Научници су први пут генетским инжењерством изазвати тзв. девичанско или безгрешно зачеће код животиња које се, иначе, размножавају полним путем.
У студији, објављеној у часопису Current Biology, водећа ауторка студије, развојна биолошлиња Алексис Л. Сперлинг и сарадници на Универтитету Кембриџ променити гене винске мушице на тако да су женке које се размножавају полно добиле потомство без доприноса мужјака. Истраживачи су раније створии потомство мишева и жаба без генетског доприноса мушких родитеља, но то је било остварено манипулисањем јајним ћелијама у лабораторији, а не оспособљавањем женки за девичанску репродукцију која је позната као партеногенеза. Шта је партеногенеза? Партеногенеза је облик бесполне репродукције у којој се развој ембриона одвија без оплодње. Она је алтернатива сексуалној репродукцији и не захтева генетски допринос мужјака. Многе врсте инсеката и гмизаваца, а и друге животиње, развиле су способност партеногенезе као алтернативу сексу.
Сперлинг каже да су ранија истраживања идентификовала кандидате за гене партеногенезе. Но, њен тим само да их идентификовао, већ их је активирао у другој врсти која се, иначе, полно размножава. „Ми смо први успели показати да је генским инжењерством могуће остварити девичанска рођења код животиња – било је врло узбудљиво видети мушицу девицу како ствара ембрион способан за развој у одраслу јединку и затим поновити тај процес”, изјавила је британска научнуца.
У новој студији, спровођеној шест година на 220.000 јединки, истраживачи су код мушица Drosophila melanogaster које имају способност за тзв. факултативну партеногенезу – могућност пребацивања са полног у бесполно размножавање – идентификовали кључне гене који делују као прекидачи. Да би их идентификовали, секвенцирали су геноме два соја мушице – једног који се размножава сексуално и другог који има способност факултативне партеногенезе. Шта је факултативна партеногенеза?
У случају факултативне партеногенезе, организам има способност размножавања и сексуалним и асексуалним путем, зависно од услова у околини и другим чинилаца. Ако су услови повољни и ресурси који подржавају нормалну репродукцију доступни, организам ће вероватно одабрати сексуално размножавање. Међутим, уколико су околности неповољне, примерице мањка партнер за сексуално размножавање или су услови у околини неповољни, организам може користити факултативну партеногенезу да би створио потомство без партнера. То животињама омогућује да одрже популацију и осигурају преживљавање врсте у тешким условима. Факултативну партеногенезу упражњавају неки инсекти, пауци, водоземци, гмизавци и други организми.
У следећем кораку истраживачи су упоредили активности гена у јајашцима мушица способних за партеногенезу са онима у јајашцима мушица способних искључиво за сексуалну репродукцију да би идентификовали гене који делују током једног процеса, али не и другог. Поређење је омогућило да препознају 44 гена који су потенцијално укључени у партеногенезу.
Потом су променили еквивалентне гене у винској мушици Drosophila melanogaster, која се обично не може репродуковати асексуално. Након што су испробали разне комбинације гена, коначно су погодити ону која је изазвала партеногенезу код око 11% женских винских мушица. Неки од потомака ових генетски модификованих мушица су, такође, били способни за оба начина репродукције и полну и партеногенезу, што значи да су наследили вештачки створену способност.
Иако партеногене мушице добијају гене само од мајки, оне нису увек клонови својих родитеља. Неке у студији имале су три скупа хромозома, док јаја која полажу мајке што се размножавају партеногенезом обично имају само два. Научници су, исто тако, открили да генетски манипулисане женке мушица обично чекају око 40 дана да пронађу мужјака за репродукцију пре него што покрену девичанско рођење. Сперлинг истиче да прелазак на девичанска рођења може бити изузетно користан за врсту и служити као репродуктивна резерва за изоловане женке.
Но, истакла је да у томе постоји могући негативни аспект јер девичанска рођења могу смањити способност врсте да се прилагоди притисцима околине будући да партеногенеза резултира мањом генском разноврсношћу потомака. Додала је да би могла постојати још једна невоља, али за људе: „Ако се притисак селекције за девичанска рођења настави код инсеката штеточина, што се чини вероватним, то би на крају могло довести до њихове репродукције искључиво на тај начин. И постати озбиљна недаћа за пољопривреду јер женке стварају само женке, па би се њихова способност ширења удвостручила.”
Мало је вероватно да би слично девичанско размножавање могло функционисати код сисара, укључујући људе, упркос томе што је партеногенеза забележена код бројних других животиња попут гуштера и пчела. Тешкоћа је у томе што је сисарима потребан и очински и мајчински геном, док је очински непотребан код врста које могу проћи кроз девичанска рођења. „Сисари су битно другачији и то код њих није природна појава”, закључила је Алексис Л. Сперлинг додавши да је ово истраживање, ипак, помогло у разумевању лепоте живота и другачијег начина репродукције.
(Индекс)
