Partenogenesi

Si è visto che la partenogenesi si verifica naturalmente in afidi, Daphnia, rotiferi, nematodi e alcuni altri invertebrati, così come in molte piante. Tra i vertebrati, la partenogenesi rigorosa è nota solo in lucertole, serpenti, uccelli e squali, con pesci, anfibi e rettili che mostrano varie forme di ginogenesi e ibridogenesi (una forma incompleta di partenogenesi). La prima riproduzione tutta femminile (unisessuale) nei vertebrati fu descritta nel pesce Poecilia formosa nel 1932. Da allora sono state descritte almeno 50 specie di vertebrati unisessuali, compresi almeno 20 pesci, 25 lucertole, una sola specie di serpente, rane e salamandre. Altre specie solitamente sessuali possono occasionalmente riprodursi partenogeneticamente; il drago di Komodo e gli squali martello e pinna nera sono aggiunte recenti alla lista conosciuta di vertebrati partenogenetici spontanei. Come per tutti i tipi di riproduzione asessuata, ci sono sia costi (bassa diversità genetica e quindi suscettibilità alle mutazioni avverse che potrebbero verificarsi) che benefici (riproduzione senza la necessità di un maschio) associati alla partenogenesi.

La partenogenesi si distingue dalla clonazione animale artificiale, un processo in cui il nuovo organismo è necessariamente geneticamente identico al donatore di cellule. Nella clonazione, il nucleo di una cellula diploide di un organismo donatore viene inserito in una cellula uovo enucleata e la cellula viene poi stimolata a subire una mitosi continua, ottenendo un organismo che è geneticamente identico al donatore. La partenogenesi è diversa, in quanto ha origine dal materiale genetico contenuto all’interno di una cellula uovo e il nuovo organismo non è necessariamente geneticamente identico al genitore.

La partenogenesi può essere ottenuta attraverso un processo artificiale come descritto di seguito nella discussione sui mammiferi.

OomicetiModifica

L’apomissia può apparentemente avvenire in Phytophthora, un oomicete. Le oospore di un incrocio sperimentale sono state fatte germinare, e alcuni dei progenitori erano geneticamente identici all’uno o all’altro genitore, il che implica che la meiosi non ha avuto luogo e le oospore si sono sviluppate per partenogenesi.

Vermi di vellutoModifica

Non sono stati trovati maschi di Epiperipatus imthurni, e gli esemplari di Trinidad hanno dimostrato di riprodursi per partenogenesi. Questa specie è l’unico verme di velluto conosciuto a riprodursi tramite partenogenesi.

RotiferiModifica

Nei rotiferi bdelloidi, le femmine si riproducono esclusivamente per partenogenesi (partenogenesi obbligata), mentre nei rotiferi monogononti, le femmine possono alternare tra riproduzione sessuale e asessuale (partenogenesi ciclica). Almeno in una specie normalmente partenogenetica ciclica la partenogenesi obbligatoria può essere ereditata: un allele recessivo porta alla perdita della riproduzione sessuale nella prole omozigote.

Vermi piattiModifica

Almeno due specie del genere Dugesia, vermi piatti della sottodivisione Turbellaria del phylum Platyhelminthes, includono individui poliploidi che si riproducono per partenogenesi. Questo tipo di partenogenesi richiede l’accoppiamento, ma lo sperma non contribuisce alla genetica della prole (la partenogenesi è pseudogama, alternativamente indicata come ginogenetica). Un complesso ciclo di accoppiamenti tra individui diploidi sessuali e poliploidi partenogenetici produce nuove linee partenogenetiche.

LumacheModifica

Diverse specie di gasteropodi partenogenetici sono state studiate, soprattutto rispetto al loro status di specie invasive. Tali specie includono la lumaca di fango della Nuova Zelanda (Potamopyrgus antipodarum), la melania dai bordi rossi (Melanoides tuberculata), e la melania trapuntata (Tarebia granifera).

InsettiModifica

La partenogenesi negli insetti può coprire una vasta gamma di meccanismi. La prole prodotta dalla partenogenesi può essere di entrambi i sessi, solo femminile (thelytoky, ad esempio afidi e alcuni imenotteri) o solo maschile (arrhenotoky, ad esempio la maggior parte degli imenotteri). Sono note sia la vera partenogenesi che la pseudogamia (ginogenesi o partenogenesi dipendente dallo sperma). Le cellule uovo, a seconda della specie, possono essere prodotte senza meiosi (apomitticamente) o da uno dei vari meccanismi automatici.

Un fenomeno correlato, la poliembrionia è un processo che produce prole clonale multipla da una singola cellula uovo. Questo è noto in alcuni imenotteri parassitoidi e negli Strepsiptera.

Nelle specie automiche la prole può essere aploide o diploide. I diploidi sono prodotti dal raddoppio o dalla fusione dei gameti dopo la meiosi. La fusione si osserva nei Phasmatodea, negli Hemiptera (Aleurodids e Coccidae), nei Diptera e in alcuni Imenotteri.

A queste forme si aggiunge l’ermafroditismo, dove sia le uova che lo sperma sono prodotti dallo stesso individuo, ma non è un tipo di partenogenesi. Questo si osserva in tre specie di cocciniglie Icerya.

Batteri parassiti come il Wolbachia sono stati osservati per indurre l’automitismo in molte specie di insetti con sistemi aplodiploidi. Essi causano anche la duplicazione dei gameti nelle uova non fecondate, facendole sviluppare in prole femminile.

Ape da miele su un fiore di prugna

Tra le specie con sistema di determinazione del sesso aplo-diploide, come gli imenotteri (formiche, api e vespe) e i tisanotteri (tripidi), i maschi aploidi sono prodotti da uova non fecondate. Di solito, le uova sono deposte solo dalla regina, ma le operaie non accoppiate possono anche deporre uova maschili aploidi regolarmente (ad esempio le api senza pungiglione) o in circostanze speciali. Un esempio di partenogenesi non vitale è comune tra le api da miele domestiche. L’ape regina è l’unica femmina fertile nell’alveare; se muore senza la possibilità di una valida regina sostitutiva, non è raro che le api operaie depongano uova. Questo è il risultato della mancanza dei feromoni della regina e dei feromoni secreti dalla covata non coperta, che normalmente sopprimono lo sviluppo ovarico nelle operaie. Le api operaie non sono in grado di accoppiarsi, e le uova non fecondate producono solo fuchi (maschi), che possono accoppiarsi solo con una regina. Così, in un periodo relativamente breve, tutte le api operaie muoiono, e i nuovi fuchi seguono se non sono stati in grado di accoppiarsi prima del collasso della colonia. Si ritiene che questo comportamento si sia evoluto per permettere a una colonia condannata di produrre fuchi che possono accoppiarsi con una regina vergine e quindi preservare la progenie genetica della colonia.

Alcune formiche e api sono in grado di produrre una progenie femminile diploide partenogeneticamente. Questi includono una sottospecie di ape da miele del Sud Africa, Apis mellifera capensis, dove le operaie sono in grado di produrre uova diploidi partenogeneticamente, e sostituire la regina se muore; altri esempi includono alcune specie di piccole api carpentiere, (genere Ceratina). Molte vespe parassite sono note per essere partenogenetiche, a volte a causa di infezioni da Wolbachia.

Le operaie in cinque specie di formiche e le regine in alcune formiche sono note per riprodursi per partenogenesi. In Cataglyphis cursor, una formica europea, le regine e le operaie possono produrre nuove regine per partenogenesi. Le operaie sono prodotte sessualmente.

Nelle formiche elettriche dell’America centrale e meridionale, Wasmannia auropunctata, le regine producono altre regine tramite partenogenesi automatica con fusione centrale. Le operaie sterili di solito sono prodotte da uova fecondate da maschi. In alcune delle uova fecondate dai maschi, tuttavia, la fecondazione può causare l’ablazione del materiale genetico femminile dallo zigote. In questo modo, i maschi trasmettono solo i loro geni per diventare prole maschile fertile. Questo è il primo esempio riconosciuto di una specie animale in cui sia le femmine che i maschi possono riprodursi clonalmente con conseguente separazione completa dei pool genetici maschili e femminili. Di conseguenza, i maschi avranno solo padri e le regine solo madri, mentre le operaie sterili sono le uniche ad avere entrambi i genitori di entrambi i generi.

Queste formiche ottengono entrambi i benefici della riproduzione asessuata e sessuale – le figlie che possono riprodursi (le regine) hanno tutti i geni della madre, mentre le operaie sterili la cui forza fisica e la resistenza alle malattie sono importanti sono prodotte sessualmente.

Altri esempi di partenogenesi degli insetti si possono trovare negli afidi che formano galla (ad es, Pemphigus betae), dove le femmine si riproducono partenogeneticamente durante la fase di formazione della bile del loro ciclo di vita e nei tripidi dell’erba. Nel genere Aptinothrips ci sono state, nonostante il numero molto limitato di specie nel genere, diverse transizioni all’asessualità.

CrostaceiModifica

La riproduzione dei crostacei varia sia tra le specie che all’interno delle stesse. La pulce d’acqua Daphnia pulex alterna la riproduzione sessuale a quella partenogenetica. Tra i grandi crostacei decapodi più conosciuti, alcuni gamberi si riproducono per partenogenesi. I “Marmorkrebs” sono gamberi partenogenetici che sono stati scoperti nel commercio di animali domestici negli anni ’90. La prole è geneticamente identica al genitore, il che indica che si riproduce per apomissia, cioè partenogenesi in cui le uova non hanno subito la meiosi. Il gambero spinoso (Orconectes limosus) può riprodursi sia sessualmente che per partenogenesi. Il gambero rosso di palude della Louisiana (Procambarus clarkii), che normalmente si riproduce sessualmente, è stato anche suggerito di riprodursi per partenogenesi, anche se nessun individuo di questa specie è stato allevato in questo modo in laboratorio. Artemia parthenogenetica è una specie o una serie di popolazioni di gamberi in salamoia partenogenetica.

RagniModifica

Almeno due specie di ragni della famiglia Oonopidae (ragni folletto), Heteroonops spinimanus e Triaeris stenaspis, si pensa siano partenogenetici, dato che non sono mai stati raccolti maschi. La riproduzione partenogenetica è stata dimostrata in laboratorio per T. stenaspis.

SqualiModifica

La partenogenesi negli squali è stata confermata in almeno tre specie, lo squalo cofano, lo squalo pinna nera e lo squalo zebra, e riportata in altre.

Un bonnethead, un tipo di piccolo squalo martello, ha prodotto un cucciolo, nato vivo il 14 dicembre 2001 all’Henry Doorly Zoo in Nebraska, in una vasca contenente tre femmine di martello, ma nessun maschio. Si pensa che il cucciolo sia stato concepito tramite partenogenesi. Il cucciolo di squalo è stato apparentemente ucciso da una pastinaca a pochi giorni dalla nascita. L’indagine sulla nascita è stata condotta dal team di ricerca della Queen’s University Belfast, dalla Southeastern University in Florida e dallo stesso Henry Doorly Zoo, ed è stato concluso dopo i test del DNA che la riproduzione era partenogenetica. Il test ha mostrato che il DNA del cucciolo femmina corrispondeva solo ad una femmina che viveva nella vasca, e che nessun DNA maschile era presente nel cucciolo. Il cucciolo non era un gemello o un clone di sua madre, ma piuttosto, conteneva solo metà del DNA di sua madre (“partenogenesi automatica”). Questo tipo di riproduzione era stato visto prima nei pesci ossei, ma mai in pesci cartilaginei come gli squali, fino a questa documentazione.

Nello stesso anno, una femmina di squalo pinna nera atlantico in Virginia si è riprodotta per partenogenesi. Il 10 ottobre 2008 gli scienziati hanno confermato il secondo caso di “nascita vergine” in uno squalo. Il Journal of Fish Biology ha riportato uno studio in cui gli scienziati hanno detto che il test del DNA ha dimostrato che un cucciolo portato da una femmina di squalo pinna nera dell’acquario della Virginia & Marine Science Center non conteneva materiale genetico di un maschio.

Nel 2002, due squali bambù a macchie bianche sono nati all’acquario Belle Isle di Detroit. Si sono schiusi 15 settimane dopo essere stati deposti. Le nascite hanno lasciato perplessi gli esperti perché la madre condivideva l’acquario con un solo altro squalo, che era femmina. La femmina di squalo bambù aveva deposto uova in passato. Questo non è inaspettato, poiché molti animali depongono le uova anche se non c’è un maschio che le feconda. Normalmente, le uova sono considerate invincibili e vengono scartate. Questo gruppo di uova è stato lasciato indisturbato dal curatore perché aveva sentito parlare della precedente nascita nel 2001 in Nebraska e voleva osservare se si sarebbero schiuse. Altre possibilità erano state considerate per la nascita degli squali bambù di Detroit, tra cui l’idea che gli squali fossero stati fecondati da un maschio e avessero conservato lo sperma per un periodo di tempo, così come la possibilità che lo squalo bambù di Belle Isle sia un ermafrodita, ospitando sia organi sessuali maschili che femminili, e capace di fecondare le proprie uova, ma questo non è confermato.

Nel 2008, un acquario ungherese ha avuto un altro caso di partenogenesi dopo che la sua unica femmina di squalo ha prodotto un cucciolo senza essere mai entrata in contatto con uno squalo maschio.

Le ripercussioni della partenogenesi negli squali, che non riesce ad aumentare la diversità genetica della prole, è una questione di preoccupazione per gli esperti di squali, prendendo in considerazione le strategie di gestione della conservazione di questa specie, in particolare nelle aree in cui ci può essere una carenza di maschi a causa della pesca o della pressione ambientale. Anche se la partenogenesi può aiutare le femmine che non riescono a trovare compagni, essa riduce la diversità genetica.

Nel 2011, è stata dimostrata la partenogenesi ricorrente per diversi anni in uno squalo zebra in cattività, un tipo di squalo tappeto. La genotipizzazione del DNA ha dimostrato che i singoli squali zebra possono passare dalla riproduzione sessuale a quella partenogenetica.

AnfibiModifica

Articolo principale: Partenogenesi negli anfibi

SquamataEdit

Articolo principale: Partenogenesi negli squamati
Il drago di Komodo, Varanus komodoensis, raramente riproduce la prole per partenogenesi.

La maggior parte dei rettili dell’ordine degli squamati (lucertole e serpenti) si riproducono sessualmente, ma la partenogenesi è stata osservata verificarsi naturalmente in alcune specie di coda di lupo, alcuni gechi, lucertole delle rocce, draghi di Komodo e serpenti. Alcuni di questi come il geco del lutto Lepidodactylus lugubris, il geco domestico indo-pacifico Hemidactylus garnotii, i codini ibridi Cnemidophorus, le lucertole delle rocce caucasiche Darevskia, e il serpente cieco brahminy, Indotyphlops braminus sono unisex e obbligatoriamente partenogenetici. Altri rettili, come il drago di Komodo, altri varani, e alcune specie di boa, pitoni, serpenti a lima, serpenti giarrettiera e serpenti a sonagli sono stati precedentemente considerati come casi di partenogenesi facoltativa, ma sono in realtà casi di partenogenesi accidentale.

Nel 2012, la partenogenesi facoltativa è stata riportata nei vertebrati selvatici per la prima volta da ricercatori statunitensi tra i pit-viper femmina incinta catturati di copperhead e cottonmouth. Il drago di Komodo, che normalmente si riproduce sessualmente, è stato anche trovato in grado di riprodursi asessualmente per partenogenesi. È stato documentato un caso di un drago di Komodo che si è riprodotto per via sessuale dopo un evento partenogenetico noto, evidenziando che questi casi di partenogenesi sono incidenti riproduttivi, piuttosto che partenogenesi adattativa e facoltativa.

Alcune specie di rettili usano un sistema di cromosomi ZW, che produce sia maschi (ZZ) che femmine (ZW). Fino al 2010, si pensava che il sistema cromosomico ZW usato dai rettili fosse incapace di produrre prole WW vitale, ma si è scoperto che una femmina di boa constrictor (ZW) ha prodotto prole femminile vitale con cromosomi WW.

La partenogenesi è stata studiata ampiamente nel New Mexico whiptail nel genere Aspidoscelis di cui 15 specie si riproducono esclusivamente per partenogenesi. Queste lucertole vivono nel clima secco e talvolta duro degli Stati Uniti sud-occidentali e del Messico settentrionale. Tutte queste specie asessuate sembrano essere sorte attraverso l’ibridazione di due o tre delle specie sessuali del genere, portando a individui poliploidi. Il meccanismo con cui la mescolanza dei cromosomi di due o tre specie può portare alla riproduzione partenogenetica è sconosciuto. Recentemente, un ibrido partenogenetico è stato allevato in laboratorio da un incrocio tra un whiptail asessuale e uno sessuale. Poiché possono verificarsi più eventi di ibridazione, le singole specie di whiptail partenogenetiche possono consistere in più lignaggi asessuati indipendenti. All’interno dei lignaggi, c’è poca diversità genetica, ma diversi lignaggi possono avere genotipi molto diversi.

Un aspetto interessante della riproduzione in queste lucertole asessuate è che i comportamenti di accoppiamento sono ancora visibili, anche se le popolazioni sono tutte femminili. Una femmina svolge il ruolo svolto dal maschio nelle specie strettamente imparentate, e monta la femmina che sta per deporre le uova. Questo comportamento è dovuto ai cicli ormonali delle femmine, che le portano a comportarsi come maschi poco dopo aver deposto le uova, quando i livelli di progesterone sono alti, e ad assumere il ruolo femminile nell’accoppiamento prima di deporre le uova, quando dominano gli estrogeni. Le lucertole che mettono in atto il rituale di corteggiamento hanno una maggiore fecondità rispetto a quelle tenute in isolamento, a causa dell’aumento degli ormoni che accompagna il montaggio. Quindi, anche se le popolazioni mancano di maschi, hanno ancora bisogno di stimoli comportamentali sessuali per il massimo successo riproduttivo.

Alcune lucertole partenogenesi mostrano un modello di partenogenesi geografica, occupando zone di alta montagna dove le loro forme ancestrali hanno una capacità di competizione inferiore. Nelle lucertole rupestri caucasiche del genere Darevskia, che hanno sei forme partenogenetiche di origine ibrida, la forma partenogenetica ibrida D. “dahli” ha una nicchia più ampia di entrambi i suoi antenati bisessuali e la sua espansione in tutto il Caucaso inferiore centrale ha causato il declino delle gamme di entrambe le sue specie materna e paterna.

UccelliModifica

La partenogenesi negli uccelli è nota principalmente da studi su tacchini e polli addomesticati, anche se è stato notato anche nel piccione domestico. Nella maggior parte dei casi l’uovo non riesce a svilupparsi normalmente o completamente alla schiusa. La prima descrizione dello sviluppo partenogenetico in un passeriforme è stata dimostrata nei fringuelli zebrati in cattività, anche se le cellule che si dividevano presentavano nuclei irregolari e le uova non si schiudevano.

La partenogenesi nei tacchini sembra risultare da una conversione di cellule aploidi in diploidi; la maggior parte degli embrioni prodotti in questo modo muore presto nello sviluppo. Raramente, gli uccelli vitali risultano da questo processo, e il tasso al quale questo si verifica nei tacchini può essere aumentato dalla riproduzione selettiva, tuttavia i tacchini maschi prodotti dalla partenogenesi mostrano testicoli più piccoli e ridotta fertilità.

MammiferiModifica

Non ci sono casi noti di partenogenesi naturale dei mammiferi in natura. La progenie partenogenetica dei mammiferi avrebbe due cromosomi X, e sarebbe quindi femmina.

Nel 1936, Gregory Goodwin Pincus ha riferito di aver indotto con successo la partenogenesi in un coniglio.

Nell’aprile 2004, gli scienziati della Tokyo University of Agriculture hanno usato con successo la partenogenesi per creare un topo senza padre. Usando il gene targeting, sono stati in grado di manipolare due loci imprinted H19/IGF2 e DLK1/MEG3 per produrre topi bi-materni ad alta frequenza e successivamente dimostrare che i topi senza padre hanno una maggiore longevità.

La partenogenesi indotta nei topi e nelle scimmie spesso risulta in uno sviluppo anomalo. Questo perché i mammiferi hanno regioni genetiche impresse, dove il cromosoma materno o paterno è inattivato nella prole affinché lo sviluppo proceda normalmente. Un mammifero creato dalla partenogenesi avrebbe doppie dosi di geni con imprinting materno e mancherebbe di geni con imprinting paterno, portando ad anomalie di sviluppo. È stato suggerito che i difetti nel ripiegamento placentare o nell’interdigitazione siano una causa dello sviluppo abortivo dei partenote suini. Di conseguenza, la ricerca sulla partenogenesi umana è focalizzata sulla produzione di cellule staminali embrionali da utilizzare nel trattamento medico, non come strategia riproduttiva.

L’uso di uno stimolo elettrico o chimico può produrre l’inizio del processo di partenogenesi nello sviluppo asessuato della prole vitale.

Induzione della partenogenesi nel maiale. Sviluppo partenogenetico degli ovociti suini. Un’elevata attività del fattore di promozione della metafase (MPF) fa sì che gli ovociti dei mammiferi si arrestino allo stadio di metafase II fino alla fecondazione da parte di uno spermatozoo. L’evento della fecondazione causa oscillazioni di calcio intracellulare e la degradazione mirata della ciclina B, una subunità di regolazione del MPF, permettendo così all’ovocita arrestato in MII di procedere attraverso la meiosi. Per avviare la partenogenesi degli ovociti suini, esistono vari metodi per indurre un’attivazione artificiale che imita l’ingresso degli spermatozoi, come il trattamento con ionoforo calcio, la microiniezione di ioni calcio o la stimolazione elettrica. Il trattamento con cicloeximide, un inibitore non specifico della sintesi proteica, aumenta lo sviluppo del partenote nei suini presumibilmente attraverso l’inibizione continua di MPF/ciclina B. Mentre la meiosi procede, l’estrusione del secondo polare è bloccata dall’esposizione alla citochalasina B. Questo trattamento risulta in un partenote diploide (2 genomi materni). I partenote possono essere trasferiti chirurgicamente in un ovidotto ricevente per un ulteriore sviluppo, ma soccomberanno per fallimento dello sviluppo dopo ≈30 giorni di gestazione. La placenta del partenote suino appare spesso ipo-vascolare ed è circa il 50% più piccola della placenta della prole biparentale: vedi immagine libera (Figura 1) nel riferimento collegato.

Durante lo sviluppo dell’ovocita, un’elevata attività del fattore di promozione della metafase (MPF) fa sì che gli ovociti dei mammiferi si arrestino allo stadio della metafase II fino alla fecondazione da parte di uno spermatozoo. L’evento della fecondazione causa oscillazioni di calcio intracellulare e la degradazione mirata della ciclina B, una subunità di regolazione del MPF, permettendo così all’ovocita arrestato in MII di procedere attraverso la meiosi.

Per iniziare la partenogenesi degli ovociti suini, esistono vari metodi per indurre un’attivazione artificiale che imita l’ingresso dello sperma, come il trattamento con ionofori di calcio, la microiniezione di ioni di calcio o la stimolazione elettrica. Il trattamento con cicloeximide, un inibitore non specifico della sintesi proteica, aumenta lo sviluppo del partenote nel suino presumibilmente attraverso l’inibizione continua di MPF/ciclina B. Mentre la meiosi procede, l’estrusione del secondo polare è bloccata dall’esposizione alla citochalasina B. Questo trattamento dà come risultato un partenote diploide (2 genomi materni) I partenote possono essere trasferiti chirurgicamente in un ovidotto ricevente per un ulteriore sviluppo, ma soccomberanno al fallimento dello sviluppo dopo ≈30 giorni di gestazione. La placenta del partenote suino appare spesso ipo-vascolare: vedi immagine libera (Figura 1) nel riferimento collegato.

UmaniModifica

Il 26 giugno 2007, International Stem Cell Corporation (ISCC), una società di ricerca sulle cellule staminali con sede in California, ha annunciato che il loro scienziato capo, la dottoressa Elena Revazova, e il suo team di ricerca sono stati i primi a creare intenzionalmente cellule staminali umane da uova umane non fecondate utilizzando la partenogenesi. Il processo può offrire un modo per creare cellule staminali che sono geneticamente abbinate a una particolare femmina per il trattamento di malattie degenerative che potrebbero colpirla. Nel dicembre 2007, la dottoressa Revazova e l’ISCC hanno pubblicato un articolo che illustra una svolta nell’uso della partenogenesi per produrre cellule staminali umane che sono omozigoti nella regione HLA del DNA. Queste cellule staminali sono chiamate cellule staminali umane partenogenetiche omozigoti HLA (hpSC-Hhom) e hanno caratteristiche uniche che permetterebbero ai derivati di queste cellule di essere impiantati in milioni di persone senza rigetto immunitario. Con un’adeguata selezione delle donatrici di ovociti in base all’aplotipo HLA, è possibile generare una banca di linee cellulari i cui derivati tissutali, collettivamente, potrebbero essere abbinati all’MHC di un numero significativo di individui nella popolazione umana.

Il 2 agosto 2007, dopo un’indagine indipendente, è stato rivelato che lo screditato scienziato sudcoreano Hwang Woo-Suk ha prodotto senza saperlo i primi embrioni umani derivanti dalla partenogenesi. Inizialmente, Hwang sostenne che lui e il suo team avevano estratto cellule staminali da embrioni umani clonati, un risultato che poi si scoprì essere fabbricato. Un ulteriore esame dei cromosomi di queste cellule mostra indicatori di partenogenesi in quelle cellule staminali estratte, simili a quelli trovati nei topi creati dagli scienziati di Tokyo nel 2004. Anche se Hwang ha ingannato il mondo sull’essere stato il primo a creare embrioni umani clonati artificialmente, ha contribuito a un importante passo avanti nella ricerca sulle cellule staminali creando embrioni umani utilizzando la partenogenesi. La verità è stata scoperta nel 2007, molto tempo dopo che gli embrioni erano stati creati da lui e dal suo team nel febbraio 2004. Questo fece di Hwang il primo, senza saperlo, ad eseguire con successo il processo di partenogenesi per creare un embrione umano e, infine, una linea di cellule staminali partenogenetiche umane.

Helen Spurway, una genetista specializzata nella biologia riproduttiva del guppy, Lebistes reticulatus, sostenne, nel 1955, che la partenogenesi, che si verifica nel guppy in natura, può verificarsi anche (sebbene molto raramente) nella specie umana, portando alle cosiddette “nascite vergini”. Questo creò un certo scalpore tra i suoi colleghi e il pubblico profano. A volte un embrione può iniziare a dividersi senza la fecondazione, ma non può svilupparsi completamente da solo, così mentre può creare alcune cellule cutanee e nervose, non può crearne altre (come il muscolo scheletrico) e diventa un tipo di tumore benigno chiamato teratoma ovarico. L’attivazione spontanea delle ovaie non è rara ed è nota fin dal XIX secolo. Alcuni teratomi possono anche diventare feti primitivi (teratoma fetiforme) con testa, arti e altre strutture imperfette, ma questi non sono vitali. Tuttavia, nel 1995 è stato riportato un caso di partenogenesi parziale; un ragazzo è stato trovato con alcune delle sue cellule (come i globuli bianchi) prive di qualsiasi contenuto genetico dal padre. Gli scienziati ritengono che nel caso del ragazzo, un uovo non fecondato ha iniziato ad auto-dividersi ma poi ha avuto alcune (ma non tutte) delle sue cellule fecondate da una cellula spermatica; questo deve essere successo all’inizio dello sviluppo, poiché gli ovuli auto-attivati perdono rapidamente la loro capacità di essere fecondati. Le cellule non fecondate alla fine hanno duplicato il loro DNA, aumentando i loro cromosomi a 46. Quando le cellule non fecondate hanno incontrato un blocco di sviluppo, le cellule fecondate hanno preso il sopravvento e hanno sviluppato quel tessuto. Il ragazzo aveva caratteristiche facciali asimmetriche e difficoltà di apprendimento, ma era altrimenti sano. Questo farebbe di lui una chimera partenogenetica (un bambino con due lignaggi cellulari nel suo corpo). Mentre più di una dozzina di casi simili sono stati riportati da allora (di solito scoperti dopo che il paziente ha dimostrato anomalie cliniche), non ci sono stati rapporti scientificamente confermati di un partenote umano non chimerico, clinicamente sano (cioè prodotto da un singolo ovocita attivato in modo partenogenetico).

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