https://lat.sputnikportal.rs/20230814/kraj-jednog-mita-naucnici-prvi-put-programirali-zivotinje-za-bezgresno-zacece--1159890142.html
Kraj jednog mita: Naučnici prvi put programirali životinje za „bezgrešno začeće“
Kraj jednog mita: Naučnici prvi put programirali životinje za „bezgrešno začeće“
Sputnik Srbija
U studiji, objavljenoj u časopisu „Karent biolodži“ (Current Biology), vodeći autor studije, razvojni biolog Aleksis L. Sperling i njeni saradnici na univerzitetu... 14.08.2023, Sputnik Srbija
2023-08-14T18:50+0200
2023-08-14T18:50+0200
2023-08-14T19:05+0200
nauka i tehnologija
nauka i tehnologija
društvo
živi svet i genetika
https://cdn1.img.sputnikportal.rs/img/111091/28/1110912806_0:116:1920:1196_1920x0_80_0_0_7f036a5d6448060774a118cd95cadfc5.jpg
Naučnici su već ranije uspeli da stvore potomstvo miševa i žaba bez genetskog doprinosa muških roditelja, ali to je bilo ostvareno manipulisanjem jajnim ćelijama u laboratoriji, a ne osposobljavanjem ženki za „devičansku“ reprodukciju koja je takođe poznata kao partenogeneza, piše „Indeks“.Što je partenogeneza?Partenogeneza je oblik bespolne reprodukcije u kojoj se razvoj embriona odvija bez oplođenja. Ona je alternativa seksualnoj reprodukciji i ne zahteva genetski doprinos mužjaka. Mnoge vrste insekata i gmizavaca, kao i druge životinje, razvile su sposobnost partenogeneze kao alternative seksu.Otkrivanje gena ključnih za partenogenezuSperlingova kaže da su ranija istraživanja identifikovala kandidate za gene partenogeneze. Ali, ističe ona, njen tim je uspeo ne samo da identifikuje takve gene, već i potvrdi njihovu funkciju aktivirajući ih u drugoj vrsti koja se inače polno razmnožava.Geni prekidačiU novoj studiji sprovedenoj tokom šest godina na 220.000 jedinki, naučni tim je kod mušica drosofila merkatorum (Drosophila mercatorum)koje imaju sposobnost za tzv. fakultativnu partenogenezu - mogućnost prebacivanja sa polnog u bespolno razmnožavanje – identifikovao ključne gene koji deluju kao prekidači.Kako bi identifikovali te gene Sperlingovai njene kolege su sekvencionisali genome dva sojeva mušice - jednog koji se razmnožava seksualno i drugog koji ima sposobnost fakultativne partenogeneze.Što je fakultativna partenogeneza?U slučaju fakultativne partenogeneze, organizam ima sposobnost razmnožavanja i seksualnim i aseksualnim putem, zavisno od uslova u prirodnoj sredini i drugih činilaca. Ako su uslovi povoljni i resursi koji podržavaju normalnu reprodukciju dostupni, organizam će verovatno da preferira seksualno razmnožavanje.Međutim, ako su uslovi nepovoljni,na primer ako nema dovoljno partnera za seksualno razmnožavanje ili su uslovi u okolini nepovoljni, organizam može da koristi fakultativnu partenogenezu kako bi se ipak reprodukovao i proizveo potomstvo bez potrebe za partnerom. To životinjama omogućuje da održe populaciju i osiguraju preživljavanje vrste u teškim uslovima.Fakultativnu partenogenezu mogu da pokažuneke bube, pauci, vodozemci, gmizavci i drugi organizmi.Otkriće 44 ključna genaU sledećem koraku naučnici su uporedili aktivnosti gena u jajašcima mušica sposobnih za partenogenezu sa onima u jajašcima mušica sposobnih isključivo za seksualnu reprodukciju kako bi identifikovali gene koji deluju tokom jednog procesa, ali ne i drugog.Poređenjeim je omogućiloda identifikuju 44 gena koji su potencijalno uključeni u partenogenezu.Tim je potom promenio ekvivalentne gene u vinskoj mušici drosofili melanogaster, koja se obično ne može reprodukovati aseksualno. Nakon što su isprobali razne kombinacije gena, naučnici su konačno uspeli da pogode onu koja je izazvala partenogenezu kod oko 11 odsto ženskih vinskih mušica. Neki od potomaka ovih genetski modificikovanih mušica takođe su bili sposobni za oba načina reprodukcije - i polnu i partenogenezu, što znači da su nasledili veštački stvorenu sposobnost.Iako partenogene mušice dobijaju gene samo od majki, one nisu uvek klonovi svojih roditelja. Neke mušice u studiji imale su tri hromozoma, dok jaja koja polažu majke koje se razmnožavaju partenogenezom obično imaju samo dva.Tim je takođe otkrio da genetski manipulisane ženke mušice obično čekaju oko 40 dana kako bi pronašle mužjaka za reprodukciju pre nego što pokrenu devičansko rođenje.Koristi i štete od „bezgrešnog“ začećaSperlingova ističe da prelazak na devičanska rođenja može da bude izuzetno koristan za vrstu i služi kao reproduktivna rezerva za izolovane ženke. Ali, napomenula je ona, u tome postoji i mogući negativni aspekt jer „bezgrešna“ rođenja mogu da smanje sposobnost vrste da se prilagodi pritiscima životne sredine budući da partenogeneza rezultuje manjom genskom raznovrsnošću potomaka.Dodala je da bi u toj sposobnosti mogao da postoji još jedan problem, ali za ljude.Mogu li ljudi da se razmnožavaju „bezgrešno“Sperlingova je napomenula da je malo verovatno da bi slično „devičansko“ razmnožavanje moglo da funkcioniše kod sisara, uključujući ljude, uprkos tome što je partenogeneza zabeležena kod brojnih drugih životinja poput guštera i pčela.Problem je u tome što je sisarima potreban očinski i majčinski genom, dok je očinski genom nepotreban kod vrsta koje mogu da prođu kroz „devičanska“ rođenja.„Sisari su bitno drugačiji i to kod njih nije prirodna pojava“, rekla je Sperlingova dodavši da je istraživanje ipak pomoglo u razumevanju lepote života i drugačijeg tipa reprodukcije.
Sputnik Srbija
feedback.rs@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
2023
Sputnik Srbija
feedback.rs@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
Vesti
sr_RS
Sputnik Srbija
feedback.rs@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
Sputnik Srbija
feedback.rs@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
nauka i tehnologija, društvo, živi svet i genetika
nauka i tehnologija, društvo, živi svet i genetika
Kraj jednog mita: Naučnici prvi put programirali životinje za „bezgrešno začeće“
18:50 14.08.2023 (Osveženo: 19:05 14.08.2023) U studiji, objavljenoj u časopisu „Karent biolodži“ (Current Biology), vodeći autor studije, razvojni biolog Aleksis L. Sperling i njeni saradnici na univerzitetu Kembridž uspeli su da promene gene vinske mušice na takav način da su ženke koje se inače razmnožavaju polno uspele da stvore potomstvo bez mužjaka.
Naučnici su već ranije uspeli da stvore potomstvo miševa i žaba bez genetskog doprinosa muških roditelja, ali to je bilo ostvareno manipulisanjem jajnim ćelijama u laboratoriji, a ne osposobljavanjem ženki za „devičansku“ reprodukciju koja je takođe poznata kao partenogeneza,
piše „Indeks“.
Partenogeneza je oblik bespolne reprodukcije u kojoj se razvoj embriona odvija bez oplođenja. Ona je alternativa seksualnoj reprodukciji i ne zahteva genetski doprinos mužjaka. Mnoge vrste insekata i gmizavaca, kao i druge životinje, razvile su sposobnost partenogeneze kao alternative seksu.
Otkrivanje gena ključnih za partenogenezu
Sperlingova kaže da su ranija istraživanja identifikovala kandidate za gene partenogeneze. Ali, ističe ona, njen tim je
uspeo ne samo da identifikuje takve gene, već i potvrdi njihovu funkciju aktivirajući ih u drugoj vrsti koja se inače polno razmnožava.
„Mi smo prvi uspeli da pokažemo da je genskim inženjeringom moguće stvoriti „devičanska“ rođenja kod životinja - bilo je vrlo uzbudljivo da se vidi mušica devica kako stvara embrion sposoban za razvoj u odraslu jedinku i zatim ponovi taj proces“, rekla je ona.
U novoj studiji sprovedenoj tokom šest godina na 220.000 jedinki, naučni tim je kod mušica drosofila merkatorum (Drosophila mercatorum)koje imaju sposobnost za tzv. fakultativnu partenogenezu - mogućnost prebacivanja sa polnog u bespolno razmnožavanje – identifikovao ključne gene koji deluju kao prekidači.
Kako bi identifikovali te gene Sperlingovai njene kolege su sekvencionisali genome dva sojeva mušice - jednog koji se razmnožava seksualno i drugog koji ima sposobnost fakultativne partenogeneze.
Što je fakultativna partenogeneza?
U slučaju fakultativne partenogeneze, organizam ima sposobnost razmnožavanja i seksualnim i aseksualnim putem, zavisno od uslova u prirodnoj sredini i drugih činilaca. Ako su uslovi povoljni i resursi koji podržavaju normalnu reprodukciju dostupni, organizam će verovatno da preferira seksualno razmnožavanje.
Međutim, ako su uslovi nepovoljni,na primer ako nema dovoljno partnera za seksualno razmnožavanje ili su uslovi u okolini nepovoljni, organizam može da koristi fakultativnu partenogenezu kako bi se ipak reprodukovao i proizveo potomstvo bez potrebe za partnerom. To životinjama omogućuje da održe populaciju i osiguraju preživljavanje vrste u teškim uslovima.
Fakultativnu partenogenezu mogu da pokažuneke bube, pauci, vodozemci, gmizavci i drugi organizmi.
U sledećem koraku naučnici su uporedili aktivnosti gena u jajašcima mušica sposobnih za partenogenezu sa onima u jajašcima mušica sposobnih isključivo za seksualnu reprodukciju kako bi identifikovali gene koji deluju tokom jednog procesa, ali ne i drugog.
Poređenjeim je omogućiloda identifikuju 44 gena koji su potencijalno uključeni u partenogenezu.
Tim je potom promenio ekvivalentne gene u vinskoj mušici drosofili melanogaster, koja se obično ne može reprodukovati aseksualno. Nakon što su isprobali razne kombinacije gena, naučnici su konačno uspeli da pogode onu koja je izazvala partenogenezu kod oko 11 odsto ženskih vinskih mušica. Neki od potomaka ovih genetski modificikovanih mušica takođe su bili sposobni za oba načina reprodukcije - i polnu i partenogenezu, što znači da su nasledili veštački stvorenu sposobnost.
Iako partenogene mušice dobijaju gene samo od majki, one nisu uvek klonovi svojih roditelja. Neke mušice u studiji imale su tri hromozoma, dok jaja koja polažu majke koje se razmnožavaju partenogenezom obično imaju samo dva.
Tim je takođe otkrio da genetski manipulisane ženke mušice obično čekaju oko 40 dana kako bi pronašle mužjaka za reprodukciju pre nego što pokrenu devičansko rođenje.
Koristi i štete od „bezgrešnog“ začeća
Sperlingova ističe da prelazak na devičanska rođenja može da bude izuzetno koristan za vrstu i služi kao reproduktivna rezerva za izolovane ženke. Ali, napomenula je ona, u tome postoji i mogući negativni aspekt jer „bezgrešna“ rođenja mogu da smanje sposobnost vrste da se prilagodi pritiscima životne sredine budući da partenogeneza rezultuje manjom genskom raznovrsnošću potomaka.
Dodala je da bi u toj sposobnosti mogao da postoji još jedan problem, ali za ljude.
„Ako se pritisak selekcije za „devičanska“ rođenja nastavi kod buba štetočina, što se čini verovatnim, to bi na kraju moglo da dovede do njihove reprodukcije isključivo na taj način. To bi pak moglo da postane ozbiljan problem za poljoprivredu jer ženke proizvode samo ženke, pa bi se njihova sposobnost širenja udvostručila“, objasnila je Sperlingova.
Mogu li ljudi da se razmnožavaju „bezgrešno“
Sperlingova je napomenula da je malo verovatno da bi slično „devičansko“ razmnožavanje moglo da funkcioniše kod sisara, uključujući ljude, uprkos tome što je partenogeneza zabeležena kod brojnih drugih životinja poput guštera i pčela.
Problem je u tome što je sisarima potreban očinski i majčinski genom, dok je očinski genom nepotreban kod vrsta koje mogu da prođu kroz „devičanska“ rođenja.
„Sisari su bitno drugačiji i to kod njih nije prirodna pojava“, rekla je Sperlingova dodavši da je istraživanje ipak pomoglo u razumevanju lepote života i drugačijeg tipa reprodukcije.
