Самцы не нужны: генная инженерия создала непорочное зачатие
Как и людям, некоторым плодовым мушкам для размножения нужны двое — самец и самка. Но есть и такие дрозофилы, которые могут естественным путем дать потомство без участия «сильного пола». Ученые решили попробовать сделать то же самое искусственно, и у них получилось. Расскажем, как они сконструировали особую хромосому.
Главная подопытная
Плодовая мушка, или Drosophila melanogaster, — излюбленный модельный организм для ученых по всему миру. Она крайне быстро размножается, ее геном на 60 % схож с человеческим, а еще использование этого насекомого в экспериментах не поднимает острых споров об этике. Чего уже только не делали с бедной дрозофилой. Ее отправляли в космос, облучали рентгеном, испытывали на ней многочисленные лекарства, даже заставляли одних мух смотреть на то, как умирают другие.
Зачем ученые заставили одних мух смотреть на то, как умирают другие
ЧитатьИ вот новый смелый эксперимент. Дрозофила — один из наиболее изученных видов животных, и уже давно известно о способности некоторых ее штаммов размножаться при помощи партеногенеза. Это способ продолжения рода, в котором участвуют только самки. Но им пользуются не все мушки, часть все еще привлекает к размножению самцов. С точки зрения генетика, ключевая характеристика партеногенеза — отсутствие разнообразия, то есть детеныши, по сути, являются клонами матерей.
Плодовая мушка и Нобелевская премия
Эксперименты с дрозофилой позволили команде Моргана создать карты расположения некоторых генов в хромосомах Фото: © The Nobel Foundation
Один из основоположников генетики Томас Морган долгие годы изучал основы наследственности. Большая часть экспериментов в научной практике американского ученого проходила при непосредственном участии Drosophila melanogaster. Правда, в итоге плодовую мушку «обделили» Нобелевской премией, которую вручили Моргану за изучение механизмов передачи хромосом от родителей к детям.
Исследователи из University of Cambridge секвенировали геномы двух штаммов Drosophila mercatorum. Один из них размножался обычным половым путем, а другой — при помощи партеногенеза. Ответственные за него гены ученые и решили найти. Для этого они сравнили активность генов у мух с обоими типами размножения и нашли те, что были активны у дававших потомство при помощи партеногенеза.
Ученые обнаружили 44 гена, чья активность была связана с партеногенезом. Затем были эксперименты, в которых исследователи изменяли ее в разных комбинациях, пока не выявили такую, которая бы приводила к появлению партеногенеза. Часть потомства модифицированных мух также приобрела способность к такому типу размножения. При этом не все они были клонами матерей, какие-то обзавелись дополнительным набором хромосом.
На этом снимке измененная учеными хромосома плодовой мушки
Фото: © Robert Markus / SPL
Исследователи не только выявили гены, ответственные за партеногенез, но и сумели активировать их у тех мух, которым он не свойственен. При помощи биоинженерии была создана искусственная хромосома, которая позволила дрозофилам забеременеть без помощи самца.
Не только мухи
Некоторые ученые считают партеногенез самым эффективным способом размножения, который позволяет избежать трудностей, связанных с привычным нам подходом. Так производят потомство не только мухи, но и другие насекомые, например муравьи, а также тихоходки, коловратки, улитки и ящерицы.
Ящерица Cnemidophorus neomexicanus размножается путем партеногенеза
Фото: © Sean Lema / Shutterstock / FOTODOM
Часто партеногенез выбирают сельскохозяйственные вредители, ведь это быстрый способ продолжить род, позволяющий максимально эффективно использовать молодые всходы посевных культур для роста потомства. Есть примеры перехода к иному подходу к размножению у насекомых из-за широкого использования пестицидов.
«Гонка вооружений»: как природа обгоняет разработчиков пестицидов
ЧитатьРанее ученые добивались рождения мышей и лягушек без участия самцов. Правда, потомство получали путем обработки яйцеклеток в лабораторной посуде, а не наделения самок способности к партеногенезу.
