科學(xué)第一:有兩個父親的老鼠現(xiàn)在有了后代
有兩個父親但沒有母親的老鼠現(xiàn)在已經(jīng)有了自己的后代。這項(xiàng)研究是雄性單性生殖– 即僅使用雄性動物的遺傳物質(zhì)進(jìn)行無性繁殖。
我們之前在實(shí)驗(yàn)室中見過小鼠的雄激素生成:今年早些時候,研究人員能夠通過使缺少母親遺傳物質(zhì)的卵子受精,從兩只雄性的遺傳物質(zhì)中產(chǎn)生小鼠。然而,由此產(chǎn)生的后代不育且無法繁殖。
在這項(xiàng)由中國上海交通大學(xué)團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)的最新研究中,情況發(fā)生了變化——盡管使用的許多技術(shù)與早期的實(shí)驗(yàn)相似。他們專注于編輯特定的印記控制區(qū)域(ICR),充當(dāng)基因控制開關(guān)的 DNA 序列。
男性和女性基因的標(biāo)準(zhǔn)組合提供了 ICR 編碼的健康平衡——但如果只使用媽媽或爸爸基因,這種編碼就會失控。這會導(dǎo)致嚴(yán)重的胚胎問題和死亡,因此科學(xué)家們一直在嘗試用精確的基因編輯技術(shù).
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“我們試圖通過恢復(fù)這些 ICR 的表觀遺傳狀態(tài)來改善雄激素胚胎的發(fā)育,”寫研究人員在他們發(fā)表的論文中。
“我們的努力使我們能夠使用來自兩個精子細(xì)胞的遺傳物質(zhì)生產(chǎn)出可以發(fā)育到成年且具有生育能力的雄激素小鼠?!?/p>
將兩只雄性小鼠的精子注射到小鼠卵子中,去除細(xì)胞核——容納雌性 DNA 的部分。然后,研究人員編輯了 7 個特定的 ICR,這些異常之前被發(fā)現(xiàn)會產(chǎn)生最嚴(yán)重的后果。然后將這些卵植入其他雌性小鼠體內(nèi)。
這個過程從 259 只植入的小鼠中產(chǎn)生了 3 只活的小鼠出生囊胚(早期胚胎),只有兩個存活到成年。這聽起來可能不是一個特別令人印象深刻的成功率,但它高于零——然后這兩名幸存者繼續(xù)正常繁殖并擁有健康的小鼠幼崽。
雖然在有多少小鼠出生并活著看到成年以及 ICR 編輯技術(shù)的準(zhǔn)確性方面顯然有很大的改進(jìn)空間,但它表明這種印記編輯方法可以奏效。
當(dāng)有兩名母親參與其中,順便說一句:所需的編輯更少且更容易執(zhí)行。研究人員能夠讓它與兩個父親一起工作,這增加了這項(xiàng)研究的重要性。
現(xiàn)在我們不應(yīng)該超前于自己:這在小鼠中仍然是一個非常困難的過程,很多時候都會失敗,科學(xué)家們還需要很長時間才能考慮是否可以使用相同的技術(shù)來人類胚胎.
即便如此,仍有許多倫理和哲學(xué)問題需要解決,但最終這項(xiàng)研究可能會推動生育治療的改進(jìn)和我們對先天性疾病.
“雖然目前效率較低,但這一發(fā)現(xiàn)可能是實(shí)現(xiàn)哺乳動物雄激素生成的重要一步,”寫研究人員。
該研究已發(fā)表在美國國家科學(xué)院 (PNAS.
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