Parthenogenesis er kynlaus æxlun þar sem erfðaframlag karlkyns er sleppt. Egg þróast í afkvæmi á eigin spýtur án þess að frjóvgast af sæði. Þetta sést í náttúrunni hjá sumum tegundum plantna, skordýra, skriðdýra o.s.frv. Í fræðilegri parthenogenesis skiptir dýrið frá kynferðislegri yfir í parthenogenetic æxlun við erfiðar aðstæður. Tegundir sem ekki eru ættfættar æxlast kynferðislega og fæða ekki „meyfæðingar“. Í rannsókn sem greint var frá nýlega, náðu vísindamenn fram frumkvöðlamyndun og „meyfæðingum“ í Drosophila melanogaster (tegund sem ekki er parthenogenetic) í gegnum erfðaefni verkfræði. Rannsóknarteymið greindi þátt gena og sýndi í fyrsta sinn hvernig tjáning á þáttum gena hefur áhrif á framköllun á efnafræðilegri parthenogenesis í dýri.
Parthenogenesis er form kynlausrar æxlunar sem felur ekki í sér frjóvgun af eggi af sæðisfrumu. Fósturvísirinn er myndaður af kvendýrinu á eigin spýtur (án erfðaefni framlag frá karli) sem þróast til að fæða „meyfæðingu“. Parthenogenesis gæti verið annaðhvort skylt eða falsbundið. Ef um er að ræða geðræna parthenogenesis skiptir dýrið frá kynferðislegri yfir í parthenogenetic æxlun við erfiðar aðstæður á meðan skylt parthenogenesis er ástandið þegar æxlun er aðallega kynlaus í gegnum parthenogenesis.
„Meyjarfæðingar“ án frjóvgunar með sæðisfrumum kann að hljóma undarlega en þetta form æxlunar þar sem karldýr er sleppt er náttúrulega séð í mörgum tegundum plantna, skordýra, svörunar osfrv. verið framkallað með tilbúnum hætti í eggjunum á rannsóknarstofunni til að fæða afkvæmi froska og músa. Þessi tilvik um tilbúna parthenogenesis í froskum og músum gerðu kvenkyns froska og mýs ekki hæfa til að fæða meyfæðingar á eigin spýtur þar sem aðeins egg þeirra voru kölluð til að gangast undir fósturvísismyndun við aðstæður á rannsóknarstofu. Þetta hefur breyst núna með skýrslunni (birt 28th júlí 2023) af dýrum sem ekki eru ættarfæðingar sem fæða „meyfæðingar“ í kjölfarið erfðaefni verkfræði. Þetta er fyrsta slíka tilfellið þar sem kynæxlun dýra verða parthenogene vegna meðferðar á genum þeirra.
Tvær tegundir af Drosophila voru notaðar í þessari rannsókn. Drosophila mercatorum tegundin, sem hefur kynæxlunarstofn og parthenogenetically æxlunarstofn (facultive), var notuð til að bera kennsl á gen sem taka þátt í parthenogenesis á meðan Drosophila melanogaster, sem er ekki parthenogenetic tegund, var notuð til að meðhöndla gena til að framleiða parthenogenetic fluga.
Rannsóknarteymið raðaði erfðamengi tveggja stofna af Drosophila mercatorum og bar saman genavirkni í eggjum stofnanna tveggja. Þetta leiddi til auðkenningar á 44 kandídatgenum með hugsanlega hlutverki í parthenogenesis. Næst var að kanna hvort að meðhöndla frambjóðendur genasamsvörunar myndu framkalla fræðilega parthenogenesis í Drosophila melanogaster. Rannsakendur fundu fjölgena kerfi - facultative parthenogenesis í Drosophila melanogaster (tegund sem ekki er parthenogenetic) var kveikt af aukinni tjáningu á mítótískum próteinkínasa póló og minni tjáningu á desaturasa, Desat2 sem var aukinn með aukinni tjáningu Myc. Eggin stækkuðu parthenogeneically aðallega til þrílitna afkvæma. Þetta er fyrsta sýning á erfðaefni grundvöllur facultative parthenogenesis í dýri sem og örvun þess í gegnum erfðaefni verkfræði.
***
Heimildir:
- Sperling AL, et al 2023. The erfðaefni grundvöllur fyrir fræðilegri parthenogenesis í Drosophila. Núverandi líffræði Birt: 28. júlí 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.07.006
- Háskólinn í Cambridge 2023. Fréttir- Vísindamenn uppgötva leyndarmál meyfæðingar og kveikja á hæfileika kvenflugna. Fæst kl https://www.cam.ac.uk/research/news/scientists-discover-secret-of-virgin-birth-and-switch-on-the-ability-in-female-flies Skoðað 2023-08-01.
***
