Nati i primi moscerini capaci di riprodursi senza fecondazione
Dopo i topi e le rane nate senza fecondazione, gli scienziati si sono spinti oltre, creando per la prima volta dei moscerini della frutta (Drosophila melanogaster) in grado di riprodursi senza fecondazione e avere a loro volta una prole che eredità questa capacità senza tuttavia perdere la caratteristica riproduzione sessuale. Ciò significa che rispetto agli esperimenti precedenti, in cui le nascite erano state indotte lavorando direttamente sulle cellule uovo, gli scienziati sono riusciti a conferire alle femmine di D. melanogaster – una specie modello per la scienza, che ancora oggi è uno degli organismi più utilizzati nella ricerca genetica – la capacità di parto vergine, o partenogenesi, una modalità di riproduzione in cui lo sviluppo dell’uovo avviene senza che questo sia stato fecondato.
L’impresa, che ha richiesto sei anni di lavoro, è stata raggiunta da un team di ricerca dell’Università di Cambridge, nel Regno Unito, che in precedenza aveva identificato i geni candidati per la partenogenesi in un’altra specie (Drosophila mercatorum), riuscendo ora ad attivarli nella D. melanogaster. “Siamo i primi a dimostrare che è possibile progettare nascite vergini in un animale: è stato molto emozionante vedere un moscerino vergine produrre un embrione in grado di svilupparsi fino all’età adulta e quindi ripetere il processo” ha affermato la dottoressa Alexis Sperling, ricercatrice dell’Università di Cambridge che ha coordinato gli esperimenti.
Per identificare i geni che sono alla base della partenogenesi, Sperling ei suoi colleghi hanno sequenziato i genomi di due ceppi di D. mercatorum: uno che si riproduce sessualmente e un altro che si riproduce attraverso la partenogenesi. Il team ha quindi confrontato l’attività genica nelle uova dei due ceppi per determinare quali geni fossero all’opera durante un processo ma non nell’altro. Ciò ha permesso di individuare 44 geni potenzialmente coinvolti nella partenogenesi, i cui corrispettivi sono stati manipolati in femmine di Drosophila melanogaster che, normalmente, non si riproducono asessualmente.
La sperimentazione, condotta su circa 220mila esemplari, ha portato ai primi moscerini nati senza fecondazione, di cui alcune femmine a loro volta capaci di partenogenesi ma comunque in grado di riprodursi per via sessuata. Una particolarità di questi moscerini dotati di partenogenesi e, che tecnicamente avevano ricevuto i geni solo dalle madri, è stata quella di non essere necessariamente cloni del genitore: alcuni avevano infatti tre set di cromosomi, mentre le uova deposte da madri che si riproducono per partenogenesi di solito ne possiedono solo due.
I risultati del lavoro, pubblicato nel dettaglio sulla rivista Current Biology, fanno luce sulle basi genetiche della partenogenesi e, in particolare, sulla possibilità di indurre partenogenesi facoltativa in una specie così ampiamente studiata come la Drosophila melanogaster. Oltre ad aiutare i biologi a comprendere l’evoluzione di questo meccanismo di riproduzione, la scoperta dei geni in grado di indurla apre la strada all’identificazione di altre specie con geni simili, il che rappresenta un aspetto di importanza non secondaria, alla luce di quanto accaduto in una specie di falena.
Si sospetta infatti che alcune le femmine di falena abbiano acquisito la partenogenesi dopo l’uso diffuso di alcuni pesticidi che hanno interrotto la riproduzione dei maschi, secondo un meccanismo ancora non completamente compreso ma che in futuro potrebbe essere adottato anche da altre specie di insetti, che potrebbero iniziare a moltiplicarsi rapidamente in maniera asessuata in presenza di pressioni ambientali. La conoscenza di questo meccanismo può dunque essere di aiuto nel tenere sotto controllo altri parassiti dei raccolti ed evitare che fenomeni analoghi accadano in futuro.
