Partenogenezis

A partenogenezis a természetben a levéltetveknél, a Daphniáknál, a rotifiáknál, a fonálférgeknél és néhány más gerinctelen állatnál, valamint számos növénynél fordul elő. A gerincesek közül szigorú parthenogenezis csak a gyíkok, kígyók, madarak és cápák esetében ismert, a halak, kétéltűek és hüllők a gynogenezis és a hibridogenezis (a parthenogenezis nem teljes formája) különböző formáit mutatják. Az első teljesen nőstény (uniszexuális) szaporodást gerinceseknél a Poecilia formosa halnál írták le 1932-ben. Azóta legalább 50 egynemű gerinces fajt írtak le, köztük legalább 20 halat, 25 gyíkot, egyetlen kígyófajt, békát és szalamandrát. Más, általában ivaros fajok időnként parthenogenetikusan is szaporodhatnak; a komodói sárkány, valamint a pörölycápa és a feketecsúcsú cápa a közelmúltban került fel a spontán parthenogenetikus gerincesek ismert listájára. Mint az aszexuális szaporodás minden típusánál, a parthenogenezisnek is vannak költségei (alacsony genetikai sokféleség, és ezért fogékonyság az esetlegesen bekövetkező káros mutációkkal szemben) és előnyei (hím nélkül szaporodik).

A parthenogenezis különbözik a mesterséges állati klónozástól, amely folyamat során az új szervezet genetikailag szükségszerűen azonos a sejtdonorral. A klónozás során egy donor szervezetből származó diploid sejt magját beillesztik egy enukleált petesejtbe, majd a sejtet folyamatos mitózisra serkentik, aminek eredményeként egy olyan szervezet jön létre, amely genetikailag azonos a donorral. A parthenogenezis annyiban különbözik, hogy a petesejtben található genetikai anyagból származik, és az új szervezet nem feltétlenül azonos genetikailag a szülővel.

A parthenogenezis mesterséges eljárással is megvalósítható, amint azt alább, az emlősök tárgyalása alatt leírtuk.

OomycetesekSzerkesztés

Apomixis nyilvánvalóan előfordulhat a Phytophthorában, egy oomycetában. Egy kísérleti keresztezésből származó oospórákat csíráztattak, és az utódok egy része genetikailag azonos volt az egyik vagy másik szülővel, ami arra utal, hogy nem történt meiózis, és az oospórák parthenogenezis útján fejlődtek.

BársonyvirágEdit

A Epiperipatus imthurni fajból nem találtak hímeket, és Trinidadból származó példányokról kimutatták, hogy parthenogenetikusan szaporodnak. Ez a faj az egyetlen ismert bársonyos féreg, amely parthenogenezissel szaporodik.

RétesférgekSzerkesztés

A bdelloid roti-férgeknél a nőstények kizárólag parthenogenezissel szaporodnak (obligát parthenogenezis), míg a monogonont roti-férgeknél a nőstények váltakozhatnak az ivaros és az ivartalan szaporodás között (ciklikus parthenogenezis). Legalább egy normálisan ciklikusan parthenogenetikus fajban az obligát parthenogenezis öröklődhet: egy recesszív allél a homozigóta utódoknál a szexuális szaporodás elvesztéséhez vezet.

LaposférgekSzerkesztés

A Platyhelminthes törzs Turbellaria alosztályába tartozó laposférgek, a Dugesia nemzetség legalább két faja tartalmaz olyan poliploid egyedeket, amelyek parthenogenezissel szaporodnak. A parthenogenezis ezen típusa párosodást igényel, de a sperma nem járul hozzá az utódok genetikájához (a parthenogenezis pszeudogám, más néven gynogenetikus). A diploid szexuális és poliploid parthenogenetikus egyedek közötti párosodások összetett ciklusa új parthenogenetikus vonalakat hoz létre.

CsigákSzerkesztés

A parthenogenetikus csigák számos faját tanulmányozták, különösen invazív fajként való státuszuk tekintetében. Ilyen faj például az új-zélandi iszapcsiga (Potamopyrgus antipodarum), a vörös peremmelánia (Melanoides tuberculata) és a steppelt melánia (Tarebia granifera).

RovarokSzerkesztés

A rovaroknál a partenogenezis a mechanizmusok széles skáláját fedheti le. A parthenogenezis által létrehozott utódok lehetnek mindkét neműek, csak nőstények (thelytoky, pl. levéltetvek és egyes hímnősök) vagy csak hímek (arrhenotoky, pl. a legtöbb hímnős). Mind a valódi parthenogenezis, mind a pszeudogámia (gynogenezis vagy spermiumfüggő parthenogenezis) előfordulása ismert. A petesejtek a fajtól függően meiózis nélkül (apomiktikusan) vagy a számos automiktikus mechanizmus valamelyikével keletkezhetnek.

A rokon jelenség, a poliembriónia olyan folyamat, amely egyetlen petesejtből több klonális utódot hoz létre. Ez ismert egyes hártyásszárnyú parazitoidáknál és a Strepsiptera fajoknál.

Az automiktikus fajoknál az utódok lehetnek haploidok vagy diploidok. A diploidok az ivarsejtek meiózist követő megkettőződésével vagy fúziójával jönnek létre. A fúzió a Phasmatodea, a Hemiptera (Aleurodidae és Coccidae), a Diptera és néhány Hymenoptera fajban fordul elő.

Ezeken a formákon kívül létezik még a hermafroditizmus, amikor a petéket és a spermiumokat ugyanaz az egyed termeli, de ez nem a parthenogenezis egyik típusa. Ez az Icerya pikkelyes rovarok három fajánál figyelhető meg.

A Wolbachiához hasonló parazita baktériumokról megfigyelték, hogy számos haplodiploid rendszerű rovarfajban automiktikus thelytokiát idéznek elő. A megtermékenyítetlen petékben is ivarsejtek duplikálódását okozzák, aminek következtében nőstény utódokká fejlődnek.

Mézelő méh egy szilvavirágon

A haplo-diploid ivarmeghatározó rendszerrel rendelkező fajok, például a hülmenopterák (hangyák, méhek és darazsak) és a thysanopterák (tripszek) körében a megtermékenyítetlen petékből haploid hímek keletkeznek. A tojásokat általában csak a királynő rakja le, de a párosítatlan dolgozók is rakhatnak haploid, hímivarú tojásokat, akár rendszeresen (pl. a szúrós méhek), akár különleges körülmények között. Az életképtelen parthenogenezisre példa a háziasított mézelő méhek körében gyakori. A méhkirálynő az egyetlen termékeny nőstény a kaptárban; ha elpusztul anélkül, hogy életképes helyettesítő királynő lenne, nem ritka, hogy a dolgozó méhek tojásokat raknak. Ez a királynő feromonjainak és a fedetlen költés által kiválasztott feromonoknak a hiánya miatt következik be, amelyek általában elnyomják a dolgozók petefészekfejlődését. A dolgozó méhek nem képesek párosodni, és a megtermékenyítetlen tojásokból csak hímek (hímek) fejlődnek, amelyek csak a királynővel tudnak párosodni. Így viszonylag rövid időn belül az összes dolgozó méh elpusztul, és az új drónok követik őket, ha a kolónia összeomlása előtt nem tudtak párosodni. Ez a viselkedés feltehetően azért alakult ki, hogy a pusztulásra ítélt kolónia olyan drónokat termelhessen, amelyek párosodhatnak egy szűz királynővel, és így megőrizhetik a kolónia genetikai utódait.

Néhány hangya és méh képes parthenogenetikus úton diploid női utódokat létrehozni. Ezek közé tartozik egy dél-afrikai mézelő méh alfaj, az Apis mellifera capensis, ahol a dolgozók képesek parthenogenetikusan diploid tojásokat termelni, és a királynő helyettesítésére, ha az elpusztul; más példák közé tartozik néhány kis ácsméh faj (Ceratina nemzetség). Számos parazita darázsról ismert, hogy parthenogenetikus, néha a Wolbachia-fertőzés miatt.

Öt hangyafaj munkásai és néhány hangyafaj királynője ismert, hogy parthenogenezissel szaporodnak. A Cataglyphis cursor európai hangyafajban a királynők és a dolgozók parthenogenezissel képesek új királynőket létrehozni. A dolgozók szexuális úton termelődnek.

A közép- és dél-amerikai elektromos hangyákban, a Wasmannia auropunctata-ban a királynők további királynőket hoznak létre automiktikus parthenogenezis révén, központi fúzióval. A steril dolgozók általában hímek által megtermékenyített petékből jönnek létre. A hímek által megtermékenyített tojások egy részénél azonban a megtermékenyítés során a nőstény genetikai anyag kiürülhet a zigótából. Ily módon a hímek csak a saját génjeiket adják tovább, hogy termékeny hím utódok szülessenek. Ez az első olyan állatfaj elismert példája, ahol mind a nőstények, mind a hímek képesek klónszerűen szaporodni, ami a hím és nőstény génállomány teljes szétválasztását eredményezi. Ennek következtében a hímek csak apák, a királynők pedig csak anyák lesznek, míg a steril dolgozók az egyedüliek, akiknek mindkét nemhez tartozó szüleik vannak.

Ezek a hangyák mind az aszexuális, mind az ivaros szaporodás előnyeit élvezik – a szaporodni képes leányok (a királynők) az anyák összes génjével rendelkeznek, míg a steril munkások, akiknek fontos a fizikai erejük és a betegségekkel szembeni ellenálló képességük, ivaros úton jönnek létre.

A rovarok parthenogenezisére további példákat találunk az epeképző levéltetveknél (pl., Pemphigus betae), ahol a nőstények életciklusuk epeképződési szakaszában parthenogenetikusan szaporodnak, valamint a gyeptripszeknél. Az Aptinothrips fűtipró nemzetségben – a nemzetség igen korlátozott fajszáma ellenére – többször történt átmenet az aszexualitás felé.

RákfélékSzerkesztés

A rákfélék szaporodása fajonként és fajon belül is változó. A vízibolha Daphnia pulex váltakozik az ivaros és a parthenogenetikus szaporodás között. Az ismertebb nagy tízlábú rákok közül egyes rákok parthenogenezissel szaporodnak. A “márványrákok” olyan parthenogenetikus rákok, amelyeket az 1990-es években fedeztek fel a kisállat-kereskedelemben. Az utódok genetikailag azonosak a szülővel, ami arra utal, hogy apomixis, azaz olyan parthenogenezis útján szaporodik, amelyben az ikrák nem mentek át meiózison. A tüskésrák (Orconectes limosus) ivarosan és parthenogenezissel is képes szaporodni. A louisianai vörös mocsári rák (Procambarus clarkii), amely általában ivarosan szaporodik, a feltételezések szerint szintén szaporodik parthenogenezissel, bár e faj egyetlen egyedét sem sikerült ilyen módon laboratóriumban felnevelni. Az Artemia parthenogenetica a parthenogenetikus sóskarákok egy faja vagy populációsorozata.

PókokSzerkesztés

Az Oonopidae (koboldpókok) családjába tartozó legalább két pókfaj, a Heteroonops spinimanus és a Triaeris stenaspis feltehetően parthenogenetikus, mivel még soha nem gyűjtöttek hímeket. A T. stenaspis esetében laboratóriumban kimutatták a parthenogenetikus szaporodást.

CápákSzerkesztés

A parthenogenezist a cápáknál legalább három fajnál, a csukafejű cápánál, a feketefejű cápánál és a zebracápánál igazolták, és további fajokról is beszámoltak.

A nebraskai Henry Doorly Állatkertben 2001. december 14-én egy bonnethead, a kis pörölycápák egyik fajtája egy olyan medencében, amelyben három nőstény pörölycápa volt, de hímek nem, élőben született kölyköt találtak. A kölyök feltehetően parthenogenezis útján fogant. A cápakölyköt nyilvánvalóan egy rája ölte meg születése után néhány nappal. A születés kivizsgálását a belfasti Queen’s University, a floridai Southeastern University és maga a Henry Doorly Zoo kutatócsoportja végezte, és a DNS-vizsgálat után arra a következtetésre jutottak, hogy a szaporodás parthenogenetikus volt. A vizsgálat kimutatta, hogy a nőstény kölyök DNS-e csak egy, az akváriumban élő nőstényével egyezett meg, és a kölyökben nem volt hím DNS. A kölyök nem az anyja ikertestvére vagy klónja volt, hanem az anyja DNS-ének csak a felét tartalmazta (“automatikus parthenogenezis”). Ezt a fajta szaporodást már korábban is látták csontos halaknál, de porcos halaknál, például cápáknál még soha, egészen addig a dokumentációig.

Ugyanebben az évben egy nőstény atlanti feketecsúcsú cápa Virginiában parthenogenezis útján szaporodott. 2008. október 10-én a tudósok megerősítették a második esetet, amikor egy cápánál “szűznemzés” történt. A Journal of Fish Biology beszámolt egy tanulmányról, amelyben a tudósok szerint a DNS-vizsgálat bebizonyította, hogy a Virginia Aquarium & Marine Science Centerben egy nőstény atlanti feketetüskés cápa által kihordott kölyök nem tartalmazott hímtől származó genetikai anyagot.

2002-ben a detroiti Belle Isle Aquariumban két fehérfoltos bambuszcápa született. A tojásrakás után 15 héttel keltek ki. A születések zavarba hozták a szakértőket, mivel az anya csak egy másik cápával osztozott az akváriumon, amely nőstény volt. A nőstény bambuszcápák már korábban is rakott ikrákat. Ez nem váratlan, mivel sok állat akkor is rak tojásokat, ha nincs hím, aki megtermékenyítené azokat. Normális esetben az ikrákat életképtelennek tekintik, és kidobják őket. Ezt az ikrákat a kurátor érintetlenül hagyta, mivel hallott az előző, 2001-es nebraskai születésről, és meg akarta figyelni, hogy kikelnek-e a tojások. A detroiti bambuszcápák születésére más lehetőségek is felmerültek, köztük olyan gondolatok, hogy a cápákat egy hím termékenyítette meg, és egy ideig tárolta a spermát, valamint az a lehetőség, hogy a Belle Isle-i bambuszcápa hermafrodita, azaz hím és nőstény nemi szerveket is hordoz, és képes megtermékenyíteni saját petéit, de ez nem igazolódott.

2008-ban egy magyar akváriumban egy másik esetben is előfordult a parthenogenezis, miután az egyedüli nőstény cápa kölyköt nemzett anélkül, hogy valaha is kapcsolatba került volna hím cápával.

A cápáknál a parthenogenezis következményei, amelyek nem növelik az utódok genetikai sokféleségét, aggodalomra adnak okot a cápaszakértőknek, figyelembe véve az e fajra vonatkozó védelmi stratégiákat, különösen olyan területeken, ahol a halászat vagy a környezeti nyomás miatt hiány lehet a hímekből. Bár a parthenogenezis segíthet azoknak a nőstényeknek, amelyek nem találnak párt, csökkenti a genetikai sokféleséget.

2011-ben egy fogságban tartott zebracápánál, a szőnyegcápák egyik fajtájánál több éven keresztül ismétlődő cápaparthenogenezist mutattak ki. A DNS-genotipizálás kimutatta, hogy az egyes zebracápák képesek átváltani a szexuális szaporodásról a parthenogenetikus szaporodásra.

KétéltűekSzerkesztés

Főcikk: Szerkesztés

Főcikk: Parthenogenezis a kétéltűeknél

SquamataSzerkesztés

Főcikk: A komodói sárkány, Varanus komodoensis, ritkán szaporít utódokat a parthenogenezis útján.

A squamatan rendbe tartozó hüllők (gyíkok és kígyók) többsége ivarosan szaporodik, de a parthenogenezist természetes úton is megfigyelték bizonyos ostorfarkú fajoknál, néhány gekkónál, sziklagyíknál, komodói sárkánynál és kígyónál. Ezek közül néhány, mint a gyászos gekkó Lepidodactylus lugubris, az indo-csendes-óceáni házi gekkó Hemidactylus garnotii, a hibrid ostorfarkúak Cnemidophorus, a kaukázusi sziklagyík Darevskia és a brahminy vakkígyó Indotyphlops braminus egyneműek és kötelezően parthenogenetikusak. Más hüllők, például a komodói sárkány, más monitorgyíkok, valamint egyes boafajok, pitonok, irhakígyók, harisnyakígyók és csörgőkígyók korábban a fakultatív parthenogenezis esetének tekintették, de valójában véletlen parthenogenezisről van szó.

A fakultatív parthenogenezist 2012-ben jelentették először amerikai kutatók vadon élő gerinceseknél a befogott vemhes rézfejű és vattaszájú pitvipera nőstények körében. A komodói sárkányról, amely általában szexuális úton szaporodik, szintén megállapították, hogy képes aszexuálisan, parthenogenezissel szaporodni. Dokumentáltak egy esetet, amikor egy komodói sárkány egy ismert parthenogenetikai esemény után szexuális szaporodással szaporodott, ami rávilágít arra, hogy a parthenogenezis ezen esetei szaporodási balesetek, és nem adaptív, fakultatív parthenogenezis.

Egyes hüllőfajok ZW kromoszómarendszert használnak, amely vagy hímeket (ZZ) vagy nőstényeket (ZW) hoz létre. 2010-ig úgy gondolták, hogy a hüllők által használt ZW kromoszómarendszer képtelen életképes WW utódok előállítására, de egy (ZW) nőstény boa constrictorról kiderült, hogy WW kromoszómákkal életképes nőstény utódokat hozott létre.

A parthenogenezist széles körben tanulmányozták az Aspidoscelis nemzetségbe tartozó új-mexikói ostorfarkúaknál, amelyek közül 15 faj kizárólag parthenogenezissel szaporodik. Ezek a gyíkok az Egyesült Államok délnyugati részének és Mexikó északi részének száraz és néha zord éghajlatán élnek. Úgy tűnik, hogy mindezek az aszexuális fajok a nemzetség két vagy három ivaros fajának hibridizációja révén jöttek létre, ami poliploid egyedekhez vezetett. Az a mechanizmus, amellyel két vagy három faj kromoszómáinak keveredése parthenogenetikus szaporodáshoz vezethet, nem ismert. Nemrégiben laboratóriumban egy aszexuális és egy ivaros ostorfarkú gyík keresztezéséből egy hibrid parthenogenetikus ostorfarkú gyíkot tenyésztettek ki. Mivel több hibridizációs esemény is előfordulhat, az egyes parthenogenetikus ostorfarkú fajok több független aszexuális vonalból is állhatnak. A vonalakon belül nagyon kicsi a genetikai diverzitás, de a különböző vonalaknak egészen eltérő genotípusai lehetnek.

Az aszexuális gyíkok szaporodásának érdekes aspektusa, hogy a párzási viselkedés még mindig megfigyelhető, bár a populációk mind nőstények. Az egyik nőstény eljátssza azt a szerepet, amelyet a közeli rokon fajoknál a hím játszik, és megmássza a tojást rakni készülő nőstényt. Ez a viselkedés a nőstények hormonális ciklusainak köszönhető, amelyek hatására röviddel a tojásrakás után, amikor a progeszteron szintje magas, hímként viselkednek, és a tojásrakás előtt, amikor az ösztrogén dominál, átveszik a nőstény szerepét a párzásban. Az udvarlási rituálét eljátszó gyíkok termékenysége nagyobb, mint az elszigetelten tartott egyedeké, ami az udvarlással együtt járó hormonszint-emelkedésnek tudható be. Tehát, bár a populációkból hiányoznak a hímek, a maximális szaporodási sikerhez mégis szükségük van a szexuális viselkedési ingerekre.

Néhány gyík parthenogén mintázatot mutat a földrajzi parthenogenezisre, olyan magashegyi területeket foglalnak el, ahol az ősi formáik gyengébb versengési képességgel rendelkeznek. A Darevskia nemzetséghez tartozó kaukázusi sziklagyíkoknál, amelyeknek hat hibrid eredetű parthenogenetikus formája van, a D. “dahli” hibrid parthenogenetikus formának szélesebb niche van, mint bármelyik kétnemű ősének, és az egész Közép-Kis-Kaukázusban való elterjedése mind az anyai, mind az apai faj elterjedési területének csökkenését okozta.

MadarakSzerkesztés

A madaraknál a pártenogenezist elsősorban a háziasított pulykák és csirkék vizsgálatából ismerjük, bár a házigalambnál is megfigyelték. A legtöbb esetben a tojás nem fejlődik ki normálisan vagy teljesen a kikelésig. A parthenogenetikus fejlődés első leírását a szárnyasoknál fogságban tartott zebrapintyeknél mutatták ki, bár az osztódó sejtek szabálytalan magokat mutattak, és a tojások nem keltek ki.

A pulykáknál a parthenogenezis a jelek szerint a haploid sejtek diploiddá alakulásából ered; az így keletkezett embriók többsége a fejlődés korai szakaszában elpusztul. Ritkán életképes madarak keletkeznek ebből a folyamatból, és a pulykáknál szelektív tenyésztéssel növelhető ennek aránya, azonban a parthenogenezisből származó hím pulykák kisebb heréket és csökkent termékenységet mutatnak.

EmlősökSzerkesztés

A természetben előforduló emlősök parthenogenezisének nincs ismert esete a természetben. Az emlősök parthenogenetikus utódai két X kromoszómával rendelkeznének, és ezért nőstények lennének.

1936-ban Gregory Goodwin Pincus arról számolt be, hogy sikeresen indította el a parthenogenezist egy nyúlban.

2004 áprilisában a Tokiói Mezőgazdasági Egyetem tudósai sikeresen használták a parthenogenezist egy apátlan egér létrehozására. Géncélzás segítségével képesek voltak manipulálni két imprintelt lókuszt, a H19/IGF2-t és a DLK1/MEG3-at, hogy nagy gyakorisággal kétpetéjű egereket hozzanak létre, és ezt követően kimutatták, hogy az apátlan egerek élettartama megnövekedett.

Az egerekben és majmokban indukált parthenogenezis gyakran abnormális fejlődést eredményez. Ennek az az oka, hogy az emlősöknek vannak olyan bevésődött genetikai régiói, ahol vagy az anyai, vagy az apai kromoszóma inaktiválódik az utódban annak érdekében, hogy a fejlődés normálisan haladjon. A parthenogenezissel létrehozott emlősben az anyai imprintált gének dupla dózisban vannak jelen, az apai imprintált gének pedig hiányoznak, ami fejlődési rendellenességekhez vezet. Azt feltételezik, hogy a méhlepény összehajtásának vagy interdigitációjának hibái az egyik oka a sertés parthenote abortív fejlődésének. Ennek következtében az emberi parthenogenezissel kapcsolatos kutatások az orvosi kezelésben felhasználható embrionális őssejtek előállítására összpontosítanak, nem pedig reprodukciós stratégiaként.

Elektromos vagy kémiai inger alkalmazásával előidézhető a parthenogenezis folyamatának kezdete az életképes utódok aszexuális fejlődésében.

A parthenogenezis indukálása sertésben. Sertés petesejtek parthenogenetikus fejlődése. A magas metafázist elősegítő faktor (MPF) aktivitás hatására az emlősök petesejtjei a metafázis II. stádiumban megállnak a spermiummal történő megtermékenyítésig. A megtermékenyítési esemény intracelluláris kalcium-oszcillációt és az MPF szabályozó alegységének, a ciklin B-nek célzott degradációját okozza, lehetővé téve ezzel a MII-ben megrekedt oocita számára a meiózis folytatását. A sertés petesejtek parthenogenezisének beindítására különböző módszerek léteznek a spermiumok belépését utánzó mesterséges aktiváció kiváltására, mint például kalciumionofór kezelés, kalciumionok mikroinjekciója vagy elektromos stimuláció. A cikloheximiddel, egy nem specifikus fehérjeszintézis-gátlóval történő kezelés fokozza a sertés petesejtfejlődést, feltehetően az MPF/ciklin B folyamatos gátlása révén. A meiózis előrehaladtával a második poláris kilépését citokalapin B-vel történő kezeléssel gátolják. A parthenoták további fejlődés céljából műtéti úton átvihetők egy recipiens oviductusba, de ≈30 napos vemhesség után fejlődési rendellenesség miatt elpusztulnak. A sertés parthenote placenta gyakran hipovaszkulárisnak tűnik, és körülbelül 50%-kal kisebb, mint a kétpetéjű utódok placentája: lásd a szabad képet (1. ábra) a hivatkozott hivatkozásban.

A petesejtek fejlődése során a magas metafázist elősegítő faktor (MPF) aktivitása miatt az emlősök petesejtjei a metafázis II. stádiumban megállnak a spermiummal történő megtermékenyítésig. A megtermékenyítési esemény intracelluláris kalcium-oszcillációt és az MPF szabályozó alegységének, a ciklin B-nek a célzott degradációját okozza, így lehetővé teszi a MII-ben megállított oocita számára a meiózis folytatását.

A sertés oociták parthenogenezisének beindítására különböző módszerek léteznek a spermiumok belépését utánzó mesterséges aktiváció kiváltására, például kalciumionofór kezelés, kalciumionok mikroinjekciója vagy elektromos stimuláció. A cikloheximiddel, egy nem specifikus fehérjeszintézis-gátlóval való kezelés fokozza a sertés petesejtfejlődést, feltehetően az MPF/ciklin B folyamatos gátlása révén. A meiózis előrehaladtával a második poláris extrudálását citokalapin B-vel való expozíció gátolja. Ez a kezelés diploid (2 anyai genom) parthenotát eredményez A parthenoták további fejlődés céljából műtéti úton átvihetők egy recipiens petevezetékbe, de ≈30 vemhességi nap után fejlődési kudarcot vallanak. A sertés parthenote placenta gyakran hipovaszkulárisnak tűnik: lásd a szabad képet (1. ábra) a hivatkozott hivatkozásban.

EmberSzerkesztés

2007. június 26-án az International Stem Cell Corporation (ISCC), egy kaliforniai őssejtkutató vállalat bejelentette, hogy vezető tudósuk, Dr. Elena Revazova és kutatócsoportja elsőként hozott létre szándékosan emberi őssejteket meg nem termékenyített emberi petesejtekből a parthenogenezis segítségével. Az eljárás módot nyújthat arra, hogy egy adott nőstényhez genetikailag illeszkedő őssejteket hozzanak létre az őt érintő degeneratív betegségek kezelésére. 2007 decemberében Dr. Revazova és az ISCC közzétett egy cikket, amely áttörést mutat be a parthenogenezis alkalmazásával a DNS HLA régiójában homozigóta emberi őssejtek előállítására. Ezeket az őssejteket HLA homozigóta parthenogenetikus emberi őssejteknek (hpSC-Hhom) nevezik, és olyan egyedi tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek lehetővé tennék, hogy e sejtek származékait emberek millióiba ültessék be az immunrendszer kilökődése nélkül. A petesejtdonorok HLA-haplotípus szerinti megfelelő kiválasztásával olyan sejtvonalak bankja hozható létre, amelyek szöveti származékai együttesen az emberi populáció jelentős számú egyénekkel MHC-illeszkedhetnek.

2007. augusztus 2-án egy független vizsgálat után kiderült, hogy a lejáratott dél-koreai tudós, Hwang Woo-Suk tudtán kívül létrehozta az első parthenogenezisből származó emberi embriókat. Kezdetben Hwang azt állította, hogy ő és csapata klónozott emberi embriókból nyert őssejteket, amely eredményről később kiderült, hogy hamis volt. E sejtek kromoszómáinak további vizsgálata a parthenogenezis jeleit mutatta ki a kivont őssejtekben, hasonlóan a tokiói tudósok által 2004-ben létrehozott egerekben találtakhoz. Bár Hwang becsapta a világot azzal, hogy ő volt az első, aki mesterségesen klónozott emberi embriókat hozott létre, a parthenogenezis segítségével létrehozott emberi embriókkal jelentős áttörést ért el az őssejtkutatásban. Az igazságra 2007-ben derült fény, jóval azután, hogy ő és csapata 2004 februárjában létrehozta az embriókat. Ezzel Hwang lett az első, aki – tudtán kívül – sikeresen végrehajtotta a parthenogenezis folyamatát, hogy emberi embriót és végül emberi parthenogenetikus őssejtvonalat hozzon létre.

Helen Spurway, a guppi, Lebistes reticulatus szaporodásbiológiájára szakosodott genetikus 1955-ben azt állította, hogy a guppinál a természetben előforduló parthenogenezis az emberi fajban is előfordulhat (bár nagyon ritkán), ami úgynevezett “szűz születésekhez” vezet. Ez némi szenzációt keltett kollégái és a laikus közönség körében egyaránt. Előfordul, hogy egy embrió megtermékenyítés nélkül is osztódni kezd, de önmagától nem tud teljesen kifejlődni, így bár létrehozhat néhány bőr- és idegsejtet, másokat (például vázizmot) nem tud létrehozni, és egyfajta jóindulatú daganattá válik, amit petefészek teratomának neveznek. A spontán petefészek aktiválódás nem ritka, és már a 19. század óta ismert. Egyes teratomákból még primitív magzatok (fetiform teratomák) is kialakulhatnak, tökéletlen fejjel, végtagokkal és egyéb struktúrákkal, de ezek nem életképesek. 1995-ben azonban beszámoltak egy részleges parthenogenezisről; egy fiú esetében megállapították, hogy egyes sejtjei (például a fehérvérsejtek) nem rendelkeztek az apjától származó genetikai tartalommal. A tudósok úgy vélik, hogy a fiú esetében egy meg nem termékenyült petesejt kezdett önmegtermékenyítésbe, majd néhány (de nem az összes) sejtjét megtermékenyítette egy spermium; ennek a fejlődés korai szakaszában kellett történnie, mivel az önmegtermékenyített petesejtek gyorsan elveszítik megtermékenyítő képességüket. A megtermékenyítetlen sejtek végül megkettőzték DNS-üket, 46-ra növelve kromoszómáikat. Amikor a megtermékenyítetlen sejtek fejlődési blokkba ütköztek, a megtermékenyített sejtek átvették az irányítást, és kifejlesztették az adott szövetet. A fiúnak aszimmetrikus arcvonásai és tanulási nehézségei voltak, de egyébként egészséges volt. Ezáltal parthenogenetikus kiméra lett volna (olyan gyermek, akinek a testében két sejtvonal van). Bár azóta több mint egy tucat hasonló esetről számoltak be (általában azután fedezték fel őket, hogy a beteg klinikai rendellenességeket mutatott), tudományosan megerősített beszámoló nem született nem kiméra, klinikailag egészséges (azaz egyetlen, parthenogenetikusan aktivált petesejtből létrejött) emberi parthenotáról.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.