Biti ali ne biti? Spolno ali nespolno?

Kitajska raziskovalna skupina v reviji Proceedings of the National Academy of Sciences poroča o prvem uspešnem rojstvu zdravih potomcev pri sesalcih z nespolnim razmnoževanjem. Znanstveniki in znanstvenice so genski zapis jajčne celice priredili z uravnavanjem metilacije DNK, pri čemer so posnemali očetove in materine gene in ustvarili zdrave potomce. 

Spolno razmnoževanje je način razmnoževanja, pri katerem se kombinira genski zapis staršev, za to pa sta nujno potrebni moška in ženska spolna celica. V raziskavi so želeli izvedeti, ali je možen nastanek potomcev iz ene same jajčne celice brez oploditve, kar označujemo z izrazom partenogeneza. Partenogeneza je vrsta nespolnega razmnoževanja, pri katerem se ženska spolna celica razvije v zarodek brez oploditve s semenčecem. S tem postopkom se sicer razmnožujejo nekatere živali, vključno z večino vrst os, čebel in mravelj, ki nimajo spolnih kromosomov. 

Način ustvarjanja potomcev izključno iz ženskih spolnih celic je omejen zaradi pomembnega pojava, ki mu pravimo genetsko vtisnjenje. Gre za kompleksen proces genskega uravnavanja, ki se pojavlja na določenih mestih genoma in omogoči izražanje le enega od starševskih kopij gena. Proces poteka z metilacijo DNK in ima ključno vlogo v razvoju zarodka. Je evolucijska pridobitev, pojav pa imenujemo tudi genetski konflikt ali starševski spor za materine hranilne vire. Geni po očetovi strani so izbrani za črpanje večjih količin hranil, da bo potomec večji in močnejši, geni po materini strani pa za varčevanje s hranili in s tem porazdelitev hranil med večje število potomcev. Neuravnoteženost med izražanjem materinih in očetovih genov vodi v bolezni in celo smrt ploda.

Raziskovalke in raziskovalci so se v študiji osredotočili na sedem regij genoma jajčne celice, v katerih pri miših pride do genetskega vtisnjenja. Enega izmed alelov enakega gena v jajčni celici so tako utišali ali vklopili s tarčnim metiliranjem DNK. V mišje samice so po tej manipulaciji vstavili modificirana jajčeca, ki bi naj izražala enak delež materinih in očetovih genov, kot se ti pojavljajo v naravi pri spolnem razmnoževanju. Tako so ustvarili partenogenetske zarodke z dvema očetovsko in petimi materinsko metiliranimi regijami genoma. Dva od treh mladičev sta se sicer skotila s prenizko telesno maso in višino ter kmalu poginila. Zdrav mladič pa je dosegel razvoj odrasle živali. Sekvenciranje celic repnega tkiva miši, ki sta poginili kmalu po rojstvu, je pokazalo, da vsaj ena od sedmih regij ni bila pravilno metilirana. 

Znanstveniki in znanstvenice so s svojo raziskavo pokazali, da je za popolni razvoj mišjih zarodkov potrebnih pravilno metiliranih vseh sedem regij mišjega genoma, kjer poteka boj za izražanje materinih ali očetovih genov. Z ugotovitvami in prvo uspešno partenogenezo pri sesalcih odpirajo vrata mnogim novim raziskavam, uporabo izsledkov pa pričakujejo na različnih področjih, predvsem v medicini in kmetijstvu.

Nespolno se je razmnoževala Urška.