Partenogeneze

Parthenogeneze se přirozeně vyskytuje u mšic, dafnií, roupic, hlístic a některých dalších bezobratlých a také u mnoha rostlin. Mezi obratlovci je striktní partenogeneze známa pouze u ještěrů, hadů, ptáků a žraloků, přičemž ryby, obojživelníci a plazi vykazují různé formy gynogeneze a hybridogeneze (neúplná forma partenogeneze). První čistě ženské (jednopohlavní) rozmnožování u obratlovců bylo popsáno v roce 1932 u ryby Poecilia formosa. Od té doby bylo popsáno nejméně 50 druhů nepohlavních obratlovců, včetně nejméně 20 ryb, 25 ještěrů, jednoho druhu hada, žab a salamandrů. Jiné obvykle pohlavní druhy se mohou příležitostně rozmnožovat partenogeneticky; na seznam spontánně partenogenetických obratlovců nedávno přibyl komodský drak a žraloci kladivouni a černoploutví. Stejně jako u všech typů nepohlavního rozmnožování jsou s partenogenezí spojeny jak náklady (nízká genetická rozmanitost, a tedy náchylnost k nežádoucím mutacím, které se mohou vyskytnout), tak výhody (rozmnožování bez potřeby samce).

Parthenogeneze se liší od umělého klonování živočichů, což je proces, při kterém je nový organismus nutně geneticky identický s dárcem buněk. Při klonování je jádro diploidní buňky dárcovského organismu vloženo do enukleované vaječné buňky a buňka je poté stimulována k pokračující mitóze, čímž vzniká organismus, který je geneticky identický s dárcem. Partenogeneze se liší tím, že vzniká z genetického materiálu obsaženého ve vaječné buňce a nový organismus nemusí být nutně geneticky identický s mateřskou buňkou.

Parthenogeneze lze dosáhnout umělým procesem, jak je popsáno níže v rámci diskuse o savcích.

OomycetyEdit

Apomixe se zřejmě může vyskytnout u oomycety Phytophthora. Oospory z experimentálního křížení byly vyklíčeny a někteří potomci byli geneticky identičtí s jedním nebo druhým rodičem, což znamená, že nedošlo k meióze a oospory se vyvinuly partenogenezí.

SametkyEdit

Nebyli nalezeni žádní samci Epiperipatus imthurni a bylo prokázáno, že exempláře z Trinidadu se rozmnožují partenogeneticky. Tento druh je jediným známým sametkovcem, který se rozmnožuje partenogenezí.

RotifersEdit

U bdeloidních rotifer se samice rozmnožují výhradně partenogenezí (obligátní partenogeneze), zatímco u monogonontních rotifer mohou samice střídat pohlavní a nepohlavní rozmnožování (cyklická partenogeneze). Přinejmenším u jednoho normálně cyklicky partenogenetického druhu může být obligátní partenogeneze dědičná: recesivní alela vede ke ztrátě pohlavního rozmnožování u homozygotních potomků.

PloštěnkyEdit

Přinejmenším dva druhy rodu Dugesia, ploštěnky z podřádu Turbellaria fylu Platyhelminthes, zahrnují polyploidní jedince, kteří se rozmnožují partenogenezí. Tento typ partenogeneze vyžaduje páření, ale spermie se nepodílí na genetice potomstva (partenogeneze je pseudogamní, alternativně označovaná jako gynogenetická). Složitý cyklus páření mezi diploidními sexuálními a polyploidními partenogenetickými jedinci vytváří nové partenogenetické linie.

PlžiEdit

Několik druhů partenogenetických plžů bylo studováno, zejména s ohledem na jejich status invazních druhů. K takovým druhům patří novozélandský bahenní plž (Potamopyrgus antipodarum), melanžka rudokrká (Melanoides tuberculata) a melanžka kvádrovaná (Tarebia granifera).

HmyzEdit

Parthenogeneze u hmyzu může zahrnovat širokou škálu mechanismů. Potomci vzniklí partenogenezí mohou být obojího pohlaví, pouze samičí (thelytoky, např. mšice a některé blanokřídlé) nebo pouze samčí (arrhenotoky, např. většina blanokřídlých). Je známa jak pravá partenogeneze, tak pseudogamie (gynogeneze nebo partenogeneze závislá na spermiích). Vajíčka mohou v závislosti na druhu vznikat bez meiózy (apomikticky) nebo jedním z několika automiktických mechanismů.

Příbuzný jev, polyembryonie, je proces, při kterém vzniká z jedné vaječné buňky více klonálních potomků. Tento jev je znám u některých hymenopterních parazitoidů a u Strepsiptera.

U automiktických druhů může být potomstvo haploidní nebo diploidní. Diploidi vznikají zdvojením nebo splynutím gamet po meióze. Fúze se vyskytuje u Phasmatodea, Hemiptera (Aleurodidae a Coccidae), Diptera a některých Hymenoptera.

Kromě těchto forem existuje hermafroditismus, kdy vajíčka i spermie produkuje tentýž jedinec, ale nejedná se o typ partenogeneze. Tento jev se vyskytuje u tří druhů šupinatého hmyzu rodu Icerya.

Bylo zjištěno, že parazitické bakterie, jako je Wolbachia, vyvolávají automatické thelytoky u mnoha druhů hmyzu s haplodiploidním systémem. Způsobují také duplikaci gamet v neoplozených vajíčkách, což způsobuje jejich vývoj v samičí potomstvo.

Včela medonosná na květu švestky

U druhů s haploidním systémem určování pohlaví, jako jsou hymenopteráni (mravenci, včely a vosy) a thysanopteráni (třásněnky), vznikají z neoplozených vajíček haploidní samci. Obvykle vajíčka klade pouze královna, ale nespářené dělnice mohou také klást haploidní samčí vajíčka buď pravidelně (např. včely bez žihadel), nebo za zvláštních okolností. Příklad neplodné partenogeneze je běžný u domestikovaných včel medonosných. Včelí královna je jedinou plodnou samičkou ve včelstvu; pokud uhyne bez možnosti životaschopné náhradní královny, nezřídka kladou vajíčka včelí dělnice. Je to důsledek nedostatku feromonů královny a feromonů vylučovaných nezavíčkovanou snůškou, které za normálních okolností potlačují vývoj vaječníků u dělnic. Včely dělnice se nemohou pářit a z neoplozených vajíček vznikají pouze trubci (samci), kteří se mohou pářit pouze s královnou. V relativně krátké době tak všechny dělnice uhynou a následují je noví trubci, pokud se nestihli spářit před kolapsem včelstva. Předpokládá se, že toto chování se vyvinulo proto, aby zkáze odsouzená kolonie mohla produkovat trubce, kteří se mohou pářit s panenskou královnou a zachovat tak genetické potomstvo kolonie.

Několik mravenců a včel je schopno produkovat diploidní samičí potomstvo partenogeneticky. Patří k nim poddruh včely medonosné z jižní Afriky, Apis mellifera capensis, kde jsou dělnice schopny produkovat diploidní vajíčka partenogeneticky a nahradit královnu, pokud zemře; dalšími příklady jsou některé druhy malých včel tesaříků, (rod Ceratina). Mnoho parazitických vosiček je známo jako partenogenetické, někdy v důsledku infekce wolbachiemi.

Dělnice u pěti druhů mravenců a královny u některých mravenců se rozmnožují partenogenezí. U evropského mravence Cataglyphis cursor mohou královny a dělnice produkovat nové královny partenogenezí. Dělnice jsou produkovány pohlavně.

U středoamerických a jihoamerických elektrických mravenců Wasmannia auropunctata produkují královny další královny pomocí automatické partenogeneze s centrální fúzí. Sterilní dělnice obvykle vznikají z vajíček oplozených samci. U některých vajíček oplozených samci však může při oplození dojít k ablaci samičího genetického materiálu ze zygoty. Tímto způsobem samci předávají pouze své geny a vznikají tak plodní samčí potomci. Jedná se o první známý příklad živočišného druhu, kde se samice i samci mohou rozmnožovat klonálně, což vede k úplnému oddělení samčího a samičího genofondu. V důsledku toho budou mít samci pouze otce a královny pouze matky, zatímco sterilní dělnice jsou jediné, které mají oba rodiče obou pohlaví.

Tito mravenci získávají výhody asexuálního i sexuálního rozmnožování – dcery, které se mohou rozmnožovat (královny), mají všechny geny matek, zatímco sterilní dělnice, jejichž fyzická síla a odolnost vůči nemocem jsou důležité, se produkují sexuálně.

Další příklady partenogeneze hmyzu lze nalézt u mšic tvořících hálky (např, Pemphigus betae), kde se samičky rozmnožují partenogeneticky během hálkotvorné fáze jejich životního cyklu, a u travních třásněnek. U trsnatců rodu Aptinothrips došlo, navzdory velmi omezenému počtu druhů rodu, k několika přechodům k asexualitě.

KorýšiEdit

Rozmnožování korýšů se liší jak mezi jednotlivými druhy, tak i v rámci druhů. Vodní blecha Daphnia pulex střídá pohlavní a partenogenetické rozmnožování. Ze známějších velkých desetinožců se partenogenezí rozmnožují někteří raci. „Marmorkrebs“ jsou partenogenetičtí raci, kteří byli objeveni v 90. letech 20. století v obchodu se zvířaty. Potomci jsou geneticky identičtí s rodičem, což naznačuje, že se rozmnožuje apomixí, tj. partenogenezí, při níž vajíčka neprošla meiózou. Rak ostnitý (Orconectes limosus) se může rozmnožovat jak pohlavně, tak partenogenezí. U louisianského raka bahenního (Procambarus clarkii), který se normálně rozmnožuje pohlavně, se rovněž předpokládá, že se rozmnožuje partenogenezí, ačkoli žádný jedinec tohoto druhu nebyl takto odchován v laboratoři. Artemia parthenogenetica je druh nebo řada populací partenogenetických solanek.

PavouciEdit

Přinejmenším dva druhy pavouků z čeledi Oonopidae (skřítkovití), Heteroonops spinimanus a Triaeris stenaspis, jsou považovány za partenogenetické, protože nikdy nebyli nasbíráni samci. Partenogenetické rozmnožování bylo laboratorně prokázáno u druhu T. stenaspis.

ŽralociEdit

Parthenogeneze u žraloků byla potvrzena nejméně u tří druhů, žraloka kosticového, žraloka černoploutvého a žraloka zebrovaného, a hlášena u dalších.

V nádrži se třemi samicemi kladivouna, ale bez samců, se 14. prosince 2001 v ZOO Henryho Doorlyho v Nebrasce narodilo živé mládě druhu malého žraloka kladivouna. Předpokládá se, že mládě bylo počato partenogenezí. Mládě žraloka bylo zřejmě několik dní po narození zabito rejnokem. Vyšetřování porodu provedl výzkumný tým z Queen’s University Belfast, Southeastern University na Floridě a samotné Henry Doorly Zoo a po testech DNA dospěl k závěru, že se jednalo o partenogenetické rozmnožování. Testy ukázaly, že DNA samice mláděte se shoduje pouze s jednou samicí, která žila v nádrži, a že v mláděti není přítomna žádná samčí DNA. Mládě nebylo dvojčetem ani klonem své matky, ale obsahovalo pouze polovinu DNA své matky („automatická partenogeneze“). Tento typ rozmnožování byl již dříve pozorován u kostnatých ryb, ale nikdy u chrupavčitých ryb, jako jsou žraloci, až do této dokumentace.

V témže roce se samice žraloka černoploutvého ve Virginii rozmnožovala pomocí partenogeneze. Dne 10. října 2008 vědci potvrdili druhý případ „panenského porodu“ u žraloka. Časopis Journal of Fish Biology přinesl zprávu o studii, v níž vědci uvedli, že testy DNA prokázaly, že mládě, které nosila samice žraloka černoploutvého ve virginském akváriu & Marine Science Center, neobsahovalo žádný genetický materiál od samce.

V roce 2002 se v akváriu Belle Isle v Detroitu narodili dva žraloci bambusoví. Vylíhli se 15 týdnů po snůšce. Narození zmátlo odborníky, protože matka sdílela akvárium pouze s jedním dalším žralokem, který byl samice. Samice žraloka bambusového kladly vejce již v minulosti. To není neočekávané, protože mnoho zvířat klade vajíčka, i když není k dispozici samec, který by je oplodnil. Obvykle se má za to, že vejce jsou neživotaschopná a jsou vyřazena. Tuto várku vajec ponechal kurátor bez zásahu, protože se doslechl o předchozím porodu v roce 2001 v Nebrasce a chtěl pozorovat, zda se vylíhnou. V souvislosti s narozením detroitských žraloků bambusových se uvažovalo i o dalších možnostech, včetně úvah, že žraloky oplodnil samec a sperma po určitou dobu skladoval, a také o možnosti, že žralok bambusový z Belle Isle je hermafrodit, který v sobě ukrývá samčí i samičí pohlavní orgány a je schopen oplodnit vlastní vajíčka, což však není potvrzeno.

V roce 2008 byl v maďarském akváriu zaznamenán další případ partenogeneze poté, co jeho osamělá samice žraloka bambusového vyvedla mládě, aniž by kdy přišla do kontaktu se samcem žraloka.

Důsledky partenogeneze u žraloků, která nezvyšuje genetickou rozmanitost potomstva, znepokojují odborníky na žraloky s ohledem na strategie řízení ochrany tohoto druhu, zejména v oblastech, kde může být nedostatek samců v důsledku rybolovu nebo environmentálních tlaků. I když partenogeneze může pomoci samicím, které nemohou najít partnery, snižuje genetickou diverzitu.

V roce 2011 byla u žraloka zebrovaného, druhu žraloka kobercového, v zajetí prokázána několik let se opakující partenogeneze. Genotypizace DNA prokázala, že jednotliví žraloci zebrovaní mohou přecházet z pohlavního rozmnožování na partenogenetické.

ObojživelníciUpravit

Hlavní článek:

SquamataEdit

Hlavní článek: Partenogeneze u obojživelníků: Parthenogeneze u chobotnatců
Komodský drak, Varanus komodoensis, zřídka rozmnožuje potomstvo partenogenezí.

Většina plazů z řádu chobotnatců (ještěři a hadi) se rozmnožuje pohlavně, ale u některých druhů bičíkovců, některých gekonů, skalních ještěrů, varanů komodských a hadů byla pozorována přirozená partenogeneze. Někteří z nich, například gekon smuteční Lepidodactylus lugubris, indopacifický gekon domácí Hemidactylus garnotii, hybridní bičíkovci Cnemidophorus, kavkazské skalní ještěrky Darevskia a slepýši brahmínští Indotyphlops braminus, jsou jednopohlavní a obligátně partenogenetičtí. U dalších plazů, jako je varan komodský, další ještěři monitory a některé druhy hroznýšů, krajt, pilatek, podvazků a chřestýšů, se dříve uvažovalo o fakultativní partenogenezi, ale ve skutečnosti se jedná o případy náhodné partenogeneze.

V roce 2012 byla fakultativní partenogeneze u volně žijících obratlovců poprvé zaznamenána americkými vědci mezi odchycenými březími samicemi měděnce a vakovlka. U varana komodského, který se normálně rozmnožuje pohlavně, byla rovněž zjištěna schopnost nepohlavního rozmnožování pomocí partenogeneze. Byl zdokumentován případ komodského draka, který se rozmnožil pohlavním rozmnožováním po známé partenogenezi, což ukazuje, že tyto případy partenogeneze jsou spíše reprodukčními nehodami než adaptivní fakultativní partenogenezí.

Některé druhy plazů používají systém ZW chromozomů, který produkuje buď samce (ZZ), nebo samice (ZW). Až do roku 2010 se mělo za to, že chromozomový systém ZW používaný plazy není schopen produkovat životaschopné potomstvo WW, ale bylo zjištěno, že samice hroznýše (ZW) produkovala životaschopné samičí potomstvo s chromozomy WW.

Parthenogeneze byla intenzivně studována u bičíkovců z Nového Mexika rodu Aspidoscelis, z nichž 15 druhů se rozmnožuje výhradně partenogenezí. Tyto ještěrky žijí v suchém a někdy drsném klimatu jihozápadu Spojených států a severního Mexika. Zdá se, že všechny tyto nepohlavní druhy vznikly hybridizací dvou nebo tří pohlavních druhů rodu, což vedlo ke vzniku polyploidních jedinců. Mechanismus, jakým může smíchání chromozomů dvou nebo tří druhů vést k partenogenetickému rozmnožování, není znám. Nedávno byla v laboratoři vyšlechtěna hybridní partenogenetická ještěrka bičíkovec z křížení asexuálního a sexuálního bičíkovce. Protože může dojít k vícenásobné hybridizaci, mohou se jednotlivé partenogenetické druhy bičíkovců skládat z více nezávislých asexuálních linií. V rámci linií je genetická diverzita velmi malá, ale různé linie mohou mít zcela odlišné genotypy.

Zajímavým aspektem rozmnožování u těchto asexuálních ještěrů je, že se stále projevuje páření, ačkoli všechny populace jsou samičí. Jedna samice hraje roli, kterou u blízce příbuzných druhů hraje samec, a nasedá na samici, která se chystá naklást vajíčka. Toto chování je způsobeno hormonálními cykly samic, které způsobují, že se krátce po nakladení vajec, kdy je hladina progesteronu vysoká, chovají jako samci a před nakladením vajec, kdy převládá estrogen, přebírají roli samic při páření. Ještěrky, které předvádějí namlouvací rituál, mají vyšší plodnost než ty, které jsou drženy v izolaci, což je způsobeno zvýšením hormonů, které namlouvání provází. Ačkoli tedy populace postrádají samce, stále vyžadují sexuální behaviorální podněty pro maximální reprodukční úspěch.

Někteří ještěři partenogeni vykazují vzorec geografické partenogeneze a obsazují vysokohorské oblasti, kde mají jejich předkové nižší konkurenční schopnost. U kavkazských skalních ještěrů rodu Darevskia, kteří mají šest partenogenetických forem hybridního původu, má hybridní partenogenetická forma D. „dahli“ širší niku než kterýkoli z jejích bisexuálních předků a její expanze po celém středním Malém Kavkazu způsobila pokles areálů obou jejích mateřských i otcovských druhů.

PtáciEdit

Parthenogeneze u ptáků je známa především ze studií domestikovaných krocanů a kuřat, i když byla zaznamenána také u holuba domácího. Ve většině případů se vejce nevyvíjí normálně nebo zcela do vylíhnutí. První popis partenogenetického vývoje u pěvců byl prokázán u zebřiček v zajetí, ačkoli dělící se buňky vykazovaly nepravidelná jádra a vejce se nevylíhla.

Parthenogeneze u krůt je zřejmě výsledkem přeměny haploidních buněk na diploidní; většina takto vzniklých embryí umírá v rané fázi vývoje. Zřídkakdy jsou výsledkem tohoto procesu životaschopní ptáci a míru, s jakou k tomu u krocanů dochází, lze zvýšit selektivním šlechtěním, avšak samci krocanů vzniklí partenogenezí vykazují menší varlata a sníženou plodnost.

SavciEdit

Nejsou známy žádné případy přirozeně se vyskytující partenogeneze savců v přírodě. Partenogenetické potomstvo savců by mělo dva chromozomy X, a bylo by tedy samičí.

V roce 1936 Gregory Goodwin Pincus oznámil úspěšné vyvolání partenogeneze u králíka.

V dubnu 2004 vědci z Tokijské zemědělské univerzity úspěšně použili partenogenezi k vytvoření myši bez otce. Pomocí cílení genů se jim podařilo manipulovat se dvěma imprintovanými lokusy H19/IGF2 a DLK1/MEG3, aby s vysokou frekvencí produkovali bi-maternální myši a následně prokázali, že myši bez otce mají zvýšenou dlouhověkost.

Indukovaná partenogeneze u myší a opic často vede k abnormálnímu vývoji. Je tomu tak proto, že savci mají imprintované genetické oblasti, kde je u potomků inaktivován buď mateřský, nebo otcovský chromozom, aby vývoj probíhal normálně. Savec vytvořený partenogenezí by měl dvojnásobnou dávku mateřských imprintovaných genů a chyběly by mu otcovské imprintované geny, což by vedlo k vývojovým abnormalitám. Předpokládá se, že jednou z příčin abortivního vývoje partenot prasat jsou defekty ve skládání placenty nebo v interdigitaci. V důsledku toho se výzkum lidské partenogeneze zaměřuje na produkci embryonálních kmenových buněk pro použití v léčbě, nikoliv jako reprodukční strategie.

Použití elektrického nebo chemického stimulu může vyvolat počátek procesu partenogeneze v asexuálním vývoji životaschopného potomstva.

Indukce partenogeneze u prasat. Partenogenetický vývoj oocytů prasat. Vysoká aktivita faktoru podporujícího metafázi (MPF) způsobuje, že se savčí oocyty zastaví ve fázi metafáze II až do oplodnění spermií. Událost oplodnění způsobí oscilace intracelulárního vápníku a cílenou degradaci cyklinu B, regulační podjednotky MPF, a umožní tak oocytu zadrženému v MII pokračovat v meióze. K iniciaci partenogeneze prasečích oocytů existují různé metody k vyvolání umělé aktivace, která napodobuje vstup spermie, jako je ošetření vápníkovým ionoforem, mikroinjekce vápenatých iontů nebo elektrická stimulace. Ošetření cykloheximidem, nespecifickým inhibitorem syntézy proteinů, zvyšuje vývoj partenot u prasat pravděpodobně neustálou inhibicí MPF/cyklinu B. V průběhu meiózy je vytlačování druhého pólu blokováno působením cytochalasinu B. Výsledkem tohoto ošetření je diploidní (2 mateřské genomy) partenota. Partenoty mohou být chirurgicky přeneseny do vaječníku příjemce k dalšímu vývoji, ale po ≈30 dnech březosti podlehnou vývojovému selhání. Placenta prasečí partenoty se často jeví jako hypovaskulární a je přibližně o 50 % menší než placenta biparentálního potomka: viz volný obrázek (obr. 1) v odkazovaném odkazu.

Během vývoje oocytu způsobuje vysoká aktivita faktoru podporujícího metafázi (MPF), že se savčí oocyty zastaví ve fázi metafáze II až do oplodnění spermií. Událost oplodnění způsobuje oscilace intracelulárního vápníku a cílenou degradaci cyklinu B, regulační podjednotky MPF, a umožňuje tak oocytu zadrženému v MII pokračovat v meióze.

Pro zahájení partenogeneze prasečích oocytů existují různé metody k vyvolání umělé aktivace, která napodobuje vstup spermie, jako je ošetření vápníkovým ionoforem, mikroinjekce vápenatých iontů nebo elektrická stimulace. Ošetření cykloheximidem, nespecifickým inhibitorem syntézy proteinů, zvyšuje vývoj partenot u prasat pravděpodobně kontinuální inhibicí MPF/cyklinu B. Jak meióza probíhá, vytlačování druhého pólu je blokováno působením cytochalasinu B. Výsledkem této léčby je diploidní (2 mateřské genomy) partenota Partenoty mohou být chirurgicky přeneseny do vaječníku příjemce pro další vývoj, ale po ≈30 dnech březosti podlehnou vývojovému selhání. Prasečí placenta partenoty se často jeví jako hypo-vaskulární: viz volný obrázek (obr. 1) v odkazovaném odkazu.

LidéEdit

26. června 2007 oznámila společnost International Stem Cell Corporation (ISCC) se sídlem v Kalifornii, která se zabývá výzkumem kmenových buněk, že její vedoucí vědkyně Dr. Elena Revazova a její výzkumný tým jako první záměrně vytvořili lidské kmenové buňky z neoplozených lidských vajíček pomocí partenogeneze. Tento postup může nabídnout způsob, jak vytvořit kmenové buňky geneticky odpovídající konkrétní ženě pro léčbu degenerativních onemocnění, která by ji mohla postihnout. V prosinci 2007 Dr. Revazová a ISCC publikovali článek ilustrující průlom v použití partenogeneze k produkci lidských kmenových buněk, které jsou homozygotní v oblasti HLA DNA. Tyto kmenové buňky se nazývají HLA homozygotní partenogenetické lidské kmenové buňky (hpSC-Hhom) a mají jedinečné vlastnosti, které by umožnily implantovat deriváty těchto buněk milionům lidí bez imunitního odmítnutí. Při správném výběru dárkyň oocytů podle haplotypu HLA je možné vytvořit banku buněčných linií, jejichž tkáňové deriváty by se společně mohly shodovat s MHC značného počtu jedinců v rámci lidské populace.

Dne 2. srpna 2007 bylo po nezávislém vyšetřování odhaleno, že zdiskreditovaný jihokorejský vědec Hwang Woo-Suk nevědomky vytvořil první lidská embrya vzniklá partenogenezí. Hwang původně tvrdil, že on a jeho tým získali kmenové buňky z klonovaných lidských embryí, což se později ukázalo jako vykonstruovaný výsledek. Další zkoumání chromozomů těchto buněk prokázalo u těchto extrahovaných kmenových buněk znaky partenogeneze, podobné těm, které byly nalezeny u myší vytvořených tokijskými vědci v roce 2004. Přestože Hwang podvedl svět, že jako první vytvořil uměle klonovaná lidská embrya, přispěl vytvořením lidských embryí pomocí partenogeneze k významnému průlomu ve výzkumu kmenových buněk. Pravda byla odhalena v roce 2007, dlouho poté, co embrya v únoru 2004 vytvořil on a jeho tým. Hwang se tak nevědomky stal prvním, kdo úspěšně provedl proces partenogeneze za účelem vytvoření lidského embrya a nakonec i lidské partenogenetické linie kmenových buněk.

Helen Spurwayová, genetička specializující se na reprodukční biologii gupek Lebistes reticulatus, v roce 1955 tvrdila, že k partenogenezi, která se u gupek vyskytuje v přírodě, může docházet (i když velmi zřídka) i u lidského druhu, což vede k tzv. panenským porodům. To vyvolalo určitou senzaci jak mezi jejími kolegy, tak mezi laickou veřejností. Někdy se může stát, že se embryo začne dělit i bez oplodnění, ale nemůže se plně vyvinout samo, takže zatímco některé kožní a nervové buňky vytvoří, jiné (například kosterní svalstvo) vytvořit nedokáže a stane se z něj typ nezhoubného nádoru zvaného teratom vaječníku. Spontánní aktivace vaječníků není vzácná a je známa již od 19. století. Z některých teratomů se dokonce mohou stát primitivní plody (fetiformní teratom) s nedokonalou hlavou, končetinami a dalšími strukturami, které však nejsou životaschopné. V roce 1995 však byl zaznamenán případ částečné partenogeneze; u chlapce bylo zjištěno, že některé jeho buňky (např. bílé krvinky) postrádají jakýkoli genetický obsah po otci. Vědci se domnívají, že v chlapcově případě se neoplozené vajíčko začalo samo rozpadat, ale poté byly některé jeho buňky (ale ne všechny) oplodněny spermatickou buňkou; muselo k tomu dojít v rané fázi vývoje, protože samoaktivovaná vajíčka rychle ztrácejí schopnost být oplodněna. Neoplozené buňky nakonec zdvojily svou DNA, čímž se jejich počet chromozomů zvýšil na 46. Když neoplozené buňky narazily na vývojový blok, převzaly ho oplozené buňky a vyvinuly danou tkáň. Chlapec měl asymetrické rysy obličeje a problémy s učením, ale jinak byl zdravý. To z něj dělá partenogenetickou chiméru (dítě se dvěma buněčnými liniemi v těle). Ačkoli od té doby bylo zaznamenáno více než tucet podobných případů (obvykle objevených poté, co se u pacienta projevily klinické abnormality), dosud nebyly vědecky potvrzeny žádné zprávy o nechimerickém, klinicky zdravém lidském partenotovi (tj. vzniklém z jediného, partenogeneticky aktivovaného oocytu).

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.