Partenogeneza je nespolno razmnožavanje u kojem se ne uzima u obzir genetski doprinos muškarca. Jajne stanice se same razvijaju do potomstva, a da ih spermij ne oplodi. To se u prirodi vidi kod nekih vrsta biljaka, insekata, gmazova itd. U fakultativnoj partenogenezi životinje se prebacuju sa spolnog na partenogenetsko razmnožavanje u teškim situacijama. Nepartenogenetske vrste razmnožavaju se spolno i ne daju "djevičansko rađanje". U studiji objavljenoj nedavno, istraživači su postigli indukciju fakultativne partenogeneze i "djevičanskog rođenja" kod Drosophila melanogaster (nepartenogenetske vrste) kroz genetski inženjering. Istraživački tim identificirao je uključene gene i po prvi put pokazao kako ekspresija uključenih gena utječe na indukciju fakultativne partenogeneze kod životinja.
Partenogeneza je oblik nespolnog razmnožavanja koji ne uključuje oplodnja jajašca pomoću spermija. Embrij ženka formira sama (bez genetski doprinos muškarca) koji se razvija da bi dao "djevičansko rođenje". Partenogeneza može biti obvezna ili fakultativna. U slučaju fakultativne partenogeneze, životinja prelazi sa spolne na partenogenetičku reprodukciju u teškim situacijama, dok je obligatna partenogeneza situacija kada je reprodukcija uglavnom nespolna putem partenogeneze.
"Djevičansko rađanje" bez oplodnje spermom može zvučati čudno, ali ovaj oblik reprodukcije u kojem je mužjak bez mužjaka prirodno se može vidjeti kod mnogih vrsta biljaka, insekata, odgovora itd. Nepatogenetske vrste ne daju "djevičansko rađanje" iako ima umjetno induciran u jajima u laboratoriju da rađa potomstvo žabe i miša. Ovi slučajevi umjetne partenogeneze kod žaba i miševa nisu učinili ženke žaba i miševa sposobnima da same daju djevičanske rađanje jer su samo njihova jajašca bila inducirana na embriogeneza u laboratorijskim uvjetima. To se sada promijenilo s izvješćem (objavljeno 28th srpnja 2023.) nepartenogenetskih životinja koje slijede "djevičansko rađanje". genetski inženjering. Ovo je prvi takav slučaj da životinje koje se spolno razmnožavaju postaju partenogenetske zbog manipulacija u njihovim genima.
U ovom istraživanju korištene su dvije vrste Drosophila. Vrsta Drosophila mercatorum, koja ima soj koji se spolno razmnožava i soj koji se razmnožava partenogenetski (fakultativno), korištena je za identifikaciju gena uključenih u partenogenezu, dok je Drosophila melanogaster, koja je nepartenogenetska vrsta, korištena za manipulaciju gena za proizvodnju partenogenetski letjeti.
Istraživački tim sekvencionirao je genome dvaju sojeva Drosophila mercatorum i usporedio aktivnost gena u jajima dvaju sojeva. To je dovelo do identifikacije 44 gena kandidata s potencijalnom ulogom u partenogenezi. Sljedeće je bilo testirati hoće li manipuliranje homolozima gena kandidata izazvati fakultativnu partenogenezu kod Drosophile melanogaster. Istraživači su otkrili poligenski sustav – fakultativna partenogeneza u Drosophila melanogaster (nepartenogenetska vrsta) bila je potaknuta povećanom ekspresijom mitotičke protein kinaze polo i smanjenom ekspresijom desaturaze, Desat2 koja je bila pojačana povećanom ekspresijom Myc. Jaja su rasla partenogenetski uglavnom triploidnom potomstvu. Ovo je prva demonstracija genetski osnova fakultativne partenogeneze kod životinja kao i njezina indukcija putem genetski inženjering.
***
Izvori:
- Sperling AL, dr. 2023. genetski osnova fakultativne partenogeneze kod Drosophile. Current Biology Objavljeno: 28. srpnja 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.07.006
- Sveučilište Cambridge 2023. Vijesti- Znanstvenici otkrili tajnu djevičanskog rođenja i uključili sposobnost kod ženki mušica. Dostupno u https://www.cam.ac.uk/research/news/scientists-discover-secret-of-virgin-birth-and-switch-on-the-ability-in-female-flies Pristupljeno 2023-08-01.
***
