科学第一:有两个父亲的老鼠现在有了后代
有两个父亲但没有母亲的老鼠现在已经有了自己的后代。这项研究是雄性单性生殖– 即仅使用雄性动物的遗传物质进行无性繁殖。
我们之前在实验室中见过小鼠的雄激素生成:今年早些时候,研究人员能够通过使缺少母亲遗传物质的卵子受精,从两只雄性的遗传物质中产生小鼠。然而,由此产生的后代不育且无法繁殖。
在这项由中国上海交通大学团队领导的最新研究中,情况发生了变化——尽管使用的许多技术与早期的实验相似。他们专注于编辑特定的印记控制区域(ICR),充当基因控制开关的 DNA 序列。
男性和女性基因的标准组合提供了 ICR 编码的健康平衡——但如果只使用妈妈或爸爸基因,这种编码就会失控。这会导致严重的胚胎问题和死亡,因此科学家们一直在尝试用精确的基因编辑技术.
“我们试图通过恢复这些 ICR 的表观遗传状态来改善雄激素胚胎的发育,”写研究人员在他们发表的论文中。
“我们的努力使我们能够使用来自两个精子细胞的遗传物质生产出可以发育到成年且具有生育能力的雄激素小鼠。”
将两只雄性小鼠的精子注射到小鼠卵子中,去除细胞核——容纳雌性 DNA 的部分。然后,研究人员编辑了 7 个特定的 ICR,这些异常之前被发现会产生最严重的后果。然后将这些卵植入其他雌性小鼠体内。
这个过程从 259 只植入的小鼠中产生了 3 只活的小鼠出生囊胚(早期胚胎),只有两个存活到成年。这听起来可能不是一个特别令人印象深刻的成功率,但它高于零——然后这两名幸存者继续正常繁殖并拥有健康的小鼠幼崽。
虽然在有多少小鼠出生并活着看到成年以及 ICR 编辑技术的准确性方面显然有很大的改进空间,但它表明这种印记编辑方法可以奏效。
当有两名母亲参与其中,顺便说一句:所需的编辑更少且更容易执行。研究人员能够让它与两个父亲一起工作,这增加了这项研究的重要性。
现在我们不应该超前于自己:这在小鼠中仍然是一个非常困难的过程,很多时候都会失败,科学家们还需要很长时间才能考虑是否可以使用相同的技术来人类胚胎.
即便如此,仍有许多伦理和哲学问题需要解决,但最终这项研究可能会推动生育治疗的改进和我们对先天性疾病.
“虽然目前效率较低,但这一发现可能是实现哺乳动物雄激素生成的重要一步,”写研究人员。
该研究已发表在美国国家科学院 (PNAS.