În 1958, biologul sovietic Ilya Darevsky a descris un gen de șopârle care era format doar din femele. Aceasta a fost o descoperire mondială majoră. Înainte de aceasta, era clar că există un astfel de fenomen ca partenogeneza („reproducere virgină” în care celulele reproductive feminine se dezvoltă într-un organism adult fără fertilizare). Acest proces a fost descris la insecte. Dar nimeni nu și-a imaginat că vertebratele femele s-ar putea descurca și fără masculi.
În mod ciudat, partenogeneza este recunoscută de biologi ca reproducere sexuală, deoarece descendenții se dezvoltă din celula germinală. Deci, de ce, alături de genul șopârlelor, care se reproduc în mod obișnuit pentru vertebrate - prin fuziunea cromozomilor masculi și feminini, există un gen care constă doar în „femei” auto-reproducătoare?
Șeful laboratorului de organizare a genomului de la Institutul de biologie genică al Academiei de Științe din Rusia, doctor în științe biologice Alexei Ryskov explică: „Partenogeneza este încă un fenomen misterios pentru oamenii de știință, există multe întrebări fundamentale. S-a crezut cândva că opțiunile pentru întâlnirea cu „copiii partenogenezei” sunt foarte rare, trebuie să fie neviabile. Apoi ne-am dat seama că există genuri întregi de șopârle și șerpi femele care s-au clonat de milenii. O astfel de clonare naturală presupune că într-un anumit stadiu a apărut un fel de femeie cu proprietăți modificate, care a devenit unisexual ca urmare a transformărilor complexe. Astfel de femele de același sex sunt descendenți ai indivizilor din speciile bisexuale. În acest moment știm că printre vertebrate, partenogeneza este răspândită doar la reptile - acestea sunt șopârle și șerpi."
Întrebarea principală se referă la tema acumulării mutațiilor. Dacă procesul de degenerare, adică deteriorarea caracteristicilor fenotipice ale descendenților, este observat chiar și cu o trecere strâns legată, atunci ce se întâmplă cu clonarea pe sine?
De-a lungul vieții, corpul acumulează mutații, pe care le transmite „în linie dreaptă” descendenților săi. Se pare că descendenții ar trebui să fie mai puțin viabili în raport cu părintele și, prin urmare, linia riscă să se estompeze rapid. Cu toate acestea, s-a dovedit că șopârlele partenogenetice există de milenii.
Oamenii de știință ruși de la Institutul de biologie genică, Academia Rusă de Științe, cu sprijinul Fundației Ruse pentru Științe, au decis să afle în ce fel diferă mamele partenogenetice și fiicele lor la nivel de genom. Sarcina a fost, de asemenea, stabilită pentru a înțelege dispozitivele genomului femeilor de același sex și a le compara cu genomul femeilor bisexuale. Pentru comparație, au fost luate datele genomice ale „părinților istorici” ai șopârlei de același sex.
„Știm despre doi progenitori bisexuali”, explică Alexey Ryskov. „De asemenea, este clar care dintre ele este paternă, care este maternă. Ca urmare a traversării hibride în urmă cu aproximativ 10 mii de ani, s-a format o femeie modificată, care a devenit unisexuală. Deci trăiește, venerându-se pe sine. Acum toate cele trei genomi au fost secvențiate, suntem în stadiul de a le compara”.
Șopârla Rostombekov. Foto: domeniu public
Video promotional:
Este clar că genomii „părinților istorici” s-au mutat de-a lungul mileniilor. Chiar și atunci când studiază clonele, oamenii de știință găsesc deja evenimente mutaționale. O altă întrebare este cât de semnificative sunt mutațiile și cât timp persistă.
Problema apariției mecanismului partenogenezei și oportunitatea acestuia este încă deschisă. De ce, într-un caz de hibridizare, apare o descendență neviabilă, iar în cealaltă - un întreg gen de clone care a existat de milenii?
Există ipoteze care descriu posibilitatea ca un individ bisexual să se transforme într-unul unisexual. De exemplu, ipoteza echilibrului lui Moritz (S. Moritz) sugerează că la încrucișare, speciile materne și paterne trebuie să fie suficient de apropiate pentru a obține un individ viabil, dar în același timp departe, astfel încât să poată apărea orice schimbări puternice în procesul de funcționare celulară. Cu toate acestea, de îndată ce oamenii de știință din laborator încearcă să realizeze apariția primei mame care este capabilă de „concepție imaculată”, apar imediat gânduri despre detalii neexplicate. Poate că aceste subtilități sunt ascunse în interacțiunea a două genomi: nuclear și mitocondrial.
Se presupune că tuturor acestor întrebări fundamentale ar trebui să li se răspundă printr-un studiu realizat de oamenii de știință de la Institutul de Biologie Genică, Academia Rusă de Științe.
Anna Urmantseva
