Учени с важна крачка към разкриване на мистерията на „девственото раждане“
За първи път учени използват редактиране на гени, за да предизвикат “девствено раждане“ при плодови мушици, което е важна стъпка в разкриването на тайните на интригуващото явление, известно като партеногенеза, съобщава CNN.
При вида на плодовите мушици, участващи в изследването, това нещо не се случва естествено, казва съавторът на изследването Алексис Спърлинг, биолог по развитието в Университета в Кеймбридж, Великобритания.
Въпреки това Спърлинг и нейният екип са успели да използват генни мутации, за да създадат поколения женски плодови мушици, способни да се възпроизвеждат напълно самостоятелно - без да взаимодействат с мъжки плодови мушици, става ясно от проучването, публикувано на 28 юли в списание Current Biology.
Въпреки че т.нар. девствени раждания (буквален превод на думата партеногенеза) се срещат естествено при много животински видове и са били предизвикани при други - включително мишки - чрез манипулиране на клетки, това изследване отбелязва първия път, когато учените изолират специфични гени, за да направят партеногенезата трайна и наследствена черта в организъм, който иначе не е способен на този вид размножаване.
Въпреки че постижението може да изглежда като излязло от научната фантастика, имайте предвид: то не е предвестник на девствените раждания при хората. Съществуват "множество причини, предотвратяващи партеногенезата при бозайниците, акцентира Спърлинг пред CNN.
Но проектът бележи ключов напредък в разбирането на размножаването в животинското царство. И това знание може да донесе неописуеми дивиденти в широк спектър от изследователски дейности.
"Мисля, че трябва да разберем фундаменталните аспекти на света, в който живеем. И понякога няма да знаем бъдещите приложения в момента, в който ги разбираме", казва Спърлинг. "Започнахме да разбираме как се случва половото размножаване, без да знаем, че в бъдеще ще можем да правим ин витро оплождане."
Пътят към девственото раждане
Партеногенезата е наблюдавана по естествен път при редица животински видове, включително змии, птици, гущери, костенурки, акули и крокодили.
Известно е, че някои щамове плодови мушици са способни на партеногенеза, докато други не са. Именно оттук започват Спърлинг и нейните колеги: Те секвенират геномите на два вида Drosophila mercatorum - един, който се размножава само по полов път, и друг, за който е известно, че е способен на партеногенеза.
След това изследователите успяват да сравнят двата вида и да определят конкретните гени, които биха могли да им дадат партеногенни способности.
"Имахме този списък, а след това го прегледах и избрах основно това, което смятах, че може да са гените, които предизвикват партеногенеза", разказва Спърлинг.
След това екипът ѝ се насочва към друг вид плодови мушици - Drosophila melanogaster - за които никога не е доказано, че се размножават чрез партеногенеза. След опити и грешки изследователите успяват да свържат правилните гени, за да задействат партеногенезата при около 11% от женските мухи Drosophila melanogaster, включени в експеримента. Впоследствие се оказва, че някои от техните потомци също са способни на тази практика.
Изследователите са използвали плодови мушици, тъй като те се считат за "моделни организми", което означава, че са сред списъка с организми, които учените отдавна изучават в дълбочина, за да получат по-добро фундаментално разбиране за биологията. Кратката продължителност на живота на плодовите мушици - около 80 дни, е позволила сравнително бързо да се наблюдават промените в поколенията. А предишните изследвания на плодовите мухи са толкова обширни, че е възможно да се поръчат генетични мутации дори онлайн.
"Просто има много инструменти, които са евтини и лесно достъпни за всички изследователи, когато става въпрос за плодови мушици", казва Спърлинг
Пробив в партеногенезата: Какво означава това?
Изследователите отбелязват, че фактът, че са успели да предизвикат партеногенеза при плодови мушици, не означава непременно, че явлението може лесно да бъде възпроизведено при други животински видове.
"Не сме тествали всеки отделен ген или всяка отделна комбинация от гени", казва Сперлинг. "Така че има различни неща, свързани с партеногенезата, които могат да включват други гени, които ние не сме разглеждали."
Но това изследване дава пътна карта за това как един ден партеногенезата може да бъде предизвикана при други животни.
Спърлинг добавя, че изследването може да помогне за справяне с някои вредители по културите, които използват партеногенезата, за да се размножават, когато нямат мъжки партньори, което ги превръща в напаст. Пестицидите например са спрели репродуктивните способности на мъжките при един вид молци в Обединеното кралство и женските са успели да започнат да използват девственото раждане, за да увеличат експоненциално броя си.
Спърлинг заявява, че се надява работата на нейния екип да помогне за разработването на по-добри методи за ограничаване на популациите на вредителите.