如何让两个雄性产生后代？|破解双父系生殖的基因锁

如何让两个雄性产生后代？|破解双父系生殖的基因锁

 

大家早上下午晚上好，我是DrShaw。

 

相信大多数人看到这个标题be like：

 

说实话我也是

 

难道男同的时代终于要开启了吗？

 

一篇发表在Nature的研究成功在体外将雄性小鼠的诱导多能干细胞（iPSCs）分化为功能性卵细胞，将其人工受精并成功产生双父系后代。

 

是的，双父生殖已经成为可能，同样的原理在其他的哺乳动物也适用。

 

你可能听过一些鱼类或者两栖动物会孤雌生殖，但是在哺乳动物却从没听过，为什么？

 

中间为新墨西哥鞭尾蜥，单性生殖

 

你或许会听过基因组印记（genomic imprinting），简单来说就是来自父母的染色体经过表观修饰具有不同的表达特性，一般来说来自父方和母方的基因印记会相互抵消影响，但是如果两方都是父系或是母系呢？所以这就是是哺乳动物单亲繁殖障碍的基础，同时也促进了遗传信息的有益交换、进化有利突变的传播以及后代竞争力的维持。

 

你应该听过一种严重的遗传病——天使综合征（angelman syndrome），它发生的原因就是因为母源染色体15q11-13的印记基因出现异常的甲基化，患者通常性格开朗，对水特别感兴趣，出现严重的智力障碍、发育障碍、功能性言语受限或完全丧失、平衡和运动问题、癫痫和睡眠问题。

 

相对的如果是父源染色体15q11-13的印记基因出现异常，则会导致普拉德-威利综合征(Prader–Willi syndrome)，也叫做小胖威利综合症，患者没有饱腹感会不断进食导致肥胖和2 型糖尿病，表现轻度至中度的智力障碍和行为问题，大多数人无法生育。

 

那么研究人员是如何解开这把锁的呢？

 

研究人员使用了CRISPR-Cas9技术在小鼠胚胎干细胞的X染色体敲入一种荧光蛋白以便观察细胞内X染色体的数量，他们发现当干细胞长期培养后会自发丢失Y染色体，于是研究人员筛选出XO型的胚胎干细胞。

 

通过抑制纺锤体将XO型的干细胞诱导为XX型的胚胎干细胞，将其进一步分化为原始生殖样细胞（PGCL cells），这些细胞逐渐分化为卵母细胞的前体细胞，并且分化出的卵母细胞和自然条件下的卵母细胞十分相似！

 

随后研究人员将雄性小鼠的尾端成纤维细胞诱导为诱导多能干细胞（iPSCs），经过和上面相同的操作后获得了XX型的IPS细胞，不仅可以成功受精也可以发育为两细胞胚胎，但是只有1.1%的胚胎能够成活发育为幼崽，这些幼崽也具有正常生育能力。

 

看看这些有两个爹的幼崽

 

虽然同性生殖成为可能，但是距离实际应用还有很长的一段路要走，不过对于生殖医学的发展具有重要意义。