Ученые с помощью генной инженерии смогли вызвать беременность и роды у животных, которые обычно размножаются половым путем. В данном случае речь идет о плодовой мушке. Более того, генно-инженерные самки передали эту способность следующему поколению.
Животные в основном размножаются половым путем. Этот процесс включает в себя оплодотворение яйцеклетки самки мужской половой клеткой - сперматозоидом. Партеногенез - это репродуктивный процесс, протекающий без участия мужских гамет, предполагающий развитие эмбрионов в яйцевой клетке без участия сперматозоида. В этом случае самец становится невостребованным.
Это явление совсем не редкость в животном мире и встречается у многих видов при отсутствии самцов в окружающей среде. Теперь впервые в истории исследователям удалось вызвать беременность и роды у животного, которое обычно размножается половым путем. Речь идет о плодовой мушке Drosophila melanogaster. Дальнейшие исследования показали, что мухи передают эту способность из поколения в поколение.
Потомство только женского пола
Новое исследование показало, что потомство, полученное от генно-инженерной плодовой мушки, у которой были индуцированы беременность и роды, не является точным клоном матери, но генетически очень похоже на нее и всегда является женским.
Мы первыми продемонстрировали возможность организации "девственных" родов у животных. Было очень интересно наблюдать, как самка производит жизнеспособный эмбрион, который достигает взрослого состояния и затем повторяет этот процесс, говорит ведущий автор статьи доктор Алексис Сперлинг (Alexis Sperling) из Кембриджского университета. У наших генетически манипулируемых мух самки ждали самца в течение половины своей жизни, т.е. около 40 дней. Затем они сдавались и начинали рожать сами", - добавляет она.
Эксперименты показали, что только два процента самок мух второго поколения, обладающих способностью к девственному рождению, приносили потомство. Это происходило при отсутствии самцов. В противном случае размножение, по мнению исследователей, протекало бы нормально.
По мнению исследователей, рождение потомства без самца может способствовать сохранению вида в сложных ситуациях. Однако это открытие поднимает и философские вопросы.
Как добиться партеногенеза?
Drosophila melanogaster - "модельный организм", который уже более ста лет помогает в генетических исследованиях. Ее гены очень хорошо изучены. Но для того чтобы сделать плодовых мушек способными размножаться без самцов, потребовались годы работы.
Сначала ученые секвенировали геномы двух штаммов других видов рода Drosophila. Один из них нуждается в самцах, другой размножается только путем партеногенеза. Специалисты выделили гены, активные при рождении безотцовского потомства, и ввели их плодовой мушке. И это сработало. Плодовые мушки неожиданно приобрели способность рождать потомство без участия самцов.
Исследование, в котором приняли участие более 220 тыс. самок, продолжалось шесть лет.
В настоящее время Сперлинг работает в Кембриджском центре растениеводства и занимается поиском эффективных средств борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур. Он хочет выяснить, почему некоторые виды паразитов размножаются путем партеногенеза.
Мы оказываем давление на насекомых, питающихся растениями. В конечном итоге это приведет к тому, что паразиты начнут размножаться бесполым путем. Это станет большой проблемой для сельского хозяйства, поскольку самки производят только самок, а значит, их способность к распространению удваивается, считает Сперлинг.