有两个父亲的老鼠第一次有自己的后代

有两个父亲的小鼠首次继续拥有自己的后代 – 标志着使两个男人能够与他们都与遗传相关的孩子迈出的重要一步。但是，在人们的尝试之前，还有很长的路要走。

中国上海的Yanchang Wei通过将两个精子细胞放在一个已移除的核的卵中，从而实现了这一壮举。然后，该团队使用一种称为表观基因组编辑的方法来重新编程精子DNA中的七个位点，这是允许胚胎发育的所需的。

在这些胚胎中的259个被转移到雌性小鼠的胚胎中，只有两个后代（均雄性）得以幸存并成年，使得成功率非常低。随后，两者都与女性交配后，父亲的后代在大小，体重和外观方面看起来正常。

事实证明，用两个父亲创建老鼠比与两个母亲创建老鼠要困难得多。 2004年，据报道，第一只母亲Kaguya的第一只肥沃小鼠的诞生。

Kaguya必须经过遗传修饰，但是在2022年，Wei和他的同事仅使用表观基因组编辑来创建类似的无父小鼠，这不会改变DNA序列。这种方法也被用来制造无母亲的小鼠。

由于一种称为印迹的现象，与两个父母建立哺乳动物是一项重要的壮举，这与大多数动物有两套染色体相关，这是一个事实，其中一组是从母亲那里继承的，另一个是从父亲那里继承的。

在形成鸡蛋和精子的过程中，将化学标签添加到这些染色体中，这些染色体将某些基因进行了活性，而其他基因则是不活跃的。这些变化称为“表观遗传学”，因为它们不会改变基本的DNA序列，但是当细胞分裂时，标签仍然可以通过，这意味着它们的效果可以持续寿命。

至关重要的是，母亲的表观遗传程序与父亲的表观遗传编程不同，一些基因被标记为“ ON”的精子中被标记为卵中的“ OFF”，反之亦然。

这意味着，如果一个鸡蛋具有两组母体染色体或两组父亲的染色体，则无法正常发育。在一个对的一个染色体中应活跃的基因都可以在两者中都关闭，或者在只有一个基因的两个副本都可以活跃，从而导致该基因的“过量”。

就Kaguya而言，研究人员通过删除部分基因来使总体基因活性更为正常，从而解决了这一点。但是，用两个父亲创建老鼠需要更多的更改。

今年早些时候，中国的一支单独的团队在进行了20种遗传修饰以使其基因活性正常化后，有几只具有两个父亲成年的小鼠，但这些小鼠并不完全健康或肥沃。

虽然通过遗传修饰纠正基因活性对于研究实验室动物的印迹很有用，但它在人们中是不可接受的，尤其是因为遗传变化的影响尚未完全了解。

对于他们的表观遗传学方法，Wei和他的团队使用了通常用于基因编辑的CRISPR蛋白的修改形式。就像标准CRISPR蛋白一样，可以将其用于寻找基因组的特定位点。但是，当发现这些序列时，修饰的蛋白质会添加或去除表观遗传标签，而不是改变DNA。

伦敦大学学院的海伦·奥尼尔（Helen O’Neill）说，这项研究是向前迈出的一大步。 “它证实了基因组印记是哺乳动物单亲繁殖的主要障碍，并表明它可以克服。”

由于它不涉及遗传修饰，因此可以使用表观基因组编辑的方法来允许同性伴侣拥有自己的遗传孩子。但是，在将技术用于人使用之前，成功率将需要更高。 “尽管这项关于从同性父母产生后代的研究是有希望的，但由于所需的卵数量大量，所需的替代妇女数量的大量和较低的成功率是不可想象的，”英国塞恩斯伯里（Sainsbury）的Christophe Galichet说。

成功率这么低的原因有几个原因。对于初学者来说，将两个精子细胞组合在一起意味着四分之一的胚胎具有两个Y染色体，并且不会发育远。同样，表观基因组编辑仅在所有七个胚胎中都可以在所有七个地点工作，并且在某些情况下可能具有脱靶效应。

可以通过更改七个以上的站点来提高动物的成功率和健康状况，但这可能不会转化为人们使用，因为需要改变的站点可能与小鼠中的那些站点不同。

如果以这种方式创建了有两个父亲的人，那么从技术上讲，他们将是三个父母的婴儿，因为其细胞中的线粒体（包含少量DNA）将来自卵子供体。

2023年，日本的一个团队使用第三种技术宣布了小鼠与两个父亲的诞生，该技术涉及将小鼠干细胞变成卵。但是，目前尚不清楚任何幼崽是否幸存到成年，到目前为止，没有人能够将人类干细胞变成卵。