Zum ersten Mal in der Geschichte haben Forscher das Gen-Editing eingesetzt, um Jungfrauengeburten bei Fruchtfliegen zu stimulieren – ein bemerkenswerter Durchbruch bei der Entschl\u00fcsselung der Geheimnisse eines faszinierenden Vorgangs, der Parthenogenese.<\/p>\n\n
Die Fruchtfliegen, die an der Studie beteiligt waren, erleben auf nat\u00fcrliche Weise keine Jungfrauengeburten, erkl\u00e4rte Alexis Sperling, Entwicklungsbiologe an der Universit\u00e4t Cambridge und Mitautor der Studie.<\/p>\n\n
Sperling und ihre Kollegen nutzten jedoch Genmutationen, um aufeinanderfolgende Generationen von weiblichen Fruchtfliegen zu erzeugen, die sich unabh\u00e4ngig und ohne m\u00e4nnliche Interaktion fortpflanzen k\u00f6nnen. Diese Entdeckung wurde in einer Studie gemacht, die am 28. Juli in Current Biology ver\u00f6ffentlicht wurde.<\/p>\n\n
Jungferngeburten werden bei zahlreichen Tierarten auf nat\u00fcrliche Weise beobachtet und bei anderen, wie z. B. M\u00e4usen, durch Zellmanipulation herbeigef\u00fchrt. Diese Studie ist jedoch der erste Fall, in dem Wissenschaftler spezifische Gene isoliert haben, die die Parthenogenese als dauerhaftes, vererbbares Merkmal in einem Organismus verewigen, der sonst nicht zu einer solchen Fortpflanzung f\u00e4hig ist.<\/p>\n\n
Obwohl dies wie eine Seite aus einem Science-Fiction-Roman anmutet, ist es wichtig zu wissen, dass dies keine Vorahnung auf die Jungfrauengeburt beim Menschen ist. Sperling wies darauf hin, dass es „mehrere Faktoren gibt, die die (Parthenogenese) bei S\u00e4ugetieren verhindern… Wir brauchen genetische Vielfalt.“<\/p>\n\n
Nichtsdestotrotz ist die Studie ein wichtiger Schritt, um unser Verst\u00e4ndnis der Fortpflanzung bei verschiedenen Arten zu verbessern. Die gewonnenen Erkenntnisse k\u00f6nnten sich in zahlreichen Forschungsbereichen als \u00e4u\u00dferst n\u00fctzlich erweisen.<\/p>\n\n
Sperling meinte: „Wir m\u00fcssen die grundlegenden Aspekte unserer Welt verstehen. Oft sind die zuk\u00fcnftigen Anwendungen unserer Erkenntnisse nicht sofort ersichtlich“. Sie f\u00fchrte das Beispiel der In-vitro-Fertilisation (IVF) an, ein Verfahren, das die wissenschaftliche Welt zu verstehen begann, bevor sie seine potenziellen Auswirkungen vollst\u00e4ndig begriff.<\/p>\n\n
Um die Parthenogenese zu untersuchen, die in der Natur bei einer Vielzahl von Tieren vorkommt, darunter Schlangen, V\u00f6gel und Krokodile, sequenzierten Sperling und ihr Team zun\u00e4chst die Genome von zwei Arten von Fruchtfliegen: Drosophila mercatorum, die sich sowohl sexuell als auch durch Parthenogenese fortpflanzt, und Drosophila melanogaster, die nur f\u00fcr sexuelle Fortpflanzung bekannt ist.<\/p>\n\n
Dadurch konnten sie spezifische Gene identifizieren, die m\u00f6glicherweise die Parthenogenese erm\u00f6glichen. In der Folge ver\u00e4nderten sie das Genom von Drosophila melanogaster und l\u00f6sten bei etwa 11 % der weiblichen Fliegen in dem Versuch eine Parthenogenese aus. Einige der Nachkommen dieser Fliegen zeigten auch die F\u00e4higkeit zur Parthenogenese.<\/p>\n\n
Fruchtfliegen wurden f\u00fcr die Studie ausgew\u00e4hlt, weil sie als „Modellorganismen“ gelten und ihre kurze Lebensdauer eine schnelle Beobachtung von Ver\u00e4nderungen \u00fcber Generationen hinweg erm\u00f6glicht. Au\u00dferdem ist die Fruchtfliege aufgrund der Vielzahl von Forschungsinstrumenten und -ressourcen ein idealer Kandidat f\u00fcr diese Forschung.<\/p>\n\n
Die Ausl\u00f6sung der Parthenogenese bei Fruchtfliegen bedeutet jedoch nicht zwangsl\u00e4ufig, dass sie bei anderen Arten leicht reproduziert werden kann. „Es gibt verschiedene Aspekte der Parthenogenese, an denen Gene beteiligt sein k\u00f6nnten, die wir nicht untersucht haben“, so Sperling. Dennoch liefert die Studie ein Konzept daf\u00fcr, wie dies erreicht werden k\u00f6nnte.<\/p>\n\n
Die Forschung k\u00f6nnte auch dazu beitragen, Probleme mit Pflanzensch\u00e4dlingen zu l\u00f6sen, die sich durch Parthenogenese fortpflanzen, wenn keine m\u00e4nnlichen Tiere zur Verf\u00fcgung stehen. Diese Sch\u00e4dlinge k\u00f6nnen sich schnell vermehren und \u00fcberhand nehmen.<\/p>\n\n
Die Studie hat das Interesse von Dr. Warren Booth, einem Forscher des Virginia Polytechnic Institute and State University, geweckt, der vor kurzem eine \u00dcbersicht \u00fcber die erste bei Krokodilen verzeichnete Jungfrauengeburt ver\u00f6ffentlichte. Obwohl Booth nicht an Sperlings Studie beteiligt war, kommentierte er: „Vieles von dem, was wir tun, sollte unser grundlegendes Verst\u00e4ndnis der Biologie voranbringen.“<\/p>\n\n
Er lobte die Studie und hob hervor, dass sie seine Forschungen zur Parthenogenese best\u00e4tigt, von der er seit langem vermutet, dass sie ein genetisches, vererbbares Merkmal ist. Mit Blick auf die Zukunft f\u00fcgte er hinzu: „Die Technologie ver\u00e4ndert sich dramatisch… Es w\u00fcrde mich nicht \u00fcberraschen, wenn es bald eine \u00e4hnliche Revolution bei der Genbearbeitung geben k\u00f6nnte.“<\/p>\n\n
Die bahnbrechende Studie \u00fcber die Ausl\u00f6sung der Parthenogenese bei Fruchtfliegen stellt einen bedeutenden Sprung im Verst\u00e4ndnis der komplizierten Mechanismen der Fortpflanzung im gesamten Tierreich dar. Auch wenn die unmittelbaren praktischen Anwendungen nicht ohne weiteres ersichtlich sind, k\u00f6nnten die Erkenntnisse \u00fcber die Parthenogenese in Zukunft zu besseren Sch\u00e4dlingsbek\u00e4mpfungsmethoden und anderen unvorhergesehenen Vorteilen f\u00fchren. Wer wei\u00df, welche Revolutionen das Gen-Editing in den kommenden Jahren mit sich bringen wird, wenn sich die Technologie weiterentwickelt?<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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