Megszületett az első légy, amely génmanipulációval képessé vált a „szűz fogantatásra”

A Cambridge-i Egyetem Genetikai Tanszékén az Alexis Sperling vezette kutatócsoportnak génmódosítással sikerült olyan legyeket létrehoznia, amelyek képesek partenogenetikusan szaporodni.

A szűztől való születés mechanizmusának megértése érdekében a kutatócsoport először a Drosophila mercatorum, egyfajta gyümölcslégy törzs genomját dekódolta. Ez a légytípus általában egy nőstény és egy hím párosításával szaporodik, de mivel vannak olyan törzseik, amelyek partenogenetikusan, csak nőstényekkel szaporodnak, összehasonlították a genomjaikat.

Manipulálták a Drosophila melanogaster (ecetmuslica) génjeit, és a legyek megszerezték a szűz fogantatás képességét.

Ha hímek vannak jelen, a génmanipulált nőstények normálisan párzanak és ivarosan szaporodnak, de hímektől elkülönítve 1-2%-os arányban partenogenetikailag szaporodnak. Az ezzel a módszerrel előállított legyek mindegyike nőstény volt.

A szüzen született utódok nem pontos klónjai anyjuknak, de genetikailag nagyon hasonlóak, és mindig nőstények.

„Mi vagyunk az elsők, akik megmutatták, megoldható, hogy szüzen szülessenek állatok. Nagyon izgalmas volt látni, hogy egy szűz légy olyan embriót hoz létre, amely képes felnőtté válni, majd megismételni a folyamatot" – mondta Dr. Alexis Sperling. a Cambridge-i Egyetem kutatója és a tanulmány első szerzője.

Hat évet töltöttek ezzel a kutatással, és ezalatt több mint 220 000 légy született a laboratóriumban.

A szűz születésre való átállás túlélési stratégia lehet: a szűz születések generációi segíthetnek a faj fennmaradásában.

A felfedezés kulcsa az volt, hogy a kutatást Drosophila melanogasteren végezték – a kutatók szerint ez hihetetlenül nehéz lett volna bármely más állaton. Ez a légy ugyanis több mint 100 éve a genetikai kutatás „mintaszervezete”, génjeit a tudósok nagyon jól ismerik.

Sperling a közelmúltban a Cambridge Crop Science Centerbe költözött, hogy növényi kártevőkkel foglalkozzon, és azt vizsgálja, miért egyre gyakoribb a rovarok szűz születése, különösen a kártevő fajok esetében.

„Ha továbbra is fennáll a szelekciós nyomás a rovarkártevők szűz születésére, ez végül ahhoz vezet, hogy csakis ilyen módon szaporodnak. Ami valós problémát jelenthet a mezőgazdaság számára, mivel a nőstények csak nőstényeket hoznak létre, így a terjedési képességük megduplázódik” – mondta Sperling.

Egyes tojást tojó állatok nőstényei – beleértve a madarakat, a gyíkokat és a kígyókat – természetes módon válthatnak hímek nélkül szülésre. A normálisan ivarosan szaporodó állatok szűztől való születése azonban ritka, inkább csak az állatkertekben figyelhető meg. Általában akkor következik be, mikor a nőstény hosszú ideig izoláltan él, és nincs reménye arra, hogy párra találjon.

Az eredeti tanulmány a Current Biology folyóiratban jelent meg.