Cell：改寫教科書！華人學者造出雙親相同的小鼠！有望解放女性！

作者：Michael,Zoe

在我們的可接受的知識範圍內，哺乳動物的誕生需要雄性和雌性動物的共同存在。而近日來自中國科學院動物研究所的李偉、周琪以及胡寶洋及其各自的課題組聯合發表了一項震驚世界的研究成果。他們利用基因編輯技術和幹細胞培育技術成功造出雙親相同的小鼠。不僅雙親「媽媽」小鼠可以長大成年，而且單純使用雙親「爸爸」也同樣能誘導出消除！這在整個幹細胞研究界均屬首次，其研究結果令學界震驚。該團隊的最新研究成果發表最新的《Cell Stem Cell》雜誌中。

在了解這項舉世矚目的研究之前，我們首先來了解下一種神奇的生物學現象——基因組印記。這種奇特的現象是指只有來自特定親代的基因可以表達，而這部分關鍵基因並不遵從經典的孟德爾遺傳定律。

在一般的2倍體哺乳動物當中，一半的染色體及其上面的基因來自父方，而另外一半的遺傳信息來自母方。通常情況下，等位基因均可以表達，但在繁殖過程中便會出現奇特的基因組印記。

簡單點說，對生長發育極為重要的A基因可同時來自父方和母方，但在胚胎髮育階段只有父方來源的A基因可以發揮其調控發育的作用，而來自母方的A基因則被沉默。

同理，對於發育至關重要的B基因均可來自父方和母方，其唯有母方來源的B基因可以調控發育。因此，綜上兩個A和B基因，唯有父方和母方兩個不同來源的染色體組存在時，胚胎才能正常發育。

雙親「媽媽」小鼠的成功誕生

消除基因組印記是不是就可以培養出單性來源的胚胎了呢？來自中國科學院的研究專家們利用CRISPR-Cas基因編輯技術首先敲除了含有雌性親本DNA的單倍體胚胎幹細胞（ESCs）中的三個關鍵基因組印記區域，然後將這些經敲除處理的ESCs注射入卵母細胞內，並誘導整個胚胎髮育與生長。

最終經過這一敲除策略，研究者一共獲得210個完整胚胎，其中29個胚胎髮育生長成健康小鼠，這些小鼠在長大後仍可向正常小鼠一樣繁殖下一代。

雙親「爸爸」的小鼠成功誕生

研究者並沒有對其誘導的雙親「媽媽」小鼠感到滿足，他們緊接著誘導出雙親「爸爸」小鼠。同樣利用用CRISPR-Cas基因編輯技術敲除了含有雄性親本DNA的單倍體胚胎幹細胞（ESCs），而這次敲除的基因組印記區域達到7個之多！

緊接著，他們將這些ESCs與小鼠正常的精子細胞相融合，並將獲得的「胚胎」注射入移除遺傳物質的卵母細胞內，最後將其整個移入代孕母鼠內。最終在477個胚胎中，有12隻小鼠成功存活，其中2隻存活時間超過48小時。

研究者表示，他們接下來的研究將聚焦於如何延長雙親「爸爸」小鼠的壽命。這項研究從側面證明表觀遺傳學對於生物的繁衍與生長發育的重要性。

其最終的研究目的是探索表觀遺傳學對於疾病的關鍵影響，研究幹細胞培育技術在當前臨床治療的新應用，但是無疑給廣大飽受生育之苦的女性帶來了希望！

參考文獻：

Zhi-Kun Li, Le-Yun Wang,Li-Bin Wang. Generation of Bimaternal and Bipaternal Mice from Hypomethylated Haploid ESCs with Imprinting Region Deletions

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