פרתנוגנזה היא רבייה א-מינית שבה מוותרים על תרומה גנטית מהזכר. הביציות מתפתחות לצאצאים בעצמן מבלי להיות מופריות על ידי זרע. זה נראה בטבע במינים מסוימים של צמחים, חרקים, זוחלים וכו'. בפרטנוגנזה פקולטטיבית החיה עוברת מרבייה מינית לפרתנוגנטית במצבים קשים. מינים שאינם פרתנוגנטיים מתרבים מינית ואינם יולדים "לידת בתולה". במחקר שדווח לאחרונה, החוקרים השיגו אינדוקציה של פרתנוגנזה פקולטטיבית ו"לידת בתולה" ב-Drosophila melanogaster (מין לא פרתנוגנטי) באמצעות גנטי הַנדָסָה. צוות המחקר זיהה גנים מעורבים והדגים בפעם הראשונה כיצד ביטויים של גנים מעורבים משפיעים על השראת פרתנוגנזה פקולטטיבית בבעל חיים.
פרתנוגנזה היא צורה של רבייה א-מינית שאינה כרוכה הפריה של ביצית על ידי זרע. העובר נוצר על ידי הנקבה בעצמה (ללא גנטי תרומה של זכר) שמתפתחת ללדת "לידת בתולה". פרתנוגנזה יכולה להיות אובליגטית או פקולטטיבית. במקרה של פרתנוגנזה פקולטטיבית, החיה עוברת מרבייה מינית לפרתנוגנטית במצבים קשים בעוד פרתנוגנזה מחייבת היא המצב כאשר הרבייה היא בעיקר א-מינית דרך פרתנוגנזה.
"לידת בתולה" ללא הפריה על ידי זרע אולי נשמעת מוזרה, אבל צורת רבייה זו שבה מוותר על הזכר נראית באופן טבעי במינים רבים של צמחים, חרקים, תשובות וכו'. מינים לא פתוגנטיים אינם מביאים "לידת בתולה" למרות שיש לה הושרה באופן מלאכותי בביצים במעבדה להוליד צאצאים של צפרדעים ועכברים. מקרים אלו של פרתנוגנזה מלאכותית בצפרדעים ועכברים לא גרמו לצפרדע ועכברים נקבות ללדת בתולות בעצמם, שכן רק הביצים שלהם נגרמו לעבור עוברית בתנאי המעבדה. זה השתנה כעת עם הדו"ח (פורסם ב-28th יולי 2023) של בעלי חיים לא פרתנוגנטיים שיולדו "לידת בתולה" בעקבות גנטי הַנדָסָה. זהו מקרה ראשון כזה של רבייה מינית של בעלי חיים הופכים לפרטנוגנטיים בגלל מניפולציות בגנים שלהם.
שני מינים של תסיסנית שימשו במחקר זה. מינים של Drosophila mercatorum, שיש להם זן מתרבה מינית וזן מתרבה פרתנוגנטית (פקולטטיבי), שימש לזיהוי גנים המעורבים בפרטנוגנזה ואילו Drosophila melanogaster שהוא מין לא-פרטנוגנטי שימש למניפולציה גנטית לייצור פרטנוגנטי לטוס, זבוב.
צוות המחקר רצף גנומים של שני זנים של Drosophila mercatorum והשווה את פעילות הגנים בביצים של שני הזנים. זה הוביל לזיהוי של 44 גנים מועמדים עם תפקידים פוטנציאליים בפרתנוגנזה. הבא היה לבדוק אם מניפולציה של הומולוגים גנים מועמדים יגרום לפרתנוגנזה פקולטטיבית ב-Drosophila melanogaster. החוקרים מצאו מערכת פוליגנית - פרתנוגנזה פקולטטיבית ב-Drosophila melanogaster (מין שאינו פרתנוגנטי) הופעלה על ידי ביטוי מוגבר של חלבון מיטוטי קינאז פולו וירידה בביטוי של desaturase, Desat2 שהוגבר על ידי ביטוי מוגבר של Myc. הביצים גדלו מבחינה פרטנוגנטית בעיקר לצאצאים טריפלואידים. זוהי הדגמה ראשונה של גנטי בסיס של פרתנוגנזה פקולטטיבית בבעל חיים כמו גם השראתה דרך גנטי הנדסה.
***
מקורות:
- שפרלינג אל, ואח' 2023. גנטי בסיס לפרתנוגנזה פקולטיבית בתסיסנית. ביולוגיה נוכחית פורסם: 28 ביולי 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.07.006
- אוניברסיטת קיימברידג' 2023. חדשות- מדענים מגלים את סוד לידת הבתולה, ומפעילים את היכולת של זבובים נקבות. זמין ב https://www.cam.ac.uk/research/news/scientists-discover-secret-of-virgin-birth-and-switch-on-the-ability-in-female-flies ניגש ב-2023-08-01.
***
