La partenogenesi è la riproduzione asessuata in cui si rinuncia al contributo genetico del maschio. Le uova si sviluppano da sole senza essere fecondate da uno spermatozoo. Ciò si osserva in natura in alcune specie di piante, insetti, rettili, ecc. Nella partenogenesi facoltativa l'animale passa dalla riproduzione sessuale a quella partenogenetica in situazioni difficili. Le specie non partenogenetiche si riproducono sessualmente e non danno “parti vergini”. In uno studio riportato di recente, i ricercatori sono riusciti a indurre la partenogenesi facoltativa e le “nascite vergini” nella Drosophila melanogaster (una specie non partenogenetica) attraverso genetico ingegneria. Il gruppo di ricerca ha identificato i geni coinvolti e ha dimostrato per la prima volta come le espressioni dei geni coinvolti influenzano l'induzione della partenogenesi facoltativa in un animale.
La partenogenesi è una forma di riproduzione asessuata che non comporta fecondazione di un uovo da parte di uno spermatozoo. L'embrione è formato dalla femmina da sola (senza genetico contributo di un maschio) che si sviluppa per dare “parto verginale”. La partenogenesi può essere obbligata o facoltativa. In caso di partenogenesi facoltativa, l'animale passa dalla riproduzione sessuale a quella partenogenetica in situazioni difficili mentre la partenogenesi obbligata è la situazione in cui la riproduzione è principalmente asessuata attraverso la partenogenesi.
Le "nascite vergini" senza fecondazione da parte dello sperma possono sembrare strane, ma questa forma di riproduzione in cui si fa a meno del maschio si vede naturalmente in molte specie di piante, insetti, repliche ecc. Le specie non patogenetiche non danno "nascite vergini" sebbene abbia stato indotto artificialmente nelle uova in laboratorio per dare alla luce prole di rana e topo. Questi casi di partenogenesi artificiale nelle rane e nei topi non rendevano le femmine di rana e di topo adatte a partorire vergini da sole poiché solo le loro uova erano indotte a subire embriogenesi nelle condizioni di laboratorio. Questo è cambiato ora con il rapporto (pubblicato il 28th luglio 2023) di animali non partenogenetici che danno “parti vergini” in seguito genetico ingegneria. Questo è il primo caso di animali che si riproducono sessualmente e diventano partenogenetici a causa di manipolazioni nei loro geni.
In questo studio sono state utilizzate due specie di Drosophila. La specie Drosophila mercatorum, che ha un ceppo che si riproduce sessualmente e un ceppo che si riproduce partenogeneticamente (facoltativo), è stata utilizzata per identificare i geni coinvolti nella partenogenesi mentre Drosophila melanogaster, che è una specie non partenogenetica, è stata utilizzata per la manipolazione genetica per produrre partenogenetica volare.
Il gruppo di ricerca ha sequenziato i genomi di due ceppi di Drosophila mercatorum e ha confrontato l'attività genetica nelle uova dei due ceppi. Ciò ha portato all'identificazione di 44 geni candidati con potenziali ruoli nella partenogenesi. Successivamente è stato testato se la manipolazione degli omologhi dei geni candidati potesse indurre la partenogenesi facoltativa nella Drosophila melanogaster. I ricercatori hanno scoperto un sistema poligenico: la partenogenesi facoltativa nella Drosophila melanogaster (una specie non partenogenetica) è stata innescata da una maggiore espressione della proteina chinasi mitotica polo e da una diminuzione dell'espressione di una desaturasi, Desat2, che è stata potenziata dalla maggiore espressione di Myc. Le uova crebbero partenogeneticamente principalmente alla prole triploide. Questa è la prima dimostrazione di genetico base della partenogenesi facoltativa in un animale e della sua induzione genetico ingegneria.
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Fonte:
- Sperling AL, et al 2023. Il genetico base per la partenogenesi facoltativa in Drosophila. Biologia attuale Pubblicato: 28 luglio 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.07.006
- Università di Cambridge 2023. Notizie- Gli scienziati scoprono il segreto della nascita vergine e attivano l'abilità nelle mosche femmine. Disponibile a https://www.cam.ac.uk/research/news/scientists-discover-secret-of-virgin-birth-and-switch-on-the-ability-in-female-flies Accesso effettuato il 2023-08-01.
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