Chromosomen zijn de dragers van ons erfelijk materiaal. De mens heeft bijvoorbeeld twee sets van 23 chromosomen en de muis twee sets van 20 chromosomen in een lichaamscel. Iedere set bevat de complete informatie van ons genoom. Fusie van de geslachtscellen (sperma en eicel), waarin na de reductiedeling (meiose), slechts 1 set chromosomen aanwezig is vormt de basis cel, met een nieuwe combinatie van chromosomen, waaruit het hele organisme ontstaat. Er is bij alle mannelijke zoogdieren één bijzonder chromosomenpaar, dat bestaat uit de twee geslachtschromosomen; X en Y. De combinatie van een zaadcel met een X chromosoom en een eicel met een X chromosoom leidt tot een vrouwelijk geslacht (XX), met twee dezelfde geslachtschromosomen, maar wanneer de zaadcel een Y chromosoom draagt ontstaat een mannelijk geslacht (XY). Het centrale thema in ons onderzoek is de regulatie van de geslachtschromosomen. Het X en Y chromosoom zijn heel verschillend, deze verschillen zijn door mutatie en selectie ontstaan tijdens de evolutie. Tegelijkertijd zijn er speciale regulatiemechanismen ontstaan om de biologische problemen die gepaard gingen met het steeds groter worden van deze verschillen tussen X en Y op te lossen. Dit zijn regulatiemechanismen die niet de DNA code zelf veranderen (genetische veranderingen) maar die ervoor zorgen dat bepaalde erfelijke informatie wel of niet tot uiting kan komen, door het DNA op een speciale manier te modificeren of in te pakken. Dit noemen we epigenetische regulatiemechanismen. Wij bestuderen de moleculaire mechanismen die zorgen voor de correcte regulatie van de geslachtschromosomen tijdens de vorming van geslachtscellen en tijdens de vroege embryonale ontwikkeling voornamelijk in de muis, maar ook in verschillende andere evolutionair relevante modelsystemen, en in de context van epigenetische veranderingen die gepaard gaan met cel differentiatieprocessen. Dit onderzoek kan ons veel nieuwe inzichten verschaffen in algemene aspecten van epigenetische regulatiemechanismen die ervoor zorgen dat cellen zich op de juiste manier ontwikkelen. De resultaten kunnen bijdragen aan een beter begrip van X chromosoom-gebonden ziektes en onvruchtbaarheid, maar ook van kanker en veroudering. Tenslotte kan het bijdragen aan verbetering van de technieken voor geassisteerde voortplanting.
Wetenschappelijk belang:
-Identificatie van kritische factoren en mechanismen die de globale aan- en uitschakeling van geslachtschromosoom-gebonden genen reguleren tijdens de vroege embryo-ontwikkeling, in lichaamscellen van een volwassen individu en in de zich ontwikkelende geslachtscellen bij de muis, in samenhang met de correcte regulatie van de andere chromosomen.
Maatschappelijk belang:
-Nieuw inzicht in behandelmogelijkheden van X chromosoom-gebonden ziekten en kanker, en het verloop van verouderingsprocessen
-Nieuw inzicht in oorzaken van mannelijke onvruchtbaarheid
-Betere inschatting van de risico’s van moderne geassisteerde voortplantingstechnieken
-Nieuw inzicht in mogelijke optimalisatie van zaadcelselectie voor geassisteerde voortplanting
In dit onderzoek wordt gewerkt met muizen.