Επιστήμονες που ερευνούν στο πεδίο της γενετικής μηχανικής κατάφεραν να προκαλέσουν παρθενογένεση σε θηλυκές μύγες.
Προηγουμένως, οι επιστήμονες είχαν δημιουργήσει δύο ποντίκια και τρεις βατράχους χωρίς γενετική συμβολή από έναν αρσενικό γονέα. Αλλά αυτοί οι απόγονοι δημιουργήθηκαν με την επεξεργασία των ωαρίων σε εργαστήριο και όχι με την παροχή στα θηλυκά ζώα της ικανότητας για παρθενογένεση.
Προηγούμενη έρευνα εντόπισε υποψήφια γονίδια για παρθενογένεση, λέει η συγγραφέας της μελέτης Alexis Sperling, βιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Cambridge, στο Ηνωμένο Βασίλειο. Όμως, η ομάδα της όχι μόνο εντόπισε τέτοια γονίδια, αλλά επιβεβαίωσε επίσης τη λειτουργία τους, ενεργοποιώντας τα σε ένα άλλο είδος.
Δεν χρειάζεται αρσενικό
Στα θηλαστικά, οι απόγονοι παράγονται όταν το αρσενικό σπέρμα γονιμοποιεί τα ωάρια των θηλυκών. Αλλά πολλά είδη από έντομα, σαύρες καθώς και άλλα ζώα έχουν επίσης εξελίξει την παρθενογένεση, η οποία δεν απαιτεί γενετική συμβολή από ένα αρσενικό.
Για να προσδιορίσουν τα γονίδια που αποτελούν τη βάση της παρθενογένεσης, η Alexis Sperling, αναπτυξιακή βιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Cambridge, και οι συνεργάτες της ανέλυσαν την αλληλουχία των γονιδιωμάτων δύο στελεχών της μύγας Drosophila mercatorum: ένα που αναπαράγεται σεξουαλικά και ένα άλλο που αναπαράγεται μέσω της παρθενογένεσης.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές συνέκριναν τη γονιδιακή δραστηριότητα σε αυγά από μύγες ικανές για παρθενογένεση με αυτή σε αυγά από μύγες ικανές μόνο για σεξουαλική αναπαραγωγή, για να αναγνωρίσουν τα γονίδια που λειτουργούν κατά τη μία διαδικασία αλλά όχι την άλλη.
Η σύγκριση επέτρεψε στους συγγραφείς της έρευνας να προσδιορίσουν 44 γονίδια που δυνητικά εμπλέκονται στην παρθενογένεση.
Οι ερευνητές άλλαξαν τα ισοδύναμα γονίδια στη μύγα «Drosophila melanogaster», η οποία συνήθως δεν μπορεί να αναπαραχθεί ασεξουαλικά.
Παρθενογένεση: Οι επιστήμονες βρήκαν έναν συνδυασμό γονιδίων που οδήγησε σε αυτό το αποτέλεσμα
Αφού άλλαξαν διάφορους συνδυασμούς γονιδίων, οι επιστήμονες βρήκαν έναν συνδυασμό που προκάλεσε παρθενογένεση σε περίπου 11% των θηλυκών μυγών.
Μερικοί από τους απογόνους αυτών των γενετικά τροποποιημένων μυγών ήταν επίσης ικανοί για παρθενογένεση.
Αν και οι παρθενογενετικές μύγες έλαβαν γονίδια μόνο από τις μητέρες τους, δεν ήταν πάντα κλώνοι του γονέα τους. Μερικά είχαν τρία σετ χρωμοσωμάτων, ενώ τα αυγά που γεννούν οι μητέρες που αναπαράγονται μέσω της παρθενογένεσης έχουν συνήθως μόνο δύο.
Λιγότερο περίπλοκο από το σεξ
«Η παρθενογένεση είναι ο πιο αποτελεσματικός τρόπος αναπαραγωγής. Στα ζώα, το σεξ είναι πολύ περίπλοκο» λέει η Tanja Schwander, εξελικτική βιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Λωζάνης στην Ελβετία, η οποία έχει μελετήσει την παρθενογένεση σε έντομα.
«Η μελέτη της παρθενογένεσης βοηθά τους βιολόγους να κατανοήσουν τα οφέλη και τις ανταλλαγές που σχετίζονται με τη σεξουαλική αναπαραγωγή», τονίζει.
«Η νέα εργασία θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει τους βιολόγους να κατανοήσουν την εξέλιξη της ίδιας της παρθενογένεσης» λέει ο Chau-Ti Ting, εξελικτικός βιολόγος στο Εθνικό Πανεπιστήμιο της Ταϊβάν, στην Ταϊπέι, ο οποίος ελπίζει να προσδιορίσει εάν άλλα είδη μύγας έχουν γονίδια για παρθενογένεση παρόμοια με αυτά στο «D. mercatorum».
Η έρευνα μπορεί να βοηθήσει στον έλεγχο των γεωργικών παρασίτων
Ο Sperling σημειώνει ότι ορισμένα γεωργικά παράσιτα χρησιμοποιούν την παρθενογένεση για να πολλαπλασιαστούν γρήγορα, ενισχύοντας τη δύναμή τους να βλάψουν τις καλλιέργειες.
Στο Ηνωμένο Βασίλειο, για παράδειγμα, ένα είδος σκόρου στράφηκε στην παρθενογένεση λόγω της ευρείας χρήσης φυτοφαρμάκων που διαταράσσουν την αναπαραγωγή του αρσενικού σκόρου.
Τώρα οι σκόροι έχουν γίνει ένα σημαντικό παράσιτο, λέει ο Sperling, ο οποίος ελπίζει να μελετήσει ποιες πολιτικές και στρατηγικές διαχείρισης παρασίτων θα μπορούσαν να προκαλέσουν τα παράσιτα να βασίζονται στην παρθενογένεση, γνώση που θα μπορούσε να βοηθήσει στον έλεγχο των παρασίτων.