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每个人都知道生男孩需要男性和女性。但中国科学院的一项新研究表明, 也许它没有 。在一项新的研究中,科学家团队报告他们做了看似不可能的事情:生产健康的小老鼠 两个母亲 。研究人员在一篇突破性的新论文中描述了他们的成就 细胞干细胞.
在爬行动物,鱼类,两栖动物和无脊椎动物中自然观察到单性亲本现象,但在哺乳动物中从未有过这种现象,它们的繁殖方式不同。但正如团队在他们的论文中所描述的那样,所有这一切都是为了克服通常使同性父母养育不可能的遗传限制。该团队还包括来自中国哈尔滨东北农业大学的研究人员,他们使用干细胞和CRISPR精确基因编辑相结合的方法,生产出来自两位母亲的健康老鼠。有趣的是,他们尝试了两个父亲的胚胎,但那些后代只活了几天。
在论文中,他们描述了使用来自另一位母亲的干细胞的一个母鸡的卵形成小鼠胚胎的奇异,巧妙的方式。该团队的突破是弄清楚如何操纵干细胞的DNA,以便婴儿不会有先天缺陷。
正如研究小组在他们的论文中所解释的那样,当两个母亲的遗传物质被融合以产生胚胎时,发育问题来自每个亲本遗留在其各自基因上的遗传“印记”。哺乳动物的生殖系统并非旨在支持来自两个同性父母的DNA融合,但该团队意识到这样做的天然障碍可以克服。研究人员只是使用CRISPR-Cas9来删除带有这些亲本印记的三个基因。
因此,研究小组从一位母亲那里取出了单倍体DNA(也就是说,它只是正常DNA量的一半,这是生殖所必需的),将其擦干净所有亲本印记,然后将该DNA插入蛋中(也是单倍体) )来自另一位母亲。两半成了一个整体,胚胎正常发育。在210个这样的胚胎中,科学家们生产了29只活老鼠。这些“双生”老鼠茁壮成长,生活在成年期,甚至生产自己的婴儿。
“以前,我们已经从两只雌性亲本中获得了一个或两个DNA区域修饰的小鼠,但所有这些小鼠在出生前后都表现出显着的生长迟缓,”中国科学院发育生物学教授周琦博士科学研究所的动物学研究所和该论文的共同作者之一告诉美国 南华早报 。 “现在我们已经发现了第三个可以删除的DNA区域,并且产生了两个母亲的双臂小鼠 - 具有正常的生长和行为。”
从两只雄性中出生的“双臂”小鼠也没有表现出来,这表明研究人员在他们之前有更多工作要确定印迹基因在雄性小鼠胚胎干细胞中的位置。这个程序有点复杂:团队首先必须将单倍体DNA与精子细胞结合,然后将所有DNA放入已经去除其遗传物质的卵细胞中(即使DNA来自两个雄性,你仍然需要在子宫内养一个孩子的鸡蛋)。
“可能有一些重要的未知印迹区域需要进行修改才能生存双足小鼠。我们正在计划剖析必要的印记修饰,以支持双胎小鼠到成年期的生存,“中国科学院动物研究所的干细胞研究员Wei Li博士,该研究的共同作者之一,告诉 福布斯.
像这项研究一样奇怪而迷人,很难不怀疑: 为什么? 有很多充分的理由:通过了解同性小鼠父母的遗传缺陷是如何产生的,科学家们为更好地理解遗传错误如何在人类中产生和持续存在奠定了基础。
“研究甚至可能导致同性伴侣重建自己的健康儿童的方式,”Teresa Holm,博士,奥克兰大学分子医学和病理学研究员参与新研究的人说 英国广播公司的新闻 。不过,她还指出,“存在重大的道德和安全问题需要克服”。
目前,这项新研究的作者认识到,由于科学和伦理原因,这种生殖将在人类中发生很长一段时间。
“我们不能断言这种技术将来永远不会用于人类。但就目前而言,答案是否定的,“魏告诉说 SCMP 。 “还有许多未解决的问题,例如小鼠DNA缺失的影响是否也可以在其他哺乳动物如灵长类动物中进行。”