Identifier financieringsorganisatie: 11306+13306 (Other contract id) Periode: Januari 2002 tot 2006 Status: Afgelopen
Universiteit Antwerpen; Faculteit Wetenschappen; Departement Biologie; Onderzoeksgroep Systemisch Fysiologisch en Ecotoxicologisch Onderzoek (SPHERE), meer
Vlaamse overheid; Beleidsdomein Economie, Wetenschap en Innovatie; Agentschap voor Innovatie door Wetenschap en Technologie (IWT), meer, financier
De Industriële Revolutie en de daarmee gepaard gaande exponentiële toename van de menselijke verstoring van het milieu hebben op korte tijd geleid tot het uitsterven van veel dier- en plantensoorten. In de talloze studies die de impact hiervan op natuurlijke populaties onderzochten, werden veelal de acute, korte termijn-effecten nagegaan. De wetenschappelijke gemeenschap wordt er zich echter steeds meer van bewust dat het vooral de effecten op lange termijn zijn die de overlevingskansen van dergelijke populaties bepalen. Polluenten kunnen immers selectiedruk uitoefenen die de genetische samenstelling van populaties verandert. Verschillende onderzoekers suggereren dat in populaties van verschillende diersoorten door deze selectie relatief snel adaptieve strategieën kunnen onstaan die een hogere tolerantie voor het betrokken toxicant mogelijk maken. Indien op een multidisciplinaire manier, door het bestuderen van genetische, fysiologische en ecologische kenmerken, onderzocht wordt of natuurlijke vispopulaties lokale genetische adaptaties aan een verslechterende waterkwaliteit vertonen, kunnen de effecten hiervan op aquatische ecosystemen beter worden geëvalueerd. Een dergelijke geïntegreerde studie is van vitaal belang voor het ontwikkelen van een duurzaam natuurbeleid. In deze studie worden de lange termijn-effecten van cadmium- en zinkpollutie op populaties van de riviergrondel (Gobio gobio) geëvalueerd door op zoek te gaan naar genetische adaptaties aan de aanwezigheid van deze metalen. Hierbij zal gebruik gemaakt worden van zowel moleculair-genetische als populatiegenetische technieken. Verder zal deze kennis worden ingepast in het concept van de conservatie-eenheid, om deze geschikt te maken voor gebruik bij door de mens verstoorde populaties. De studie zal uitgevoerd worden op populaties die reeds gedurende vele generaties blootgesteld zijn aan beide zware metalen in het bekken van de Grote Nete. Genetische merkers (microsatellieten en allozymen) zullen gebruikt worden om genetische verschillen tussen de populaties op te sporen. Er kan dan worden onderzocht of er een verband bestaat tussen het voorkomen van bepaalde unieke allelen of patronen in allel- en/of genotypefrequenties en de verontreinigingsgraad. Indien zo'n verband bestaat suggereert dit dat verschillende metaalconcentraties in het verleden een verschillende selectiedruk hebben uitgeoefend. Bovendien worden deze merkers gebruikt om de genetische variatie in de verschillende populaties te bestuderen. Hiermee kan nagegaan worden of een langdurige blootstelling een verlaagde genetische variatie tot gevolg heeft ten gevolge van genetische drift of inteelt. Ten slotte zal onderzocht worden of de genetische variatie een effect heeft op de fysiologische conditie van de populaties, die een maat is voor hun biologische fitness. Het proteine thioneine is in staat Cd en Zn te complexeren (waarna het metallothioneïne (MT) wordt genoemd), waardoor de toxische effecten ervan in belangrijke mate verminderen. Het is in met metalen verontreinigde gebieden een van de belangrijkste middelen tot detoxificatie. Het gen, coderend voor dit proteine, is dan ook uiterst onderhevig aan selectie. Het bepalen van de nucleotidensequentie van dit gen zal toelaten na te gaan of verschillende mutaties zijn opgetreden tussen de verschillende groepen. Door het kwantificeren van de hoeveelheid geproduceerd messenger RNA (mRNA) kan de expressie van het MT-gen bestudeerd worden. Een hogere genexpressie kan een verhoogde MT-productie tot gevolg hebben, en is een andere vorm van genetische adaptatie dan een rechtstreekse mutatie van het gen zelf. Het kwantificeren van de hoeveelheid geproduceerde MT's is een maat voor de posttranscriptionele controle van het MT-gen. De hoeveelheid MT's zal gerelateerd worden aan de concentratie Cd en Zn in de weefsels.
