研究人員第一次直接創造了兩個爸爸的老鼠。
這些小鼠在出生後不能存活超過一天左右，但是通過胎兒發育由兩個父親的DNA製成的胚胎並非易事。研究人員發現，與製作兩個媽媽的老鼠相比，這要困難得多。
這些發現有助於解釋為什麼哺乳動物不能和父母一起也能繁殖。有助於解釋為什麼那些能夠單獨繁殖的動物，如一些兩棲動物，幾乎總是女性。註解（有些兩性動物是不靠男性或者女性生殖的，比如蚯蚓，我們熟悉的蝸牛，等等）
中國科學院幹細胞研究員說，單性繁殖的障礙是基因組 印記，或DNA的分子標記，它調節基因組中的指令是如何進行的。但這項於10月11日在線發表在幹細胞雜誌上，研究表明屏障可以跨越。
父母印記
眾所周知，基因組印跡對胚胎髮育很重要，但是它是如何工作的，以及什麼控制著它，這是一個謎，匹茲堡大學醫學院和瑪吉-婦女研究所的生殖科學研究員梅麗莎·曼恩說，
在有性繁殖中，每一個後代都從母親身上繼承一半的DNA，一半來自父親。但是每個父母的DNA在原始精子和卵子的形成過程中都加入了獨特的分子標籤。這些標籤是指示基因表達或休眠的指令。
曼恩說：“你可以從媽媽那裡繼承一個特異基因的拷貝，帶有這些分子‘標記’的基因將使它能夠被轉錄來完成它的功能。”但是，同一個基因來自父親會有不同的標籤，防止它被表達。
這些標籤有很多真實的後果。Mann說，它們對胚胎早期發育至關重要。以前的研究已經發現，當科學家試圖改造來自兩個精子的後代時，胚胎不能發育，而生長胎盤的細胞卻能茁壯成長；來自兩個卵子的後代導致一個發育中的胚胎和一個不能生長的胎盤。
也有依賴於基因組印跡的遺傳紊亂。Angelman綜合症是一種導致智力殘疾和癲癇的神經疾病，是由母親染色體上的UBE3A基因突變引起的。當同樣的基因突變被爸爸而不是媽媽遺傳下來時，結果就是完全不同的神經疾病，叫做Prader-Willi綜合徵。注（2018年5月11日，該疾病被列入國家衛生健康委員會等5部門聯合制定的《第一批罕見病目錄》）
有些動物能夠獨奏。大多數情況下，當一個女性繁殖沒有男性，一個過程稱為孤雌生殖。各種魚類，爬行動物和兩棲動物可以繁殖這種方式。新論文的另一位資深作者、中國科學院的胡寶洋說，目前只知道一條魚（Danio rerio）是獨自和雄性一起繁殖的，而且只有在特定的實驗室條件下。注（Danio rerio斑馬魚斑馬魚身體延長而略呈紡錘形，頭小而稍尖，吻較短，全身佈滿多條深藍色縱紋似斑馬，與銀白色或金黃色縱紋相間排列紋路比較有條理。在水族箱內成群遊動時猶如奔馳於非洲草原的斑馬群，故此得斑馬魚之美稱。）
斑馬魚
這項新研究的研究者希望瞭解為什麼哺乳動物不能單獨繁殖。因此，他們開始著手研究如何在哺乳動物中產生孤雌生殖。他們利用基因工程小鼠幹細胞，只具有一組母體染色體，比如一個卵子，然後將它們注射到一個正常的卵細胞中，從而產生帶有兩組母體DNA的胚胎。然後他們把胚胎移植到代孕母親身上。
為了創造一個可行的胚胎，研究者不得不從工程幹細胞中刪除三個基因組的印跡片段。儘管告訴《生活科學》雜誌說，在實驗條件下，這些小鼠只進行了有限時間的試驗，因此它們可能不像老式方法生產的小鼠那樣健康，但結果小鼠看起來很正常
但是，兩個媽媽的老鼠並不是什麼新鮮事，2004年首次生產了兩隻媽媽的類似小鼠。
於是，他們轉向了一個更棘手的問題：用兩隻爸爸做老鼠。德克薩斯的安德森癌症中心的研究人員只做了一次。在那種情況下，研究人員創造了具有X染色體但沒有Y染色體的雄性幹細胞，將它們注射到雌性囊胚中，在囊胚發育的早期階段，一些細胞已經分化為特定類型。然後讓這些女性發育成成年人。然後他們交配的雄性攜帶男性X-DNA與男性，創造後代只攜帶基因來自兩個爸爸。
這次，研究人員想看看在沒有轉基因雌性小鼠的中間步驟的情況下，是否能夠用兩個爸爸做小鼠，胡告訴教授《生活科學》。為了做到這一點，他們把一個只有父系DNA的精子細胞和幹細胞注射到一個卵細胞中，該卵細胞核（以及由此移除的所有母系DNA）被移除。然後，他們提取出幹細胞，這些幹細胞能夠成為胚胎中發育的任何細胞。然後將這些幹細胞放入一個單獨的囊胚中。胡說，胚泡是胎盤發育所必需的。最後，這個幹細胞注射囊胚被放入一個代孕母親的子宮。
胡教授告訴《生活科學》，“據我們所知，這是第一次有兩個直接父親的雙父鼠。”
但老鼠的表現並不好。事實上，成功的出生率很低。在1023次嘗試中，只有12只活幼崽出生。幼崽不正常。他們的液體腫脹，比普通的老鼠幼崽大兩倍。他們都掙扎著進行呼吸，並在出生後不久就死了。
曼恩告訴《生活科學》雜誌：“人們正在用這個方法走在科學的前面，他們說，兩個男性有可能生孩子。”這是一段很長的路。”
然而，這項研究所做的努力 為什麼孤雌生殖在自然界中比雄性生殖更為常見。研究人員必須刪除基因組的7個印跡區域才能使男性生殖正常，比女性多出4個。（遺傳物質的額外損失可以解釋為什麼兩個父親的小鼠是如此的異常，）
研究中國科學院的資深作者周齊說，將來，這種方法可以用來更仔細地研究印跡對各種發育障礙的影響。周齊說，這些小鼠可以用來測試遺傳，以糾正遺傳性疾病。
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