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历经6年成功培育“代孕父亲”
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历经6年成功培育“代孕父亲”

2020-09-15 15:51 主页 来源:未知
历经6年成功培育“代孕父亲”

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我们都听说过“代孕母亲”,但你听说过“代孕父亲”吗?这并非天方夜谭,而且据说这种技术已经被应用在猪、山羊和牛等一系列哺乳动物身上。
 
的确,从常识来看,男性没有子宫,无法完成孕育新生命的重任。但“代孕父亲”与“代孕母亲”不同,他们代孕的只是精子。
 
这一技术进展于9月14日发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)上,为威斯康辛州立大学、犹他州立大学、马里兰大学和英国爱丁堡大学罗斯林研究所的研究人员6年合作的结果,其中爱丁堡大学罗斯林研究所因世界上第一只克隆哺乳动物多利羊而闻名。
 
研究人员利用基因编辑工具CRISPR-Cas9,在动物胚胎中敲除一种针对男性生育能力的基因--NANOS2基因,这些动物胚胎将被培育成“代孕父亲”。这些雄性动物出生时是没有生育能力的,但在研究人员将捐赠动物(供体)的干细胞移植到它们的睾丸后,它们开始产生精子。
 
值得注意的是,“代孕父亲”所产生的精子只含有供体动物的遗传物质。也就是说,这些精子孕育出的后代是供体动物的,“代孕父亲”充当的角色是精子生产机器以及帮助雌性完成受孕。
 
几十年来,科学家们一直在寻找一种制造代孕后代的方法,以克服选择性育种和人工授精的局限性。在很多时候,人工授精要求严格而且无法成功应用在一些动物身上,这阻碍了培育更优良品种的道路。
 
代孕技术可以解决这些问题,因为代孕以自然的方式——通过正常繁殖——传递供体的遗传物质。这使得牧场主和牧民能够让他们的动物在牧场或田野上正常地互动。捐赠者和代孕者甚至可隔空“传递遗传物质”,因为分化精子的干细胞通过冷冻可以运送至各个不同的地方。
 
此外,被敲出NANOS2基因的“代孕父亲”孕育出的雌性后代仍然具有生育能力,因为该基因只影响雄性的生育能力。
 
研究人员称,这项技术奖加速家畜所需特性的传播,并提高全球人口增长所需的粮食产量。它还将使偏远地区的育种者能够更好地获得世界其他地区优秀动物的优良特性,并使山羊等难以使用人工授精的动物获得更精确的育种。
 
另外,这项技术还为濒危物种的遗传保护打开了大门,这些濒危物种的数量不断减少,从而限制了它们的遗传多样性。
 
新技术让同性小鼠生育下一代
 
其实,早在2018年中国研究人员就成功培育出了双亲都是雌性或雄性的小鼠,其中“双母”小鼠健康生长到成年,还能繁育下一代。
 
哺乳动物存在一种“基因印记”机制,让后代需有来自父母双方的基因才可能正常发育。这种机制是指有些基因只在母源染色体上表达,有的则只在父源染色体上表达。
 
研究人员用基因编辑技术敲除了雌性小鼠单倍体胚胎干细胞的3个基因印记区,再注入另一个雌性小鼠的卵母细胞(卵细胞的前体)中,并诱导胚胎发育,最终从210个胚胎中培育出29只健康小鼠。
 
研究人员还利用类似方法培育出12只“双父”小鼠,过程相对复杂。他们敲除了雄性小鼠单倍体胚胎干细胞的7个关键基因印记区,并将经过编辑的单倍体胚胎干细胞与另一只雄性小鼠的精子注入移除了细胞核的卵细胞中,并在代孕的雌性小鼠体内妊娠。但这些“双父”小鼠出生后仅存活了48小时。
 
当时研究人员说,这一方法应用于其他哺乳动物仍有障碍,因为每个物种都有独特的印记基因。不过最近在猪、山羊和牛等哺乳动物身上进行的试验则向前迈进了一步。