La partenogénesis es la reproducción asexual en la que se prescinde de la contribución genética del macho. Los óvulos se desarrollan por sí solos, sin ser fertilizados por un espermatozoide. Esto se observa en la naturaleza en algunas especies de plantas, insectos, reptiles, etc. En la partenogénesis facultativa, el animal cambia de la reproducción sexual a la partenogenética en situaciones difíciles. Las especies no partenogenéticas se reproducen sexualmente y no dan a luz a crías vírgenes. En un estudio publicado recientemente, los investigadores lograron inducir la partenogénesis facultativa y la aparición de crías vírgenes en Drosophila melanogaster (una especie no partenogenética) mediante ingeniería genética . El equipo de investigación identificó los genes implicados y demostró por primera vez cómo la expresión de estos genes influye en la inducción de la partenogénesis facultativa en un animal.
La partenogénesis es una forma de reproducción asexual que no implica la fecundación de un óvulo por un espermatozoide. El embrión se forma por sí mismo en la hembra (sin aporte genético del macho) y se desarrolla para dar a luz de forma virginal. La partenogénesis puede ser obligada o facultativa. En la partenogénesis facultativa, el animal pasa de la reproducción sexual a la partenogenética en situaciones difíciles, mientras que la partenogénesis obligada se da cuando la reproducción es principalmente asexual, mediante partenogénesis.
Los nacimientos virginales sin fertilización por esperma pueden sonar extraños, pero esta forma de reproducción, en la que se prescinde del macho, se observa de forma natural en muchas especies de plantas, insectos, reptiles, etc. Las especies no patógenas no dan lugar a nacimientos virginales, aunque se ha inducido artificialmente en los óvulos en el laboratorio para dar lugar a crías de ranas y ratones. Estos casos de partenogénesis artificial en ranas y ratones no hicieron que las hembras de ranas y ratones fueran capaces de dar nacimientos virginales por sí solas, ya que solo se indujo la embriogénesis de sus óvulos en condiciones de laboratorio. Esto ha cambiado ahora con el informe (publicado el 28 de julio de 2023) de animales no partenogenéticos que dan nacimientos virginales tras la ingeniería genética . Este es el primer caso de un animal que se reproduce sexualmente y se vuelve partenogenético debido a manipulaciones en sus genes.
En este estudio se utilizaron dos especies de Drosophila. La especie Drosophila mercatorum, que posee una cepa de reproducción sexual y una cepa de reproducción partenogenética (facultativa), se utilizó para identificar los genes implicados en la partenogénesis, mientras que Drosophila melanogaster, que es una especie no partenogenética, se utilizó para la manipulación genética con el fin de producir moscas partenogenéticas.
El equipo de investigación secuenció los genomas de dos cepas de Drosophila mercatorum y comparó la actividad génica en los huevos de ambas cepas. Esto permitió identificar 44 genes candidatos con posibles funciones en la partenogénesis. A continuación, se probó si la manipulación de homólogos de genes candidatos induciría partenogénesis facultativa en Drosophila melanogaster. Los investigadores descubrieron un sistema poligénico: la partenogénesis facultativa en Drosophila melanogaster (una especie no partenogenética) se desencadenó por una mayor expresión de la proteína quinasa mitótica polo y una menor expresión de la desaturasa Desat2, potenciada por una mayor expresión de Myc. Los huevos se desarrollaron partenogenéticamente , dando lugar principalmente a descendencia triploide. Esta es la primera demostración de la base genética de la partenogénesis facultativa en un animal, así como de su inducción mediante ingeniería genética.
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Fuentes:
- Sperling AL, et al 2023. Un genéticas base para la partenogénesis facultativa en Drosophila. Biología actual Publicado: 28 de julio de 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.07.006
- Universidad de Cambridge 2023. Noticias: los científicos descubren el secreto del nacimiento virginal y activan la capacidad en las moscas hembra. Disponible en https://www.cam.ac.uk/research/news/scientists-discover-secret-of-virgin-birth-and-switch-on-the-ability-in-female-flies Consultado el 2023-08-01.
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