Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Rådjur, mink och mus är tre däggdjursarter som alla tre har förmågan att fördröja sin avkommas utveckling. Detta sker genom en strategi som kallas diapaus och infaller innan det tidiga embryot, blastocysten, implanteras i livmoderslemhinnan. Hur länge diapausen pågår varierar hos olika djurslag och kan vara i allt från ett par dagar till flera månader.
Diapausen delas oftast upp i två olika typer, obligat och fakultativ. Den obligata diapausen infaller vid varje dräktighet och har en koppling till säsongsmässig förändring i antalet ljusa timmar per dygn, och återfinns oftare hos större djur som föder färre avkommor per säsong, till exempel rådjur och mink. Fakultativ diapaus har istället en koppling till endogena faktorer såsom metabol stress på grund av laktation. Denna typ ses oftare hos mindre djur som föder fler avkommor per kull och får flera kullar per år, till exempel mus.
Diapausen som fenomen är intressant ur evolutionärt perspektiv då dess förekomst varierar kraftigt mellan djurslagsgrupper. Över 100 däggdjursarter har förmågan att gå in i diapaus och en av de familjer där den är mest representerad är Mustelidea, mårddjuren. Dock uppvisas en stor diversitet och närbesläktade arter skiljer sig tydligt åt. Till exempel besitter den till minken närbesläktade illern inte förmåga att gå in i diapaus. Gnagare, Rodentia, är även de välrepresenterade bland arter som har diapaus. Inom familjen Cervidae, hjortdjur, återfinns dock enbart en ensam representant för diapausen, rådjuret eller europeiskt rådjur som det kallas i vissa delar av världen. Den vitt spridda fördelningen av diapausen över djurriket talar för att mekanismen är mycket gammal och att den har nedärvts under flera miljoner år, men huruvida den utvecklats i flera steg eller selekterats fram i ett fåtal steg är ännu omtvistat.
Nyare forskning inom ämnet har visat att även blastocyster från djur som normalt inte genomgår diapaus kan induceras till denna vilofas, återaktiveras och utvecklas till en frisk avkomma. Msx-generna som bedöms vara en viktig del i diapausens reglering har även kartlagts i människans genom och diapaus-mekanismen har observerats hos människa, dock väldigt få gånger.
Sammantaget är diapausen ett intressant fenomen som det än så länge finns begränsade kunskaper om, även om många framsteg har gjorts de senaste åren. Forskningen är på frammarsch och det är möjligt att ett flertal av de reproduktionsbiologiska frågeställningar vi har om diapausen idag blir besvarade imorgon.

Roe deer, mink and mouse are three different mammals who all have the ability to delay the development of their offspring. This is done through a strategy called diapause, which occurs before the early embryo, the blastocyst, implants in the uterus. The length of the diapause varies between species and can last from a couple of days up to several months.
There are two different types of diapause; obligate and facultative. The obligate kind appears in every gestation and is connected to seasonal changes in the length of daylight. It most often occurs in larger animals whom give birth to fewer offspring per season, for example roe deer and mink. Facultative diapaus is instead connected to endogenous factors, as metabolic stress due to lactation. This type occurs more often in smaller animals with several litters and a large number of offspring per year.
The diapause is an interesting phenomenon from an evolutionary perspective. The distribution of animal species with the ability to enter diapaus varies widely and it occurs in over 100 species of mammals. Mustelidae, the mustelids, is one of the families where the mechanism is widely spread. However, the diversity between species is big and closely related species differ in the matter. For example, diapaus does occur in the mink but do not occur in the closely related ferret. Rodentia, rodents, is another family where the mechanism is widely spread. Within the family Cervidae, deers, there is only one species in which diapause occurs; the European roe deer. The widespread distribution of diapause over the animal kingdom indicates that the mechanism itself is ancient and has been inherited during several millions of years, but whether it has been evolved in several steps or selected in a few is still debated.
More recent studies have shown that blastocysts taken from animals in which diapause normally does not occur can be induced to this mechanism of rest, then become reactivated and undergo normal progress and develop into a healthy offspring. The Msx genes believed to have an important part in the diapause has been discovered in the human genome and the mechanisms of diapause has been observed in humans, although very few times.
Altogether, the diapaus is an interesting phenomenon on which the available knowledge is still limited, but a lot of progress has been made in the field the last couple of years. The research is making progress and there is a possibility that some of today’s questions about diapause will be answered shortly.