男男生子成真? 中國科學家培育出「雙爸」鼠寶活到成年
中國科學家通過胚胎幹細胞技術,成功兩隻雄性小鼠共同「生」出小鼠,而且這些小鼠能存活至成年。科研人員稱,這些「雙父親」小鼠,即兩個生物學上的雄性父親,而非傳統的一雌一雄,被稱為單性繁殖,是哺乳動物基因工程領域的重大成就,相關研究並獲刊在「細胞·幹細胞」雜誌。
據科技日報報導,兩個鼠爸爸也能生出鼠寶寶?中國科學家讓這件看似不可能的事變成了現實。「細胞·幹細胞」雜誌1月29日報導了一項哺乳動物單性生殖的重要進展。中國科學院動物研究所研究員周琪及李偉、副研究員李治琨和中山大學駱觀正教授等利用胚胎幹細胞工程技術,成功讓兩個鼠爸一起「生」出鼠寶寶,並且小鼠創紀錄地活到了成年。
這項突破性進展一經發布,就引起國際學術界的廣泛關注,被認為克服了哺乳動物單性生殖中前所未有的挑戰。
兩個精子或者兩個卵子能夠誕生出完整的寶寶,科學界一度認為這是不可能的,從20世紀80年代起,科學家就希望在哺乳動物單性生殖研究上有所突破,但盡管能培育出全母源胚胎,一旦將其移植到母體子宮,就像被施了魔咒,無一例外地停止發育,最終胎死腹中。

20世紀90年代初,科學家在哺乳動物中發現了一類特殊的基因——印記基因。「普通基因平等地表達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,另一方則默默『隱身』。」論文共同通訊作者李偉說,這一獨特機制讓哺乳動物的兩套基因組不再相同,印記基因憑藉獨特的表達方式,關上了單性繁殖的大門。
在這項研究中,科研人員成功構建了攜帶20個印記區段基因編輯的孤雄(沒有媽媽的遺傳信息)單倍體胚胎幹細胞,並將其與精子共同注入去核卵細胞,成功轉化為可存活的胎兒和功能完整的胎盤。
「通過這種方式構建的孤雄小鼠,與普通小鼠有著顯著的不同。它們的體重增長迅速,當普通小鼠體重達到20克時,孤雄小鼠的體重大約已達30克。孤雄小鼠還表現出更強的探索欲,在曠場實驗中頻繁進入中心區域,這與嚙齒類動物習慣沿邊緣活動的習性大相逕庭。」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係更多是間接效應:當體內有兩套父本DNA時,胚胎往往過度生長,而這種過度生長在生物學上不可持續,最終影響存活。雖然這些異常的單獨效應不致命,但修復它們卻能產生可存活的個體。
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