Știați că în 1995 s-a produs un eveniment care a intrat în istoria medicinei și a științei deopotrivă? Ei bine, un băiat de trei ani, cunoscut în lumea medicală sub numele de cod “FD”, a atras atenția cercetătorilor atunci când oamenii de știință au făcut o descoperire șocantă: acest băiat era parțial rezultatul partenogenezei, adică s-a născut dintr-un ovul parțial fertilizat.
Mulți ani mai târziu, cercetătorii au decis să ducă acest eveniment la un alt nivel. Inspirați de această descoperire inedită au pus bazele unui experiment ce avea să devină un subiect controversat în lumea științifică.
O echipă de cercetători a crescut cu succes un șoarece la vârsta adultă care a fost produs dintr-un singur ou nefertilizat. Rozătoarea de laborator, care avea doar gene de la mama sa, a crescut până la vârsta adultă și s-a reprodus cu succes, ceea ce se credea a fi imposibil la mamifere. Astfel, succesul partenogenezei a deschis ușile multor oportunități în diverse domenii, inclusiv agricultură și medicină.
În acest articol, voi explica de ce acești șoareci născuți din ouă nefertilizate sunt speranța viitorului umanității!
1. Cum are loc partenogeneza?
Parentogeneza se referă la dezvoltarea unei celule sexuale feminine nefertilizate, fără nicio contribuție masculină. Această metodă de reproducere asexuată apare în mod natural la mai multe plante și specii de animale, inclusiv la unii rechini, șopârle și păsări. Rezultatul este faptul că descendenții conțin fie jumătate, fie tot materialul genetic al mamei lor, dar nu necesită nicio contribuție genetică din partea unei celule sexuale masculine.
În general, acest fenomen de partenogeneză se observă la diferite tipuri de animale precum viespile, albinele sau furnicile. Acestea nu au cromozomi sexuali și se reproduc prin partenogeneză. Bineînțeles, și plantele se reproduc și trăiesc datorită procesului de partenogeneză.
Se credea anterior că acest lucru este imposibil la mamifere, însă succesul partenogenezei va deschide multe oportunități în agricultură, cercetare și medicină. De aceea, acest experiment cu șoareci născuși din ouă nefertilizate oferă multă speranță cercetătorilor..
2. De ce partenogeneza a eșuat la mamifere?
Cercetările anterioare în scopul de a forța mamiferele să se reproducă prin partenogeneză au eșuat din cauza amprentei genomice. În reproducerea sexuală normală, descendenții primesc două copii ale unei gene, câte una de la fiecare părinte.
Amprentarea genomică înseamnă că anumite gene sunt marcate chimic pentru a indica din ce părinte provin, rezultând doar o copie a fiecărei genei care este manifestată în progenitură. Dar partenogeneza implică dezvoltarea celulei sexuale feminine fără aportul celulei sexuale masculine.
3. Dezvoltarea geneticii pune capăt eșecurilor
Echipa de cercetare a folosit instrumentul de editare a genelor CRISPR pentru a viza șapte dintre aceste regiuni genetice imprimate și pentru a schimba etichetele, astfel încât codul genetic al mamei să pară că provine de la un mascul. Apoi au injectat o enzimă în ou pentru a activa unele gene, iar apoi în altele pentru a imita un ovul care a fost fertilizat de un mascul.
Află mai multe despre șerpi: 20 Interesting Facts About Snakes | Not all snakes lay eggs!
4. Embrionii au fost dezvoltați în afara corpului femelei
Șoarecii dau de obicei naștere la 8 până la 12 pui odată. Cercetătorii au transferat 192 de embrioni partenogenetici în 14 femele de șoareci. S-au folosit șoareci care poartă suficiente polimorfisme cu o singură nucleotidă SNP pentru o țintire specifică. Transferul de embrioni partenogenetici modificați în mamele adoptive a dus la o dezvoltare semnificativ extinsă și, în final, la generarea de descendenți viabili la termen.
5. Unicul supraviețuitor poartă speranțele cercetătorilor
S-au născut trei pui de șoareci vii, dar doar unul a supraviețuit până la vârsta adultă. Șoarecele părea să aibă o greutate corporală normală la naștere, dar pe măsură ce a crescut până la vârsta adultă, a avut o reducere cu aproximativ 20% a greutății corporale în comparație cu șoarecii de control ai studiului. În ciuda acestui fapt, șoarecele a putut să se reproducă normal cu un mascul. Unicul supraviețuitor a adus și raza de speranță ce ia determinat pe cercetători să nu abandoneze studiul și să continue să exploreze tainele geneticii.
6. Partenogeneza va aduce beneficii
Aceste date demonstrează că partenogeneza poate fi realizată prin rescrierea epigenetică țintită a mai multor regiuni critice de control ale amprentei genomice. Este deopotrivă un lucru interesant și un eveniment plin de speranță. În ultimii ani, cercetătorii au făcut tot ceea ce este posibil pentru a sfida regulile generale existente și să arate că, uneori, imposibilul este posibil.
Cercetătorii sugerează că partenogeneza la mamifere este realizabilă, deși recunosc că este nevoie de mult mai multă muncă înainte de a putea fi utilizată în aplicații din lumea reală. În plus, ei sugerează că rafinarea procesului ar putea duce la aplicații în agricultură sau dezvoltarea medicinei.
Așa că, așteptăm în anii următori multe discuții pe acest subiect. Știința este în continuă mișcare și zilnic suntem martorii unor evenimente care păreau imposibil de realizat acum un deceniu. Până la urmă, orice pas mic spre schimbare și evoluție este un semn că am înțeles mai bine cum funcționează lumea în care trăim.
Surse: Smithsonian Magazine, Inverse, Phys.org, New Scientist, Pnas.org
