(Parthenogenesis) بكرزائي

بكرزايي ، توليدمثل بدون انجام لقاح توسط يك مذكر(حيوان نر)است.که دركك دريائي Rotifers ،Aphids (شپشهاي گياهي ) بعضي كنه ها، مورچه ها، زنبور عسل ، حلزون وبعضی دیگرازبی مهرگان وهمچنین درگیاهان دیده می شود.(1و2) دربین مهره داران ،گونه هاي مختلف ماهي ها، كوسة سفيد خالدار بامبو * دوزيستان ودربعضي ازگونه هاي خزندگان، عمدتا در مارمولكهاي دنياي جديد ازدستةcnemidophorus ** (خانوادة(Teiidae مارمولكهاي دنياي قديم ازدستةLacerta و ماركوربراميني (Ramphotyphlops braminus) گزارش شده است.(2و3و4و5)

کوسه سفیدخالداربامبو مارمولک Whiptailازدسته Cnemidophorus

درتمام اين موارد ، جمعيت حيوانها بطوركامل ياتقريبا، از نظرژنتيكي ازجنس مؤنث تشكيل شده اند دربسياري از حشرات اجتماعي مانند زنبورعسل ومورچه ، تخمهاي بارور نشده به حشرة نروتخمهاي بارور شده به كارگران ماده وملكه تبديل مي شوند .(3) درحادثه اي شگفت انگيز دكترديويدچيسزار در دانشگاه كلورادو دريافت كه مارزنگوله دار درختي(Crotalus norridus) درآزمايشگاه اوكه اززمان تولدش باهيچ مارنري تماس نداشته ، تعدادي بچه بدنياآوردكه يكي زنده، دوتا بچه مرده وسه تاتخم غيرباروربود وهمة بچه ها پسر بودند . درمطالعه اي ديگر آقاي شوت (Schuett) مارنخي شكلي Thamnophis elegans Vagrans ) )راكه براي حدود10سال هيچگونه تماسي باجنس نرنداشت ، مشاهده كردكه تعدادي بچه بدنيا آورد كه همة بچه هاقادر به حيات بودند. آقاي شوت براي آنها الگوي جديد هم خانوادگي اثر انگشت DNA را بكار برد و دريافت كه مارنخي شكل مادر بيشتر از دو برابر بچه هايش باند دارد اما آن باندهايي كه بچه ها تصاحب مي كنند تقريبا بطور كامل با باندهاي مادر جور شده اند .اين مطلب حاكي ازآن است كه تمام DNA بچه هاازمادرآمده است. بنابراين اين يك بكرزائي واقعي بود بدون هيچگونه مشاركت حيوان نر وباتوجه به جنسيت بچه ها كه همگي نر بودند آقاي شوت رابه اين نتيجه گيري هدايت كرد كه اين بكرزائي ازنوع اتوميكتيك (خودتمايزي ) مي باشد بكرزائي اتوميكتيك قبلا دربوقلمون وجوجه هاي اهلي توصيف شده بود كه دراينحالت تمام بچه هاي توليد شده نرهاي ديپلوئيد هستند.(1)

بكرزايي اتوميكتيك (Automictic parthenogenesis) :

دراين بكرزائي دومين جسم قطبي - درمرحلة دوم ميوز ، با سلول دختر، به اتفاق تخم را مي سازند كه مشابه يك اسپرم و ورود آن به تخم عمل مي كند.اساسا تخم خود به خودبارورمي گردد و نتيجتا، سلول ديپلوئيد فقط نيمي ازمحتويات ژنتيكي سلولهايي با منشا مادري رادارا مي باشد پس تعدادي باند در DNA اثرانگشتي بچه ها، ظاهرمي شود.

علت نربودن تمام بچه ها چنين است كه در پرندگان،مارمولكها ومارها ،ماده ها ،كروموزومهاي جنسي غيرمشابه دارند (ZW) درحاليكه نرها دوتا رونوشت ازكروموزوم مشابه (ZZ) .پس دربكرزايي اتوميكتيك اگرتخم ودومين جسم قطبي هريك حاوي يك كروموزوم (Z) باشند،وقتي تركيب مي شوند ، بچه ، نرخواهد شد و اگر آندو حاوي يك كروموزوم (W) باشند،تخم قابل حيات نخواهدبود (WW)

بكرزائي درحضور اسپرم :

در اشكالي از بكرزائي حضور اسپرم براي توليد مثل نياز است كه تحت عنوان Gynogenesis و Hybridogenesis از آنها نام مي برند.(2 )

Gynogenesis : دراينحالت بچه ها با همان مكانيسم مشابه بكرزائي توليد مي شوند اما با اين پيش نياز كه تخم توسط حضور اسپرم ، تحريك شده وسپس تكامل مي يابد .بااين وجود.سلول اسپرم هيچگونه محتويات ژنتيكي خود را به فرزندان نمي دهد.

Hybridogenesis : درهيبريدوژنز، توليدمثل كاملاغيرجنسي نيست.درعوض hemiclonal مي باشد كه نيمي از ژنوم بدون هرگونه دخل وتصرف به نسل بعدي منتقل مي گردد ،درحاليكه نيمي ديگر، جايگزين مي گردد ..درگونه هاي توليد مثل شده ازطريق هيبريدوژنز، ماده هابانرها جفت گيري مي كنندوهردونفردر محتويات ژنتيكي بچه هامشاركت دارند امازمانيكه بچه هاي ماده ، تخمهاي خود را توليدمي كنند،تخمها محتويات ژنتيكي پدر خود را شامل نمي شوند .درعوض،تخمها حاوي يك رونوشت واقعي كروموزوهايي هستند كه بچه ها ازمادر خودگرفته اند .اين فرآيند ادامه مي يابد،بنابراين هرنسل،نيمي (hemi) ازپرگنه(clonal) ازطرف مادري ونيمي ازمحتويات ژنتيكي جديد از طرف پدري مي باشد.اين شكل توليدمثل دربعضي ازگونه هاي (guppy) ازدستة (Poeciliopsis) ديده ميشود .

بكرزائي مصنوعي:

بطور مصنوعي يا آزمايشگاهي،بكرزايي دربسياري ازگونه هاي حيواني با مفاهيم مختلف آورده شده است. تخمهاي بالغ ولقاح نشده ستارة دريايي وSeauchins (حيوان دريايي مانندجوجه تيغي) ،انواع كرمها وسايرحيوانات بي مهرة دريايي ،درمجاورت اسيدهاي آلي ضعيف به تكامل مي توانند برسند.. تخمهاي لقاح نشدة قورباغه بوسيلة فروكردن ظريف ودقيق نوك سوزن شيشه اي كه درلنف غوطه ورشده است تكامل يافته وسرانجام قورباغة نرخواهد شد.(6)عوامل فيزيكي وشيميايي متعددي براي تحريك تخمهاي بارور نشده بكارگرفته شده است درسال 1936 Gregory pincus بكرزائي را در پستانداران (خرگوش) بوسيلة تغيير دما و عوامل شيميائي روي سلولهاي تخم ايجاد كرد.ولي هيچ تجربة موفقيت آميزي برروي بكرزائي درانسان گزارش نشده است .(3)

زمانيكه به يك Molly (نوعي ماهي زنده زاي منطقة حاره) (Mollienisia formosa) اسپرم تهيه شده ازمگس ماهي (Gambusia affinis ) تزريق گردد ، بچه هاي حاصل اين امرهمگي Mollienisia ماده هستند، بدون هيچگونه مشخصاتي ازگامبوزيا. زمانيكه ماده هاي مشابه اين گونه ها دريك محلول رقيق تستوسترون غوطه ورشوند، آنهاMollienisia هاي رنگي وگناپوديوم توليد مي كنند.اين يك نمونة غيرشايع ازتوليدمثل به روش گاينكوژنز يا بكرزائي است كه توسط اسپرم تحريك مي گرددوبدلايل خاصي جايگاهي درژنتيك Progeny ندارد.

كاربرد بكرزائي :

در اكتبر2001 آقايان فنگ و هال(Feng and Hall) توليد نرون ازسلولهاي بنيادي را از طريق بكرزائي جنين موش شرح دادند.آنها از تخمكها(تخم موش) درمرحلة متافاز2 استفاده كردند وبوسيلة واردكردن مواد شيميايي، سلول تخم هاپلوئيد را با مهارت به داخل دومين جسم قطبي وارد كردند .ماحصل اين تخمها، دو برابر شدن كروموزومها بود كه نتيجتا تخم با 46 كروموزوم خواهدداشت. بعضي ازجنينها در محيط آزمايشگاهي كشت داده شدند درحاليكه بعضي ديگردرلوله رحم موش قرارداده شدند.اجازه داده مي شد كه جنين ها تا مرحله بلاستوسيت تكامل يابند.دراين مرحله ، جنين ها از يكديگر قابل تميزدادن هستند، بنابراين سلولهاي بنيادي جنيني مي توانندبازيابي گردند.سلولهاي بنيادي بداخل كليه هاي موش انتقال داده شدند.بعضي ديگردرمحيط آزمايشگاهي با اسيدرتينوئيك كشت داده شدند.اولين دستة سلولهاي بنيادي درمسيرتشكيل نرون تمايزيافتند درحاليكه دومين دسته به سلولهايي با ظاهر كلاسيك سلول عصبي تغييريافتند.دانشمندان نتيجه گرفتند كه اين مي تواند درانسان كاربرد داشته باشد و به كمك بيماران مبتلابه بيماري پاركينسون بيايد.درعين حال مشكلاتي ازنظراخلاق پزشكي در راه گرفتن سلولهاي بنيادي وجودداردزيراسلولهاي بنيادي رانمي توان با معدوم كردن جنين انساني بدست آورد.(7)

فهرست منابع :

1- Donald L. Blanchard. Parthenogenesis in livebearing snakes . Colorado Herpetological Society.Nov 1998; Vol 25; #11.

2-http://en.wikipedia.org/wiki/Parthenogenesis

3- http://www.factmonster.com/ce6/sci/A0837738.html

4-http://news.nationalgeographic.com/news/2002/09/0925-020925-

virginshark.html

5-http://www.braincourse.com/virga.html

6-http://www.britaica.com/eb/article-29392

7 -Feng and Hall .Parthenogenesis . 57th Aual Meeting of the American Society for Reproductive Medicine. 20-25 Oct 2001. Orlando Florida .