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        使用干細胞和基因編輯在中國出生的同性父母的小鼠幼崽
        
			
        
				2019-03-16 11:33:59
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        中國科學院的研究人員能夠與兩位母親一起生產(chǎn)健康的老鼠，這些母親繼續(xù)擁有自己的正常后代。來自兩個父親的小鼠也出生了，但只存活了幾天。10月11日在“ 細胞干細胞 ”雜志上發(fā)表的這項研究著眼于對同性別動物產(chǎn)生后代的挑戰(zhàn)，并提出使用干細胞和靶向基因編輯可以克服其中一些障礙。
        

        使用干細胞和基因編輯在中國出生的同性父母的小鼠幼崽
        

        “我們對為什么哺乳動物只能進行有性生殖這一問題感興趣。過去我們通過結(jié)合繁殖和再生做了幾個發(fā)現(xiàn)，所以我們試圖找出有兩個女性父母的正常老鼠，甚至是兩只老鼠男性父母可以使用具有基因缺失的單倍體胚胎干細胞來生產(chǎn)，“共同資深作者齊周說。
        

        雖然一些爬行動物，兩棲動物和魚類可以與同一性別的父母一起繁殖，但即使在施肥技術(shù)的幫助下，哺乳動物仍然難以做到這一點。在哺乳動物中，由于某些母系或父系基因在種系發(fā)育過程中通過稱為基因組印記的機制被關(guān)閉，因此不接受母親和父親遺傳物質(zhì)的后代可能會出現(xiàn)發(fā)育異常或可能無法生存。通過從未成熟卵中刪除這些印跡基因，研究人員在過去生產(chǎn)了兩只母親的雙臂小鼠 - 小鼠。“然而，生成的老鼠仍然顯示出有缺陷的特征，而且這種方法本身非常不實用且難以使用，”周說。
        

        為了生產(chǎn)健康的雙胞胎小鼠，周高，共同資深作者Baoyang Hu，共同資深作者Wei Li及其同事使用了單倍體胚胎干細胞(ESCs)，它含有正常數(shù)量的染色體和DNA的一半來自父母和研究人員認為這是他們成功的關(guān)鍵。研究人員通過從含有雌性親本DNA的單倍體胚胎干細胞中刪除基因組的三個印記區(qū)域并將其注射到另一只雌性小鼠的卵子中，與兩位母親一起創(chuàng)建了小鼠。他們從210個胚胎中產(chǎn)生了29只活的小鼠。老鼠是正常的，活到成年，并有自己的嬰兒。
        

        使用單倍體胚胎干細胞的一個優(yōu)點是，即使在有問題的基因被敲除之前，它們也包含較少的印記程序，最終導致母體或父本特異性基因被表達。“我們在這項研究中發(fā)現(xiàn)，單倍體胚胎干細胞與原始生殖細胞(卵子和精子的前體)更相似。配子中發(fā)現(xiàn)的基因組印記被'擦除'，”胡說。
        

        使用類似但更復(fù)雜的程序生產(chǎn)了12只具有兩個遺傳父親的活的足月小鼠。修飾僅含有父本DNA的單倍體ESC，以刪除七個關(guān)鍵的印跡區(qū)域。然后將編輯的單倍體胚胎干細胞與來自另一只雄性小鼠的精子一起注射到具有其細胞核的卵細胞中，從而去除其雌性遺傳物質(zhì)。這產(chǎn)生了僅含有來自兩個雄性親本的基因組DNA的胚胎。這些胚胎與胎盤材料一起轉(zhuǎn)移到代孕母親身上，后者將她們帶到足月。
        

        這些幼仔在出生后48小時內(nèi)存活，但研究人員正計劃改進這一過程，以使雙胎小鼠活到成年期。2011年取得了類似的結(jié)果，但使用的方法依賴于第一個父親的干細胞產(chǎn)生的女性中間人與第二個父親交配。這種方法回避了基因組印記的問題，但如果要將此技術(shù)用于人類，則會出現(xiàn)道德和實際障礙。
        

        Li指出，在其他哺乳動物中使用這些方法仍然存在障礙，包括需要識別每個物種獨有的有問題的印跡基因以及對無法生存或經(jīng)歷嚴重異常的后代的關(guān)注。然而，他們希望將來在其他研究動物中探索這些技術(shù)。
        

        “這項研究向我們展示了什么是可能的，”他說。“我們看到，在bimaternal小鼠的缺陷可以被消除，在哺乳動物中是bipaternal再現(xiàn)障礙，也可以通過壓印修改交叉。我們還發(fā)現(xiàn)了一些阻礙發(fā)展的最重要的印跡區(qū)的小鼠與同性的父母，這是對于研究基因組印記和動物克隆也很有意思。“
        
			

			
          
        
			
        
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