Partenogenees on mittesuguline paljunemine, mille käigus loobutakse isasloomade geneetilisest panusest. Munad arenevad järglasteks iseseisvalt, ilma spermaga viljastamata. Seda on looduses näha mõnel taimeliigil, putukatel, roomajatel jne. Fakultatiivses partenogeneesis lülituvad loomad keerulistes olukordades seksuaalselt paljunemiselt partenogeneetilisele. Mittepartenogeneetilised liigid paljunevad suguliselt ega sünnita "neitsist". Hiljuti avaldatud uuringus saavutasid teadlased Drosophila melanogasteris (mittepartenogeneetiline liik) fakultatiivse partenogeneesi ja "neitsisünnid" geneetiline inseneritöö. Uurimisrühm tuvastas kaasatud geenid ja näitas esimest korda, kuidas kaasatud geenide ekspressioonid mõjutavad fakultatiivse partenogeneesi esilekutsumist loomal.
Partenogenees on mittesugulise paljunemise vorm, mis ei hõlma väetamine munarakk sperma poolt. Embrüo moodustab emane ise (ilma geneetiline isase panus), mis areneb "neitsisünniks". Partenogenees võib olla kohustuslik või fakultatiivne. Fakultatiivse partenogeneesi korral lülitub loom keerulistes olukordades seksuaalselt paljunemiselt partenogeneesile, kohustuslik partenogenees aga olukord, kus paljunemine toimub peamiselt aseksuaalselt partenogeneesi kaudu.
"Neitsisünnid" ilma spermaga viljastamiseta võib kõlada kummaliselt, kuid seda paljunemisvormi, kus isasloomadest loobutakse, esineb loomulikult paljudel taimeliikidel, putukatel, repliikidel jne. Mittepatogeneetilised liigid ei sünnita "neitsist sündi", kuigi on on laboris munades kunstlikult esile kutsutud konna ja hiire järglaste sünnitamiseks. Need konnade ja hiirte kunstliku partenogeneesi juhtumid ei muutnud emaseid konni ja hiiri iseseisvaks neitsisünnitamiseks, kuna ainult nende munad pidid läbima. embrüogenees laboritingimustes. See on nüüd aruandega (avaldatud 28th juuli 2023) mittepartenogeneetiliste loomade puhul, kes sünnivad pärast neitsist sündi geneetiline inseneritöö. See on esimene juhtum, kus seksuaalselt paljunevad loomad muutuvad nende geenidega manipuleerimise tõttu partenogeneetiliseks.
Selles uuringus kasutati kahte Drosophila liiki. Partenogeneesis osalevate geenide tuvastamiseks kasutati liiki Drosophila mercatorum, millel on seksuaalselt paljunevad tüved ja partenogeneetiliselt paljunevad tüved (fakultatiivne), samas kui Drosophila melanogaster, mis on mittepartenogeneetiline liik, kasutati geenimanipulatsiooniks, et toota. partenogeneetiline lendama.
Uurimisrühm sekveneeris kahe Drosophila mercatorum tüve genoome ja võrdles geenide aktiivsust kahe tüve munades. Selle tulemusel tuvastati 44 kandidaatgeeni, millel on potentsiaalne roll partenogeneesis. Järgmisena testiti, kas kandidaatgeeni homoloogidega manipuleerimine kutsuks esile Drosophila melanogaster'is fakultatiivse partenogeneesi. Teadlased leidsid polügeense süsteemi – Drosophila melanogasteri (mitte-partenogeneetiline liik) fakultatiivse partenogeneesi käivitas mitootilise proteiinkinaasi polo suurenenud ekspressioon ja desaturaasi Desat2 vähenenud ekspressioon, mida võimendas Myc suurenenud ekspressioon. Munad kasvasid partenogeneetiliselt peamiselt triploidsetele järglastele. See on esimene demonstratsioon geneetiline fakultatiivse partenogeneesi alused loomal ja selle esilekutsumine geneetiline inseneriteadus.
***
Allikad:
- Sperling AL, et al 2023. geneetiline Drosophila fakultatiivse partenogeneesi alus. Current Biology Avaldatud: 28. juulil 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.07.006
- Cambridge'i Ülikool 2023. Uudised – Teadlased avastavad neitsisünnituse saladuse ja lülitavad sisse emaste kärbeste võime. Saadaval aadressil https://www.cam.ac.uk/research/news/scientists-discover-secret-of-virgin-birth-and-switch-on-the-ability-in-female-flies Kasutatud 2023-08-01.
***
