基因编辑首次创造两只生物学上的父亲老鼠

研究人员首次创造出有两个父亲的老鼠。这些啮齿动物的基因构成中没有女性。

这种不寻常的繁殖发生在实验室里，研究人员收集父亲的干细胞，用它们生产胚胎，植入代孕母亲体内。这项技术需要科学家对动物的基因进行编辑，这样老鼠才能成熟并出生。尽管如此，研究人员在10月11日的《细胞干细胞研究报告》中报告说，只有父亲的老鼠在出生几天后死亡。相比之下，以前的研究和这项研究表明，一些只有母亲的基因编辑小鼠可以活到成年，并拥有自己的后代。

该研究的共同作者、中国科学院院士周琦表示，研究人员做这个实验是为了了解为什么哺乳动物只能有性繁殖，而其他脊椎动物，包括火鸡、蛇和鲨鱼，有时只有一个父母可以繁殖。这些物种的雌性有时会导致未受精卵产生后代，这一过程称为孤雌生殖。

此前，研究人员只使用父亲的DNA来制造斑马鱼。但在此之前，还没有人报道过雄性繁殖或雄性繁殖的哺乳动物。

研究人员发现，在这项新的研究中，有两个母亲的老鼠比平时小，而且还有一些其他异常。这些缺陷的出现是因为幼崽从母亲那里继承的一些基因被称为甲基的分子印记或标记，这些分子附着在基因附近的DNA上。印记可能导致一些基因更活跃，而另一些基因不活跃。

因此，研究人员使用一种名为CRISPR/Cas9的分子剪刀，将干细胞中重要基因附近的三个印记区域剪掉，然后用它们来生产胚胎。植入代孕母亲体内的210个胚胎中，约有14%出生。这些基因编辑的幼崽发育正常，成年后生育能力正常。

这只成年雌鼠有两个亲生母亲。当她长大后，她有了自己的孩子。

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用两只雄性老鼠的干细胞培养胚胎并不那么成功。

为了从两个父亲的干细胞中获得胚胎，研究人员必须切除六个印记DNA片段。尽管如此，在1023个胚胎中，只有1.2%的6次编辑产生了幼崽。这些幼崽是正常幼崽的两倍大，出生后不久就死去了。切断7号标记区域后，幼崽体型正常，但只有两只幼崽存活超过48小时，没有一只活到成年。

然而，马萨诸塞州伍兹霍尔海洋生物实验室的发育生物学家B. Duygu Ozpolat表示，这项工作仍然是理解印记区在正常发育中的作用的重要的第一步。他没有参加这项工作。

她说，这些知识可能有助于纠正印刷错误导致的出生缺陷。

Ozpolat说，从单亲繁殖哺乳动物也可能有助于只剩下一种性别的濒危物种。比如今年早些时候，最后一只北方白犀牛死亡，只剩下两只母犀牛(SN3360 8/4/18，第8页)。

Ozpolat说3360“可能太贵了，可能对所有物种都无效，但有意义。”至于那些希望一起生孩子的同性夫妇，她说，“这是现在遥远的未来。”

周补充说，在人身上尝试这种技术太危险了。不能保证与老鼠繁殖相关的印迹区域与人类繁殖的印迹区域相同。无论如何，他说，“将这项技术应用于人类并不是我们的目标之一。”

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