Ученые добиваются успехов в понимании партеногенеза, или девственного рождения, у змеи-слепозмейки. Эта крошечная, слепая рептилия уникальна тем, что весь ее вид состоит из самок.
В исследовании, опубликованном в Science Advances, была составлена карта генома змеи-слепозмейки. Исследователи обнаружили, что у змеи 40 хромосом, расположенных в трех субгеномах, состояние, называемое триплоидией. Активность генов в ее яичниках предполагает, как она управляет мейозом без полового размножения.
Хотя партеногенез наблюдается у некоторых рептилий, это исследование может дать представление о трисомиях у человека. Эти состояния часто вызывают врожденные дефекты у людей. По словам Питера Уетца, понимание того, почему этого не происходит у змей-слепозмеек, может привести к потенциальным применениям для людей.
Генетическое разнообразие имеет решающее значение для выживания вида, позволяя адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды. Половое размножение создает разнообразие, объединяя генетический материал от двух родителей. Партеногенез исключает вклад самца, используя только генетическую информацию самки.
Это бесполое размножение распространено у беспозвоночных и некоторых позвоночных, но не у млекопитающих из-за геномного импринтинга. Змеи-слепозмейки являются облигатными партеногенами, полагаясь исключительно на партеногенез. Факультативные партеногены могут переключаться между половым и бесполым размножением.
Змеи-слепозмейки — это маленькие, роющие змеи, часто встречающиеся по всему миру из-за случайной транспортировки в цветочных горшках. С 1987 года известно, что все они самки. В недавнем исследовании был проанализирован их ДНК и сравнен с ДНК других видов змей.
Исследователи обнаружили, что змея-слепозмейка была триплоидной, с тремя наборами хромосом, в отличие от диплоидной слепозмейки Диарда и крысиной змеи Кантора. Анализ активности генов показал, что некоторые гены у змеи-слепозмейки отключились, в то время как гены восстановления ДНК работают на полную мощность.
У большинства животных мейоз вдвое уменьшает количество хромосом в репродуктивных клетках. Змеи-слепозмейки могут удваивать свой геном перед мейозом, процесс, называемый премейотической эндорепликацией. Это помогает поддерживать их уникальное количество хромосом.
Необходимы дальнейшие исследования для полного понимания партеногенеза. Мэтью Фудзита надеется, что эти знания покажут, как накапливаются вредные мутации. Эти знания могут помочь усилиям по сохранению и защитить биоразнообразие.
Фудзита планирует изучить плетехвостую ящерицу Диксона, партеногенетическую ящерицу, потенциально находящуюся под угрозой исчезновения. Он подчеркивает важность оценки природного разнообразия, чтобы узнать больше об этих уникальных видах.