Партеногенез — это бесполое размножение, при котором не требуется генетический вклад самца. Яйца развиваются до потомства самостоятельно, без оплодотворения спермой. Это наблюдается в природе у некоторых видов растений, насекомых, рептилий и т. д. При факультативном партеногенезе животные в сложных ситуациях переходят от полового размножения к партеногенетическому. Непартеногенетические виды размножаются половым путем и не дают «девственного рождения». В недавно опубликованном исследовании ученые добились индукции факультативного партеногенеза и «непорочного зачатия» у Drosophila melanogaster (непартеногенетический вид) посредством генетический инженерия. Исследовательская группа идентифицировала вовлеченные гены и впервые продемонстрировала, как экспрессия вовлеченных генов влияет на индукцию факультативного партеногенеза у животных.
Партеногенез – форма бесполого размножения, в которой не участвуют оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом. Зародыш формируется самкой самостоятельно (без генетический вклад мужчины), который развивается, чтобы дать «девственное рождение». Партеногенез может быть облигатным или факультативным. При факультативном партеногенезе животное переходит от полового размножения к партеногенетическому в сложных ситуациях, тогда как облигатный партеногенез - это ситуация, когда размножение преимущественно бесполое, путем партеногенеза.
«Непорочное рождение» без оплодотворения спермой может показаться странным, но эта форма воспроизводства, при которой обходятся без мужского пола, естественно наблюдается у многих видов растений, насекомых, ответов и т. д. Непатогенетические виды не дают «девственных рождений», хотя и имеют место. были искусственно индуцированы в яйцах в лаборатории, чтобы родить потомство лягушек и мышей. Эти случаи искусственного партеногенеза у лягушек и мышей не сделали самок лягушек и мышей способными самостоятельно рожать девственниц, поскольку только их яйца подвергались стимуляции. эмбриональное развитие в лабораторных условиях. Это изменилось теперь с отчетом (опубликованным 28th июль 2023 г.) непартеногенетических животных, давших «непорочное рождение» после генетический инженерия. Это первый случай, когда животные, размножающиеся половым путем, становятся партеногенетическими из-за манипуляций с их генами.
В исследовании использовались два вида дрозофил. Вид Drosophila mercatorum, который имеет штамм, размножающийся половым путем, и штамм, воспроизводящий партеногенетически (факультативный), использовался для идентификации генов, участвующих в партеногенезе, в то время как Drosophila melanogaster, который является непартеногенетическим видом, использовался для манипуляций с генами для получения партеногенетический летать.
Исследовательская группа секвенировала геномы двух штаммов Drosophila mercatorum и сравнила активность генов в яйцах двух штаммов. Это привело к идентификации 44 генов-кандидатов, потенциально играющих роль в партеногенезе. Далее нужно было проверить, будет ли манипулирование гомологами генов-кандидатов вызывать факультативный партеногенез у Drosophila melanogaster. Исследователи обнаружили полигенную систему: факультативный партеногенез у Drosophila melanogaster (непартеногенетический вид) запускался увеличением экспрессии митотической протеинкиназы polo и снижением экспрессии десатуразы Desat2, которая усиливалась увеличением экспрессии Myc. Яйца выросли партеногенетически преимущественно триплоидному потомству. Это первая демонстрация генетический основе факультативного партеногенеза у животного, а также его индукции путем генетический машиностроение.
источники:
- Сперлинг А.Л., и др. 2023. генетический Основа факультативного партеногенеза у дрозофилы. Текущая биология Опубликовано: 28 июля 2023 г. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.07.006
- Кембриджский университет, 2023 г. Новости. Ученые раскрыли секрет непорочного зачатия и активировали эту способность у самок мух. Доступны на https://www.cam.ac.uk/research/news/scientists-discover-secret-of-virgin-birth-and-switch-on-the-ability-in-female-flies Проверено 2023.
