科學也可以如此靠近

兩個爸爸也能生「孩子」了,雖然只活了48小時

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2018

2018年10月19日11時 今日科學 蝌蚪五線譜

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由兩隻雄性小鼠基因結合產生的後代,第一次有機會呼吸這個世界的空氣。

一組由北京生物學家組成的研究團隊首次培育出來自同性父母的健康老鼠。雌鼠同性繁殖生下了健康的幼崽,而雄鼠同性繁殖的後代則出現了一系列健康問題。

中國科學院動物研究所生物學家周琦在一份聲明中表示:「我們對哺乳動物為什麼只能進行有性生殖這一問題感興趣。我們試圖了解到底是雌性同性繁殖會產生更多的健康幼崽,還是雄性同性繁殖會產生更多的健康幼崽。」

儘管科學家發現許多動物都能進行無性繁殖,但這種現象在哺乳動物中無法自然發生,只能人為操作。當雄性和雌性小鼠繁殖時,每個小鼠分別在精子和卵子中貢獻23條染色體,也就是說,新生小鼠的細胞中總共有46條染色體。

有些基因,後代會分別從它們的母親和父親遺傳到兩份。

然而,對於少數幾個基因,後代只會從卵子或精子中獲得一個,即所謂的「基因組印記」。這就是為什麼我們難以誘導哺乳動物進行同性繁殖,因為如果後代沒有接收到精子或卵細胞特有的基因,那麼可能最終會導致發育異常。

雖然研究人員過去也曾培育過雌性同性繁殖的老鼠,但幼崽卻總是發育異常。在這些案例中,研究人員刪除了46條染色體上未成熟卵子的印記基因。

正如上周四在學術期刊《細胞幹細胞》上發表的一篇論文中所詳述的那樣:來自中國的研究人員通過使用單倍體胚胎幹細胞(HSC)誘導同性繁殖,想要藉此避免雌性同性繁殖中的異常現象。HSC是一種僅攜帶正常染色體數量的一半的細胞。

在一項實驗中,研究人員使用來自雌性小鼠的材料生成單倍體胚胎幹細胞,刪除了細胞DNA中的主要印記區域。然後,他們把單倍體胚胎幹細胞注射到小鼠卵中,有效地取代了精子的作用。

在雌性同性繁殖的210個胚胎中,最終的結果是有29隻小鼠健康發育,活到了成年,並且生育了自己的幼崽。

而對於雄性同性繁殖的小鼠們而言,事情就沒有這麼順利了。研究人員不得不從雄性小鼠產生的單倍體幹細胞中刪除更多印記區域,然後將其注射到另一隻小鼠的精子中。接著再將精子注射到所有遺傳物質都已經被去除了的卵細胞中。

在雄性同性繁殖所產生的1023個胚胎中,只有12隻小鼠得以順利出生。但它們的壽命都很短,在48小時以內就去世了。此外,它們還出現了發育異常,舌頭巨大且全身腫脹。

想要將相似的同性繁殖技術運用在包括人類在內的其它哺乳動物身上,我們還有很長的路要走。研究人員表示,在技術真正成熟之前,識別每個物種獨特的印記基因是十分必要的。

蝌蚪五線譜編譯自vice,譯者 狗格格,轉載須授權


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