حیوانات غیرپارتوژنتیک به دنبال مهندسی ژنتیک "باکره" می آورند  

پارتنوژنز تولید مثل غیرجنسی است که در آن سهم ژنتیکی از نر حذف می شود. تخمک ها بدون لقاح توسط اسپرم به خودی خود به فرزند تبدیل می شوند. این امر در طبیعت در برخی از گونه‌های گیاهان، حشرات، خزندگان و غیره دیده می‌شود. در پارتنوژنز اختیاری، حیوان در شرایط دشوار از تولید مثل جنسی به تولید مثل پارتنوژنتیک تغییر می‌کند. گونه های غیرپارتوژنتیک از طریق جنسی تولید مثل می کنند و "باکره" نمی آورند. در مطالعه‌ای که اخیراً گزارش شده است، محققان به القای پارتنوژنز اختیاری و "تولد از باکره" در مگس سرکه (یک گونه غیرپارتوژنتیک) دست یافتند. ژنتیک مهندسی. تیم تحقیقاتی ژن‌های درگیر را شناسایی کردند و برای اولین بار نشان دادند که چگونه بیان ژن‌های درگیر بر القای پارتنوژنز اختیاری در حیوان تأثیر می‌گذارد.  

پارتنوژنز شکلی از تولید مثل غیرجنسی است که شامل آن نمی شود باروری یک تخمک توسط یک اسپرم جنین توسط ماده به تنهایی تشکیل می شود (بدون ژنتیک کمک از یک مرد) که برای به دنیا آوردن "باکره" رشد می کند. پارتنوژنز می تواند اجباری یا اختیاری باشد. در صورت پارتنوژنز اختیاری، حیوان در شرایط دشوار از تولیدمثل جنسی به پارتنوژنز تغییر می کند، در حالی که پارتنوژنز اجباری وضعیتی است که تولید مثل عمدتاً از طریق پارتنوژنز غیرجنسی است.  

"تولد باکره" بدون لقاح توسط اسپرم ممکن است عجیب به نظر برسد، اما این شکل از تولیدمثل که در آن نر به طور طبیعی در بسیاری از گونه‌های گیاهان، حشرات، پاسخ‌ها و غیره دیده می‌شود. به طور مصنوعی در تخم‌ها در آزمایشگاه القا شد تا قورباغه و موش به دنیا بیاید. این نمونه‌های پارتنوژنز مصنوعی در قورباغه و موش، قورباغه‌ها و موش‌های ماده را برای زایمان باکره مناسب نمی‌سازد، زیرا فقط تخم‌های آن‌ها وادار به زایمان می‌شوند. جنین زایی در شرایط آزمایشگاهی این در حال حاضر با گزارش (منتشر شده در 28) تغییر کرده است^th ژوئیه 2023) از حیوانات غیرپارتوژنتیکی که "از باکره" به دنیا می آورند ژنتیک مهندسی. این اولین مورد از قبیل تولیدمثل جنسی حیوانات است که به دلیل دستکاری در ژن های آنها به صورت پارتنوژنتیک در می آیند.   

در این مطالعه از دو گونه مگس سرکه استفاده شد. گونه مگس سرکه دارای سویه تولیدمثل جنسی و سویه بازتولید کننده پارتنوژنتیکی (اختیاری)، برای شناسایی ژن‌های دخیل در پارتنوژنز استفاده شد، در حالی که مگس سرکه که یک گونه غیرپارتوژنتیک است برای دستکاری ژن برای تولید استفاده شد. پارتنوژنتیک پرواز.  

تیم تحقیقاتی ژنوم دو سویه مگس سرکه مرکوروم را توالی یابی کردند و فعالیت ژن را در تخم های دو سویه مقایسه کردند. این منجر به شناسایی 44 ژن کاندید با نقش بالقوه در پارتنوژنز شد. مرحله بعدی آزمایش این بود که آیا دستکاری همولوگ های ژنی کاندید می تواند باعث ایجاد پارتنوژنز اختیاری در مگس سرکه ملانوگاستر شود یا خیر. محققان دریافتند یک سیستم چند ژنی - پارتنوژنز اختیاری در Drosophila melanogaster (یک گونه غیرپارتوژنتیک) با افزایش بیان پروتئین کیناز پولو میتوزی و کاهش بیان دساتوراز، Desat2 که با افزایش بیان Myc تقویت شد، ایجاد شد. تخم ها رشد کردند به صورت پارتنوژنتیکی عمدتا به فرزندان تریپلوئید. این اولین نمایش است ژنتیک اساس پارتنوژنز اختیاری در حیوان و همچنین القای آن از طریق ژنتیک مهندسی.  

*** 

منابع:  

1. اسپرلینگ آل، و همکاران 2023. ژنتیک مبنایی برای پارتنوژنز اختیاری در مگس سرکه Current Biology منتشر شده: 28 ژوئیه 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.07.006  

2. دانشگاه کمبریج 2023. اخبار- دانشمندان راز تولد باکره را کشف کردند و توانایی مگس ماده را روشن کردند. موجود در https://www.cam.ac.uk/research/news/scientists-discover-secret-of-virgin-birth-and-switch-on-the-ability-in-female-flies بازدید در 2023-08-01.  

***