兩個(gè)鼠爸爸也能生出鼠寶寶？我國科學(xué)家讓這件看似不可能的事變成了現(xiàn)實(shí)。《細(xì)胞·干細(xì)胞》雜志29日?qǐng)?bào)道了一項(xiàng)哺乳動(dòng)物單性生殖的重要進(jìn)展。中國科學(xué)院動(dòng)物研究所周琪研究員、李偉研究員、李治琨副研究員以及中山大學(xué)駱觀正教授等利用胚胎干細(xì)胞工程技術(shù)，成功讓兩個(gè)鼠爸一起“生”出鼠寶寶，并且小鼠創(chuàng)紀(jì)錄地活到了成年。
這項(xiàng)突破性進(jìn)展一經(jīng)發(fā)布，就引起國際學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，被認(rèn)為克服了哺乳動(dòng)物單性生殖中前所未有的挑戰(zhàn)。
兩個(gè)精子或者兩個(gè)卵子能夠誕生出完整的寶寶嗎？科學(xué)界一度認(rèn)為這是不可能的。從20世紀(jì)80年代起，科學(xué)家就踏上了哺乳動(dòng)物單性生殖研究的征途。但最初的嘗試卻令人沮喪，盡管他們能夠培育出全母源胚胎，但一旦將其移植到母體子宮，就像被施了魔咒，無一例外地停止發(fā)育，最終胎死腹中。
20世紀(jì)90年代初，科學(xué)家在哺乳動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)了一類特殊的基因——印記基因。“普通基因平等地表達(dá)父母雙方的遺傳信息，而印記基因卻很‘任性’，只從父本或母本一方表達(dá)，另一方則默默‘隱身’。”論文共同通訊作者李偉說，這一獨(dú)特機(jī)制讓哺乳動(dòng)物的兩套基因組不再相同，后代的正常發(fā)育離不開父母雙方完整的遺傳信息，也似乎為哺乳動(dòng)物無法進(jìn)行孤雌生殖（在沒有爸爸的情況下孕育新生命）給出了合理答案：印記基因憑借獨(dú)特的表達(dá)方式，關(guān)上了單性繁殖的大門。
為揭開單性繁殖的神秘面紗，在這項(xiàng)研究中，科研人員成功構(gòu)建了攜帶20個(gè)印記區(qū)段基因編輯的孤雄（沒有媽媽的遺傳信息）單倍體胚胎干細(xì)胞，并將其與精子共同注入去核卵細(xì)胞，成功轉(zhuǎn)化為可存活的胎兒和功能完整的胎盤。
“通過這種方式構(gòu)建的孤雄小鼠，與普通小鼠有著顯著的不同。它們的體重增長迅速，當(dāng)普通小鼠體重達(dá)到20克時(shí)，孤雄小鼠的體重大約已達(dá)30克。孤雄小鼠還表現(xiàn)出更強(qiáng)的探索欲，在曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中頻繁進(jìn)入中心區(qū)域，這與嚙齒類動(dòng)物習(xí)慣沿邊緣活動(dòng)的習(xí)性大相徑庭。”論文共同通訊李治琨說，它們的壽命也有明顯差異，孤雌小鼠壽命較長，而孤雄小鼠的壽命僅為普通小鼠的60%。
“孤雄小鼠的研究，為哺乳動(dòng)物印記基因的形成及其在單性生殖障礙中的作用，提供了更合理的解釋。”李偉說，印記基因和單性生殖的關(guān)系更多是間接效應(yīng)：當(dāng)體內(nèi)有兩套父本DNA時(shí)，胚胎往往過度生長，而這種過度生長在生物學(xué)上不可持續(xù)，最終影響存活。雖然這些異常的單獨(dú)效應(yīng)不致命，但修復(fù)它們卻能產(chǎn)生可存活的個(gè)體。
兩個(gè)鼠爸爸也能生出鼠寶寶？我國科學(xué)家讓這件看似不可能的事變成了現(xiàn)實(shí)。《細(xì)胞·干細(xì)胞》雜志29日?qǐng)?bào)道了一項(xiàng)哺乳動(dòng)物單性生殖的重要進(jìn)展。中國科學(xué)院動(dòng)物研究所周琪研究員、李偉研究員、李治琨副研究員以及中山大學(xué)駱觀正教授等利用胚胎干細(xì)胞工程技術(shù)，成功讓兩個(gè)鼠爸一起“生”出鼠寶寶，并且小鼠創(chuàng)紀(jì)錄地活到了成年。
這項(xiàng)突破性進(jìn)展一經(jīng)發(fā)布，就引起國際學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，被認(rèn)為克服了哺乳動(dòng)物單性生殖中前所未有的挑戰(zhàn)。
兩個(gè)精子或者兩個(gè)卵子能夠誕生出完整的寶寶嗎？科學(xué)界一度認(rèn)為這是不可能的。從20世紀(jì)80年代起，科學(xué)家就踏上了哺乳動(dòng)物單性生殖研究的征途。但最初的嘗試卻令人沮喪，盡管他們能夠培育出全母源胚胎，但一旦將其移植到母體子宮，就像被施了魔咒，無一例外地停止發(fā)育，最終胎死腹中。
20世紀(jì)90年代初，科學(xué)家在哺乳動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)了一類特殊的基因——印記基因。“普通基因平等地表達(dá)父母雙方的遺傳信息，而印記基因卻很‘任性’，只從父本或母本一方表達(dá)，另一方則默默‘隱身’。”論文共同通訊作者李偉說，這一獨(dú)特機(jī)制讓哺乳動(dòng)物的兩套基因組不再相同，后代的正常發(fā)育離不開父母雙方完整的遺傳信息，也似乎為哺乳動(dòng)物無法進(jìn)行孤雌生殖（在沒有爸爸的情況下孕育新生命）給出了合理答案：印記基因憑借獨(dú)特的表達(dá)方式，關(guān)上了單性繁殖的大門。
為揭開單性繁殖的神秘面紗，在這項(xiàng)研究中，科研人員成功構(gòu)建了攜帶20個(gè)印記區(qū)段基因編輯的孤雄（沒有媽媽的遺傳信息）單倍體胚胎干細(xì)胞，并將其與精子共同注入去核卵細(xì)胞，成功轉(zhuǎn)化為可存活的胎兒和功能完整的胎盤。
“通過這種方式構(gòu)建的孤雄小鼠，與普通小鼠有著顯著的不同。它們的體重增長迅速，當(dāng)普通小鼠體重達(dá)到20克時(shí)，孤雄小鼠的體重大約已達(dá)30克。孤雄小鼠還表現(xiàn)出更強(qiáng)的探索欲，在曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中頻繁進(jìn)入中心區(qū)域，這與嚙齒類動(dòng)物習(xí)慣沿邊緣活動(dòng)的習(xí)性大相徑庭。”論文共同通訊李治琨說，它們的壽命也有明顯差異，孤雌小鼠壽命較長，而孤雄小鼠的壽命僅為普通小鼠的60%。
“孤雄小鼠的研究，為哺乳動(dòng)物印記基因的形成及其在單性生殖障礙中的作用，提供了更合理的解釋。”李偉說，印記基因和單性生殖的關(guān)系更多是間接效應(yīng)：當(dāng)體內(nèi)有兩套父本DNA時(shí)，胚胎往往過度生長，而這種過度生長在生物學(xué)上不可持續(xù)，最終影響存活。雖然這些異常的單獨(dú)效應(yīng)不致命，但修復(fù)它們卻能產(chǎn)生可存活的個(gè)體。
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