科学家称他们首次通过开启适当的基因在果蝇中诱发了“处女生育”

Scientists claim they have induced virgin birth in fruit flies for the first time by activating appropriate genes.

  • 一组研究人员成功地在果蝇中实现了“处女生殖”。
  • 无性繁殖,或称为半植物生殖,是自然界中常见的现象,但还从未被人工实现。
  • 这项研究为无性繁殖奠定了基因基础,并可能有助于害虫控制。

科学家们表示,他们首次在雌性果蝇中实现了“处女生殖”。

研究人员成功地找到了一个基因,使这些昆虫能够在没有雄性精子的情况下繁殖。

“我们是第一个证明在动物中可以实现处女生殖的人,”参与研究的剑桥大学研究员Alexis Sperling博士说。

“看到一只处女果蝇产生一个能够发育成熟的胚胎,然后重复这一过程,真是令人兴奋。”

启动正确的基因

处女生殖,也被称为条件性半植物生殖,在蜜蜂、蚂蚁、蜥蜴、蛇、鱼和鸟类等生物中都有发现。处女生殖的后代总是雌性,基因上与母亲非常相似。

研究人员首先对一种果蝇物种Drosophila mercatorum进行了基因组测序,该物种既可以通过性交配,也可以通过半植物生殖进行繁殖。

然后将这种物种与无法在没有交配的情况下进行繁殖的Drosophila melanogaster进行比较。

在确定了可能负责半植物生殖的基因后,研究人员改变了Drosophila melanogaster的基因组组成,以与Drosophila mercatorum相匹配,采用了不同的组合。

在六年的研究期结束时,约有11%的基因工程果蝇能够成功地在没有雄性伴侣的情况下繁殖。

“我简直不敢相信,”Sperling告诉华盛顿邮报。“我们看到胚胎的发育,一开始看起来很奇怪,但最终它们逐渐变得有序,并发育成为成年果蝇。”

孤雌蝇的备份

这个实验是在果蝇上进行的,因为它们是模式生物,即通常被用于更好地了解生物学的简单非人类物种。

“果蝇非常特殊,因为它们基本上是第一个模式生物,已经研究了100多年,”Sperling告诉华盛顿邮报。

伦敦帝国理工学院的研究员Hannah Maude告诉《泰晤士报》,同样的过程不可能让人类在没有男性的情况下繁殖。

“我们的多样性保护了我们:拥有两个DNA副本不仅为每个人身上的有害DNA变异提供了备份,而且对于所谓的印记区域来说是必要的,这些区域是特定活跃于母亲或父亲DNA副本的区域,”她说。

处女生殖可以帮助某些物种,并作为孤立雌性的“备份”,据《卫报》报道。

但了解半植物生殖可以帮助控制昆虫种群,该论文指出。

例如,Sperling告诉《自然》杂志,英国的一种飞蛾在杀虫剂的使用妨碍了雄性的繁殖能力后,转向了半植物生殖。

弄清楚哪些害虫控制方法会触发昆虫的半植物生殖,可以帮助控制害虫数量。