Nel 1958, la biologa sovietica Ilya Darevsky descrisse un genere di lucertole che consisteva solo di femmine. Questa è stata una grande scoperta mondiale. Prima di allora, era chiaro che esisteva un fenomeno come la partenogenesi ("riproduzione vergine" in cui le cellule riproduttive femminili si sviluppano in un organismo adulto senza fecondazione). Questo processo è stato descritto negli insetti. Ma nessuno immaginava che anche le femmine vertebrate potessero fare a meno dei maschi.
Stranamente, la partenogenesi è riconosciuta dai biologi come riproduzione sessuale, poiché la prole si sviluppa dalla cellula germinale. Allora perché, accanto al genere delle lucertole, che si riproduce nel modo consueto dei vertebrati - attraverso la fusione di cromosomi maschili e femminili, c'è un genere che consiste solo di "donne" che si auto-riproducono?
Il capo del laboratorio di organizzazione del genoma dell'Istituto di biologia genica dell'Accademia delle scienze russa, dottore in scienze biologiche Alexei Ryskov spiega: “La partenogenesi è ancora un fenomeno misterioso per gli scienziati, ci sono molte domande fondamentali. Un tempo si credeva che le opzioni per incontrare i “figli della partenogenesi” fossero molto rare, dovevano essere impraticabili. Poi ci siamo resi conto che esistono interi generi di lucertole e serpenti femmine che si clonano da millenni. Tale clonazione naturale presuppone che a un certo punto sia sorta una specie di femmina con proprietà alterate, che è diventata unisessuale a seguito di complesse trasformazioni. Tali femmine dello stesso sesso discendono da individui di specie bisessuali. Al momento, sappiamo che tra i vertebrati la partenogenesi è comune solo nei rettili: si tratta di lucertole e serpenti.
La domanda principale riguarda il tema dell'accumulo di mutazioni. Se il processo di degenerazione, cioè il deterioramento delle caratteristiche fenotipiche della prole, si osserva anche in incroci strettamente correlati, allora che dire della clonazione di se stessi?
Nel corso della vita, il corpo accumula mutazioni, che trasmette "in linea retta" alla prole. Si scopre che la prole dovrebbe essere meno vitale rispetto al genitore, e la linea, quindi, rischia di svanire rapidamente. Tuttavia, è stato dimostrato che le lucertole partenogenetiche esistono da millenni.
Scienziati russi dell'Istituto di biologia genetica, Accademia russa delle scienze, con il supporto della Russian Science Foundation, hanno deciso di scoprire in che modo le madri partenogenetiche e le loro figlie differiscono a livello del genoma. Il compito era anche quello di comprendere i dispositivi dei genomi delle femmine dello stesso sesso e confrontarli con i genomi delle femmine bisessuali. Per confronto, sono stati presi i dati genomici dei "genitori storici" della lucertola dello stesso sesso.
"Sappiamo di due progenitori bisessuali", spiega Alexey Ryskov. “È anche chiaro quale di loro è paterno, quale è materno. Come risultato dell'incrocio ibrido circa 10 mila anni fa, si formò una femmina alterata, che divenne unisessuale. Quindi vive, adorante. Ora tutti e tre i genomi sono stati sequenziati, siamo nella fase di confronto”.
Lizard Rostombekov. Foto: dominio pubblico
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È chiaro che i genomi dei "genitori storici" sono mutati nel corso dei millenni. Anche quando studiano i cloni, gli scienziati stanno già trovando eventi mutazionali. Un'altra domanda è quanto siano significative le mutazioni e per quanto tempo persistono.
La questione dell'emergere del meccanismo della partenogenesi e della sua opportunità è ancora aperta. Perché, in un caso di ibridazione, appare una prole non vitale e nell'altro - un intero genere di cloni che esiste da millenni?
Ci sono ipotesi che descrivono la possibilità che un individuo bisessuale si trasformi in uno unisessuale. Ad esempio, l'ipotesi dell'equilibrio di Moritz (S. Moritz) suggerisce che durante l'attraversamento, le specie materna e paterna devono essere abbastanza vicine per ottenere un individuo vitale, ma allo stesso tempo lontane in modo che possano verificarsi forti cambiamenti nel processo di funzionamento cellulare. Tuttavia, non appena gli scienziati in laboratorio stanno cercando di ottenere l'emergere della prima madre capace di "immacolata concezione", sorgono immediatamente pensieri di dettagli non spiegati. Forse queste sottigliezze sono nascoste nell'interazione di due genomi: nucleare e mitocondriale.
Si presume che a tutte queste domande fondamentali debba rispondere uno studio condotto da scienziati dell'Istituto di biologia genetica, Accademia russa delle scienze.
Anna Urmantseva
