La partenogenesi è la riproduzione asessuata in cui si fa a meno del contributo genetico del maschio. Le uova si sviluppano da sole senza essere fecondate da uno spermatozoo. Questo si vede 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 “nascite vergini”. In uno studio riportato di recente, i ricercatori hanno ottenuto l'induzione della partenogenesi facoltativa e delle "nascite vergini" in Drosophila melanogaster (una specie non partenogenetica) attraverso l'ingegneria genetica. Il team di ricerca ha identificato i geni coinvolti e ha dimostrato per la prima volta come le espressioni dei geni coinvolti influenzino l'induzione della partenogenesi facoltativa in un animale.
La partenogenesi è una forma di riproduzione asessuata che non comporta fecondazione di un ovulo da parte di uno spermatozoo. L'embrione è formato dalla femmina da sola (senza apporto genetico da parte di un maschio) che si sviluppa per dare “parto vergine”. 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 "nascite vergini" a seguito di ingegneria genetica. Questo è il primo caso del genere di animali a riproduzione sessuale che 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 genica per produrre la mosca partenogenetica.
Il team di ricerca ha sequenziato i genomi di due ceppi di Drosophila mercatorum e ha confrontato l'attività genica nelle uova dei due ceppi. Ciò ha portato all'identificazione di 44 geni candidati con ruoli potenziali nella partenogenesi. Successivamente è stato testato se la manipolazione degli omologhi del gene candidato avrebbe indotto la partenogenesi facoltativa in Drosophila melanogaster. I ricercatori hanno scoperto un sistema poligenico: la partenogenesi facoltativa in Drosophila melanogaster (una specie non partenogenetica) è stata innescata dall'aumentata espressione della proteina chinasi mitotica polo e dalla diminuzione dell'espressione di una desaturasi, Desat2, che è stata potenziata dall'aumentata espressione di Myc. Le uova sono cresciute partenogeneticamente principalmente alla prole triploide. Questa è la prima dimostrazione delle basi genetiche della partenogenesi facoltativa in un animale così come la sua induzione attraverso genetico ingegneria.
***
Fonte:
- Sperling AL, et al 2023. Una base genetica 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.
***
