskhalsar har inträffat. Mina resultat erbjuder också
möjlighet att se hur igelkottar har spridit sig i olika koloniseringsmönster från syd till nord i
takt med att landisen dragit sig tillbaka.
Med hjälp av denna studie kan man dra slutsatsen att drift har varit viktigare än selektion
när det gäller att skapa variationsmönster i MHC gener hos igelkottar.
Examensarbete i biologi, 20p, VT 2003
Avdelningen för evolutionsbiologi, Uppsala universitet
Handledare: Jennifer Seddon
