逆天了！中国科学家造出只有父亲，没有母亲的小鼠！(2)

举个例子，人类中有一条叫做IGF2的基因，对于发育和生长起到了至关重要的作用。但有趣的是，只有来自父亲的IGF2基因才具有活性。尽管母亲提供的IGF2基因从DNA序列上看，可以和父亲的基因一模一样，但它们就是会被关闭，无法产生作用。同样的，也有一些基因只有靠母亲遗传，才能发挥功能。

这就解释了为啥自然环境中，哺乳动物的诞生需要父母双方的参与——如果只有父亲或母亲提供遗传物质，势必会有一些基因无法顺利表达，造成缺陷，影响胚胎发育。

“辉夜姬”的诞生

如果我们能改变“基因组印记”，让来自母亲的基因看起来和父亲的基因一样，不就能造出只有母亲，没有父亲的小鼠了吗？利用这个方法，一支日本团队在2004年率先取得了成功——他们造出的一只小鼠有两位母亲，却没有父亲。科学家们把这只小鼠命名为“辉夜姬”，这是日本神话中诞生于竹子的婴儿。这只小鼠顺利活到了成年，并和其他小鼠正常繁衍，产下了后代。

“但这只小鼠依旧存在一些缺陷，而且其方法难以应用，非常不实际。”周琪研究员说道。

这的确是一个事实。为了“辉夜姬”的顺利诞生，日本团队一共制造出了460个小鼠胚胎，只有10只顺利出生，更只有1只活到了成年。显然，这项技术还有很大的提升空间。

中国科学家的突破

而这正是中国科学家的突破所在。这支团队发现，单倍体胚胎干细胞（haploid embryonic stem cells）带有更少的“基因组印记”。“我们发现单倍体胚胎干细胞更接近于原始生殖细胞，这是卵子和精子的前体，” 胡宝洋研究员说道：“在配子（卵子和精子）中发现的‘基因组印记’被‘抹除’了。”

▲本研究的图示（图片来源：参考资料[1]）

在来自雌性小鼠的单倍体胚胎干细胞中，科学家们利用先进的基因编辑工具CRISPR-Cas9系统，额外移除了3个“基因组印记”的重灾区。这样一来，这些干细胞里的遗传物质，就能保持较好的基因表达活性。

随后，科学家们将这些干细胞的遗传物质注射到了处于M2期的卵母细胞中，诱导胚胎的发育与形成。用这种方法生出的小鼠，体内就带有两个母亲的遗传物质。研究人员们最终制造了210个胚胎，其中29只小鼠顺利诞生，不少顺利生长到了成年，并生下了自己的后代。可见，这项技术的成功比例要来得更高。

▲只有母亲，没有父亲的小鼠发育一切正常，自己也成功产下了后代（图片来源：Leyun Wang，中国科学院动物研究所）

如果说制造“只有母亲，没有父亲”的小鼠已经够复杂了，那制造“只有父亲，没有母亲”的小鼠则还要复杂……

利用类似的方法，科学家们在雄性小鼠的单倍体干细胞中，移除的“基因组印记”重灾区高达7处。随后，他们将这些遗传物质与另一只雄性小鼠的精子一块，注射到了一个没有细胞核的卵子中。随后，这个细胞会在代孕小鼠的体内发育成胚胎，生出新的小鼠，它们只带有两名父亲的遗传信息。

▲造出只有父亲，没有母亲的小鼠，可以说是一个突破（图片来源：Leyun Wang，中国科学院动物研究所）