小鼠无需精子能繁殖，陈根研究揭示

众所周知，哺乳动物是有性生殖的动物，需要经过交配，精子和卵子进行结合才能够生衍繁衍。但是，自然界中也存在一种不需要雄性个别参与的生殖方法，叫做孤雌生殖。它指的是卵在不经过受精的情况下也能发育为正常的个别，只需要单独的雌性就能够完成繁衍。

孤雌生殖在自然界中并不罕见，蜥蜴、青蛙和鱼类等许多脊椎动物都能够进行孤雌生殖。现在，凭借基因编辑技能，来自上海交通大学医学院附属济仁医院等单位的研讨团队在小鼠身上也完成了孤雌生殖。他们经过用单个卵细胞创造出健康的小鼠，这些小鼠不仅活到了成年，还能繁衍子孙。

这项研讨的关键在于小鼠体内的印记基因。哺乳动物为了保证基因多样性，进化出了能够区别精子和卵细胞的基因组，叫做印记基因。这些基因会在正常受精过程中让受精卵的某些基因表达，而其他基因则缄默沉静。有些基因只要来自父亲的基因表达，有些则只要来自母亲的基因表达，这叫做基因组印记。基因组印记是经过表观遗传学的甲基化完成的，它阻碍了孤雌生殖的完成。印记基因是精子和卵子的基因互相博弈的成果，以求达到一种微妙的平衡。

为了完成仅需单个卵细胞就创造出健康小鼠的方针，研讨团队采用了敲除小鼠的印记基因的方法。详细原理是使用甲基化酶和去甲基化酶，来操控基因的表达和缄默沉静。经过完成这些基因的甲基化或去甲基化，就能够让卵细胞模拟出受精后的正常状态。

研讨团队终究确定了7个需要被表达或缄默沉静的基因，其间2个是父系印记基因，5个是母系印记基因。父系基因组印记H19和Gtl2在表达时会抑制胚胎的发育；而母系基因组印记Igf2r、Snrpn、Kcnq1ot1、Nespas和Peg10如果不表达则会导致胚胎致死或严重影响发育。因而，研讨人员使用基因编辑技能来甲基化或去甲基化这些基因的操控区域。

在实验中，研讨人员构建了389个孤雌胚胎，经过人工激活后，有227个胚胎能够正常发育到囊胚期。然后，这些囊胚搬运到了14只雌性小鼠体内。终究，共有3只幼崽出世，其间2只因体重过低和成长缓慢在出世24小时内逝世。剩下的1只幼崽体重正常，活到了成年期，并且能够正常繁衍子孙，并且其体内的原发性印记妨碍也不会遗传给下一代。

研讨团队以为，这项研讨成果表明经过重写多个关键基因组印记操控区域的表观遗传能够完成动物的孤雌生殖。尽管这类研讨聚集于单性生殖，但也验证了基因编辑在农业、科研和医学研讨中的巨大潜力，拓荒了新的道路。

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