Partenogeneze je nepohlavní rozmnožování, při kterém se upouští od genetického přispění samce. Vejce se vyvinou v potomstvo sama, aniž by byla oplodněna spermií. V přírodě se to projevuje u některých druhů rostlin, hmyzu, plazů atd. Při fakultativní partenogenezi dochází v obtížných situacích k přechodu živočichů z pohlavního na partenogenetické rozmnožování. Nepartenogenetické druhy se rozmnožují pohlavně a nerodí „panna“. V nedávno zveřejněné studii vědci dosáhli indukce fakultativní partenogeneze a „panenských porodů“ u Drosophila melanogaster (nepartenogenetický druh) prostřednictvím genetický inženýrství. Výzkumný tým identifikoval zapojené geny a poprvé prokázal, jak exprese zapojených genů ovlivňuje indukci fakultativní partenogeneze u zvířete.
Partenogeneze je forma nepohlavní reprodukce, která nezahrnuje oplodnění vajíčka spermií. Embryo tvoří samice sama (bez genetický příspěvek od muže), který se vyvine k porodu „panny“. Partenogeneze může být buď obligátní, nebo fakultativní. V případě fakultativní partenogeneze přechází zvíře v obtížných situacích z pohlavního na partenogenetické rozmnožování, zatímco obligátní partenogeneze je situace, kdy je rozmnožování převážně nepohlavní prostřednictvím partenogeneze.
„Porody z panny“ bez oplodnění spermiemi mohou znít divně, ale tato forma reprodukce, při níž se muž obejde bez samce, se přirozeně vyskytuje u mnoha druhů rostlin, hmyzu, rév atd. Nepatogenetické druhy nerodí „panna“, i když ano. byla uměle vyvolána ve vejcích v laboratoři, aby porodila žabí a myší potomky. Tyto případy umělé partenogeneze u žab a myší neudělaly samice žab a myší způsobilé porodit panny samy, protože pouze jejich vajíčka podstoupila porod. embryogeneze v laboratorních podmínkách. To se nyní se zprávou (zveřejněnou 28th července 2023) nepartenogenetických zvířat rodících „panna narození“. genetický inženýrství. Toto je první takový případ pohlavně se rozmnožujícího zvířete, které se stalo partenogenetické kvůli manipulacím v jejich genech.
V této studii byly použity dva druhy Drosophila. Druh Drosophila mercatorum, který má pohlavně se rozmnožující kmen a partenogeneticky se rozmnožující kmen (fakultativní), byl použit k identifikaci genů zapojených do partenogeneze, zatímco Drosophila melanogaster, která je nepartenogenetickým druhem, byla použita pro genovou manipulaci k produkci parenogenetický létat.
Výzkumný tým sekvenoval genomy dvou kmenů Drosophila mercatorum a porovnával genovou aktivitu ve vejcích těchto dvou kmenů. To vedlo k identifikaci 44 kandidátních genů s potenciálními rolemi v partenogenezi. Dále bylo otestovat, zda manipulace s homology kandidátních genů vyvolá fakultativní partenogenezi u Drosophila melanogaster. Vědci našli polygenní systém – fakultativní partenogeneze u Drosophila melanogaster (nepartenogenetický druh) byla spuštěna zvýšenou expresí mitotické proteinkinázy polo a sníženou expresí desaturázy, Desat2, která byla zesílena zvýšenou expresí Myc. Vajíčka rostla partenogeneticky hlavně triploidním potomkům. Toto je první ukázka genetický základem fakultativní partenogeneze u živočicha i její indukce prostřednictvím genetický inženýrství.
***
Zdroje:
- Sperling AL, et al 2023. genetický základ pro fakultativní partenogenezi u Drosophila. Aktuální biologie Publikováno: 28. července 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.07.006
- University of Cambridge 2023. Novinky – Vědci objevili tajemství panenského porodu a zapnuli schopnost u samic much. Dostupné v https://www.cam.ac.uk/research/news/scientists-discover-secret-of-virgin-birth-and-switch-on-the-ability-in-female-flies Zpřístupněno dne 2023-08-01.
***
