Por primera vez, los científicos han logrado inducir el parto virginal en un animal que suele reproducirse sexualmente: la mosca de la fruta Drosophila melanogaster.
por la Universidad de Cambridge
Una vez inducida en esta mosca de la fruta, esta habilidad se transmite de generación en generación: la descendencia puede reproducirse sexualmente si hay machos alrededor, o por nacimiento virginal si no los hay.
Para la mayoría de los animales, la reproducción es sexual: implica que el óvulo de una hembra sea fertilizado por el esperma de un macho. El nacimiento virginal, o «partenogénesis», es el proceso por el cual un óvulo se convierte en un embrión sin fertilización por esperma; no se necesita un varón.
Los hijos de un nacimiento virginal no son clones exactos de su madre, pero son genéticamente muy similares y siempre son mujeres.
«Somos los primeros en demostrar que se pueden diseñar nacimientos vírgenes para que sucedan en un animal; fue muy emocionante ver a una mosca virgen producir un embrión capaz de desarrollarse hasta la edad adulta y luego repetir el proceso», dijo la Dra. Alexis Sperling. , investigador de la Universidad de Cambridge y primer autor del artículo.
Añadió: «En nuestras moscas manipuladas genéticamente, las hembras esperaron encontrar un macho durante la mitad de sus vidas, unos 40 días, pero luego se dieron por vencidas y procedieron a tener un parto virginal».
En los experimentos, solo entre el 1% y el 2% de la segunda generación de moscas hembra con la capacidad de parir vírgenes produjeron descendencia, y esto ocurrió solo cuando no había moscas macho alrededor. Cuando había machos disponibles, las hembras se apareaban y se reproducían de forma normal.
Cambiar a un nacimiento virginal puede ser una estrategia de supervivencia: una generación única de nacimientos vírgenes puede ayudar a mantener la especie en marcha.
El estudio se publica hoy en la revista Current Biology .
Para lograr sus resultados, los investigadores primero secuenciaron los genomas de dos cepas de otra especie de mosca de la fruta, llamada Drosophila mercatorum. Una cepa necesita machos para reproducirse, la otra se reproduce solo a través del parto virginal. Los investigadores identificaron los genes que se activaban o desactivaban cuando las moscas se reproducían sin padres.
Con los genes candidatos para la capacidad de nacimiento virginal identificados en Drosophila mercatorum, los investigadores alteraron lo que pensaban que eran los genes correspondientes en el modelo de mosca de la fruta, Drosophila melanogaster. Funcionó: Drosophila melanogaster repentinamente adquirió la habilidad de tener un nacimiento virginal.
La investigación involucró a más de 220.000 moscas de la fruta vírgenes y tardó seis años en completarse.
La clave del descubrimiento fue el hecho de que este trabajo se realizó en Drosophila melanogaster; los investigadores dicen que habría sido increíblemente difícil en cualquier otro animal. Esta mosca ha sido el » organismo modelo » para la investigación en genética durante más de 100 años y sus genes se conocen muy bien.
Sperling, quien llevó a cabo este trabajo en el Departamento de Genética, se mudó recientemente al Centro de Ciencias de Cultivos de Cambridge para trabajar en plagas de cultivos y espera investigar eventualmente por qué el nacimiento virginal en insectos puede ser cada vez más común, particularmente en especies de plagas.
«Si continúa la presión de selección para los nacimientos vírgenes en las plagas de insectos, lo que parece haber, eventualmente conducirá a que se reproduzcan solo de esta manera. Podría convertirse en un problema real para la agricultura porque las hembras solo producen hembras, por lo que su capacidad para propagarse dobles», dijo Sperling.
Las hembras de algunos animales que ponen huevos, incluidas las aves, los lagartos y las serpientes, pueden cambiar de forma natural para dar a luz sin machos. Pero el nacimiento virginal en animales que normalmente se reproducen sexualmente es raro, a menudo solo se observa en animales de zoológico, y generalmente ocurre cuando la hembra ha estado aislada durante mucho tiempo y tiene pocas esperanzas de encontrar pareja.
Más información: Alexis L Sperling, Una base genética para la partenogénesis facultativa en Drosophila, Current Biology (2023). DOI: 10.1016/j.cub.2023.07.006 . www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(23)00913-2
