Partenoģenēze ir aseksuāla vairošanās, kurā tiek iztikts bez tēviņa ģenētiskā ieguldījuma. Olas pašas attīstās līdz pēcnācējiem, neapaugļojot ar spermu. Dabā tas ir redzams dažām augu sugām, kukaiņiem, rāpuļiem utt. Fakultatīvajā partenoģenēzē dzīvnieks sarežģītās situācijās pāriet no seksuālās vairošanās uz partenoģenētisko. Sugas, kas nav partenoģenētiskas, vairojas seksuāli un nedzimst no jaunavas. Pētījumā, par kuru nesen ziņots, pētnieki panāca fakultatīvās partenoģenēzes un “jaunu dzemdību” ierosināšanu Drosophila melanogaster (ne-partenoģenētiskā sugā), izmantojot ģenētisks inženierzinātnes. Pētniecības grupa identificēja iesaistītos gēnus un pirmo reizi parādīja, kā iesaistīto gēnu izpausmes ietekmē fakultatīvās partenoģenēzes indukciju dzīvniekā.
Partenoģenēze ir aseksuālas vairošanās veids, kas neietver mēslošana olšūna ar spermu. Embriju veido mātīte pati (bez ģenētisks vīrieša ieguldījums), kas attīstās, lai dzemdētu no jaunavas. Partenoģenēze var būt obligāta vai fakultatīva. Fakultatīvās partenoģenēzes gadījumā dzīvnieks sarežģītās situācijās pāriet no seksuālās vairošanās uz partenoģenēzi, savukārt obligātā partenoģenēze ir situācija, kad vairošanās galvenokārt notiek aseksuāli partenoģenēzes ceļā.
“Dzemdības no jaunavas” bez apaugļošanas ar spermu var izklausīties dīvaini, taču šī vairošanās forma, kurā tēviņš tiek iztikts, dabiski ir sastopams daudzās augu sugās, kukaiņos, repos uc laboratorijā mākslīgi inducētas olās, lai dzemdētu varžu un peļu pēcnācējus. Šie vardes un peļu mākslīgās partenoģenēzes gadījumi nepadarīja vardes un peļu mātītes spējīgas pašas dzemdēt jaunavas, jo tikai to olas tika pakļautas. embrioģenēze laboratorijas apstākļos. Tas tagad ir mainījies ar ziņojumu (publicēts 28th 2023. gada jūlijs) par nepartenoģenētiskiem dzīvniekiem, kas pēc tam dzimuši no jaunavas ģenētisks inženierzinātnes. Šis ir pirmais gadījums, kad seksuāli vairojošs dzīvnieks kļūst partenoģenētisks to gēnu manipulāciju dēļ.
Šajā pētījumā tika izmantotas divas Drosophila sugas. Partenoģenēzē iesaistīto gēnu identificēšanai tika izmantota Drosophila mercatorum suga, kurai ir seksuāli vairojošs celms un partenoģenētiski reproducējošs celms (fakultatīvi), savukārt Drosophila melanogaster, kas nav partenoģenētiska suga, tika izmantota gēnu manipulācijām, lai iegūtu. partenoģenētisks lidot.
Pētnieku grupa sekvencēja divu Drosophila mercatorum celmu genomus un salīdzināja gēnu aktivitāti abu celmu olās. Tas noveda pie 44 kandidātu gēnu identificēšanas ar potenciālu lomu partenoģenēzē. Nākamais bija pārbaudīt, vai manipulācijas ar kandidātu gēnu homologiem izraisītu fakultatīvu partenoģenēzi Drosophila melanogaster. Pētnieki atklāja poligēnu sistēmu – fakultatīvo partenoģenēzi Drosophila melanogaster (ne-partenoģenētiskā sugā) izraisīja palielināta mitotiskā proteīnkināzes polo ekspresija un samazināta desaturāzes Desat2 ekspresija, ko pastiprināja palielināta Myc ekspresija. Olas auga partenoģenētiski galvenokārt triploīdiem pēcnācējiem. Šī ir pirmā demonstrācija ģenētisks fakultatīvās partenoģenēzes pamats dzīvniekā, kā arī tās indukcija ģenētisks inženierzinātnes.
***
Avoti:
- Sperling AL, un citi 2023. ģenētisks pamats fakultatīvai partenoģenēzei Drosofilā. Current Biology Publicēts: 28. gada 2023. jūlijā. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.07.006
- Kembridžas Universitāte, 2023. gads. Ziņas — Zinātnieki atklāj jaunavas dzimšanas noslēpumu un ieslēdz mušu mātīšu spējas. Pieejams plkst https://www.cam.ac.uk/research/news/scientists-discover-secret-of-virgin-birth-and-switch-on-the-ability-in-female-flies Skatīts 2023-08-01.
***
