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中科院实现哺乳动物同性繁殖:雌性小鼠健康 雄性早夭

时间:2018-10-13 13:39 编辑:励志侠

原标题:中科院实现哺乳动物同性繁殖:雌性小鼠完全健康,雄性早夭

数百万年来,处于进化树顶端的高等动物有着固有的经典生殖规律,即依靠精子和卵子结合维系着种族繁衍。目前,这一经典规律或有被打破的可能,中科院动物所的研究团队在小鼠身上率先获得了与正常小鼠无异的孤雌生殖小鼠,同时首次看到了孤雄小鼠能存活至出生后48小时。10月11日,上述研究成果发表在国际学术期刊Cell Stem Cell 。该研究工作由中科院动物所和中科院干细胞与再生医学创新研究院完成,动物所研究员胡宝洋、周琪和李伟为论文的共同通讯作者,博士后李治琨、王乐韵,博士生王立宾、袁雪薇以及副研究员冯桂海为共同第一作者。

中科院实现哺乳动物同性繁殖:雌性小鼠健康 雄性早夭

和正常小鼠无异的孤雌小鼠及其后代。

首次实现哺乳动物孤雄生殖

研究团队用同样的实验设计尝试获得孤雄小鼠。

在由精子建立的孤雄单倍体干细胞中,研究人员同样发现了类似原始生殖细胞的甲基化模式。这意味着,在低等脊椎动物中罕见的孤雄生殖,有可能在哺乳动物中实现。

研究人员在孤雄单倍体干细胞中,首先筛选并删除了6个重要的印记控制区段(Nespas,Grb10,Igf2r,Snrpn,Kcnq1,Peg36)。这些细胞与另一颗精子所形成的孤雄胚胎成功获得了后代。然而,这种个体存在很多健康问题并不能存活。

研究团队将第7个重要印记基因(Gnas)精确修饰后,结果进一步改善。

不过,和前述最终获得的健康正常的孤雌小鼠依然有所区别。删除7个印记基因的孤雄小鼠虽然外观正常、可以自主呼吸,但仍存在很多健康问题,都在出生后48小时内死亡。

虽然存活时间较短,但该项研究也是首次获得了具有两个父系基因组的孤雄小鼠,证实了即便在最高等的哺乳动物中,孤雄生殖也有可能实现。

研究团队提到,更完善的印记修饰能够完全跨越孤雌生殖障碍,获得健康发育的孤雌动物。得到孤雄小鼠则需要更多的印记修饰,而所有的孤雄小鼠均无法存活至成年,意味着相比孤雌生殖,孤雄生殖有着更多的障碍。

研究团队认为,哺乳动物同性生殖此番在实验室中获得了成功,对理解基因组印记的进化、调控和功能具有重要意义,对于开发新的动物生殖手段也有重要价值。

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