中(zhōng)国研究人员近日在美国《细胞-干细胞》杂志上发表研究论文说,他们通过胚胎干细胞工程技术,成功使双亲都是雄性的小鼠存活至成年。新研究有助于加深对与印记基因相关疾病的理解。
哺乳动物存在一种印记基因机制,其大(dà)多(duō)数(shù)基因能均等地表达来自父母双方的遗传信息,但有一小部分基因带有“印记”,只能从父源或母源一方的染色体上表达,因此使后代需要有来自父母双方的基因才能正常发育。此前研究显示,即使能够人工培育双亲都是雌性或雄性的哺乳动物胚胎,这种胚胎也会因为印记基因的影响而在(zài)发(fā)育(yù)过(guò)程(chéng)中(zhōng)停(tíng)止(zhǐ)生(shēng)长(zhǎng)。
中(zhōng)国(guó)科(kē)学(xué)院(yuàn)、中(zhōng)山(shān)大(dà)学(xué)等(děng)机(jī)构(gòu)的(de)研(yán)究(jiū)人(rén)员(yuán)利(lì)用(yòng)移(yí)码(mǎ)突(tū)变(biàn)、基(jī)因(yīn)缺(quē)失(shī)和(hé)调(diào)控(kòng)区(qū)编(biān)辑(ji)等(děng)技(jì)术修改了20个关键的印记基因,使“双父”小鼠胚胎的发育能力显著改善。研究人员用这种方式培育的部分小鼠胚胎成功诞生,并存活到成年。
实验显示(shì),用(yòng)这(zhè)种(zhǒng)方(fāng)式培育的“双父”小鼠还无法达到普通小鼠发育水平。仅有11.8%的“双父”小鼠胚胎能发育到出生,而存活到成年的小鼠全部不育,并且寿命仅为普通小鼠的约60%。
研究人员认为,新研究有力表明印记基因是阻碍哺乳动物单性繁殖的主要障碍。这种方法可以显著改善胚胎干细胞和克隆动物的发育结果,相关技术未来有望用于再生医学领域。
根据国际伦理规范,这类技术不允许用于人类繁殖领域,仅限于基础研究应用。研究团队表示,将继续探索如何通过印记基因修饰提高胚胎发育潜能,并计划将这类技术应用于猴子等更大型哺乳动物的单性繁殖。