Naučnici prvi put programirali životinje da rađaju bez oplodnje

Naučnici su prvi put uspeli genetskim inženjeringom da izazovu tzv. "devičansko" ili "bezgrešno" začeće kod životinja koje se inače razmnožavaju polno.

U studiji, objavljenoj u časopisu Current Biology, vodeća autorka studije, razvojni biolog Aleksis L. Sperling i njeni saradnici na Univerzitetu u Kembridžu uspeli su da promene gene vinske mušice na takav način da su ženke koje se inače razmnožavaju polno uspele da stvore potomstvo bez doprinosa mužjaka.

Naučnici su već ranije uspeli da stvore potomstvo miševa i žaba bez genetskog doprinosa muških roditelja, no to je bilo ostvareno manipulisanjem jajnim ćelijama u laboratoriji, a ne osposobljavanjem ženki za devičansku reprodukciju koja je takođe poznata kao partenogeneza.

Partenogeneza je oblik bespolne reprodukcije u kojoj se razvoj embriona odvija bez oplodnje. Ona je alternativa seksualnoj reprodukciji i ne zahteva genetski doprinos mužjaka. Mnoge vrste insekata i gmizavaca, kao i druge životinje, razvile su sposobnost partenogeneze kao alternative seksu. U novoj studiji, sprovedenoj tokom šest godina na 220.000 jedinki, tim je kod mušica Drosophila mercatorum koje imaju sposobnost za tzv. fakultativnu partenogenezu - mogućnost prebacivanja sa polnog u bespolno razmnožavanje - identifikovao ključne gene koji deluju kao prekidači.

U slučaju fakultativne partenogeneze, organizam ima sposobnost razmnožavanja i seksualnim i aseksualnim putem, zavisno od uslova u okolini i drugim faktorima. Ako su uslovi povoljni i resursi koji podržavaju normalnu reprodukciju dostupni, organizam će verovatno preferirati seksualno razmnožavanje.Međutim, ako su uslovi nepovoljni, na primer ako manjka partnera za seksualno razmnožavanje ili su uslovi u okolini nepovoljni, organizam može koristiti fakultativnu partenogenezu kako bi se ipak reprodukovao i proizveo potomstvo bez potrebe za partnerom. To životinjama omogućuje da održe populaciju i osiguraju preživljavanje vrste u teškim uslovima. Fakultativnu partenogenezu mogu pokazivati neki insekti, pauci, vodozemci, gmizavci i drugi organizmi.

U sledećem koraku naučnici su uporedili aktivnosti gena u jajašcima mušica sposobnih za partenogenezu s onima u jajašcima mušica sposobnih isključivo za seksualnu reprodukciju kako bi identifikovali gene koji deluju tokom jednog procesa, ali ne i drugog. Poređenje im je omogućilo da identifikuju 44 gena koji su potencijalno uključeni u partenogenezu. Tim je potom promenio ekvivalentne gene u vinskoj mušici Drosophila melanogaster, koja se obično ne može reprodukovati aseksualno. Nakon što su isprobali razne kombinacije gena, naučnici su konačno uspeli da pogode onu koja je izazvala partenogenezu kod oko 11% ženskih vinskih mušica. Neki od potomaka ovih genetski modifikovanih mušica takođe su bili sposobni za oba načina reprodukcije i polnu i partenogenezu, što znači da su nasledili veštački stvorenu sposobnost. Iako partenogene mušice dobijaju gene samo od majki, one nisu uvek klonovi svojih roditelja. Neke mušice u studiji imale su tri grupe hromozoma, dok jaja koja polažu majke koje se razmnožavaju partenogenezom obično imaju samo dva.

Tim je takođe otkrio da genetski manipulisane ženke mušica obično čekaju oko 40 dana kako bi pronašle mužjaka za reprodukciju pre nego što pokrenu devičansko rođenje.

Izvor: www.b92.net