研究人员首次直接培育出有两个爸爸的老鼠。
这些老鼠出生后无法存活超过一天左右，杏耀平台但从两个父亲的DNA中培育出一个胚胎，一直到胎儿发育，这可不是件容易的事。研究人员发现，制造有两个妈妈的老鼠要困难得多。
这一发现有助于解释为什么哺乳动物无法在单亲家庭中繁殖。它们也有助于解释为什么那些能够单独繁殖的动物，比如一些两栖动物，几乎都是雌性的。
中国科学院干细胞研究员、该研究的高级作者李伟(音译)说，阻碍单性生殖的障碍是所谓的基因组印记，也就是DNA的分子标记，它控制着基因组中的指令是如何执行的。但10月11日发表在《细胞干细胞》(Cell Stem Cell)杂志网络版上的这项新研究表明，这种障碍是可以跨越的。
基因组印记对胚胎发育是重要的,但它是如何工作的和控制,这是一个“黑盒”,Mellissa曼说,在生殖科学研究员匹兹堡大学医学院和Magee-Women研究所的他并没有参与这项新研究。
在有性繁殖中，每个后代的DNA一半来自母亲，一半来自父亲。但是来自父母双方的DNA都有独特的分子标记，这些标记是在原始精子和卵子形成过程中添加的。这些标签是指示基因是表达还是保持休眠的指令。
曼恩说:“你可以从母亲那里继承一个特定基因的副本，这个带有这些分子‘标记’的基因将使它能够被转录，发挥其功能。”“但是来自父亲的同一个基因会有不同的标签，阻止它被表达。”
这些标签有许多实际的后果。它们对早期胚胎发育至关重要，曼恩说。此前的研究发现，当科学家试图从两个精子中培育后代时，胚胎无法发育，而生长胎盘的细胞却生长旺盛;两个卵子的后代会形成发育中的胚胎和无法生长的胎盘。
还有一些遗传疾病依赖于基因组印记。安琪尔曼综合征是一种神经系统疾病，可导致智力障碍和癫痫发作，是由母亲染色体上的UBE3A基因突变引起的。当同样的基因突变由父亲而不是母亲遗传下来时，结果是一种完全不同的神经系统疾病，称为普瑞德-威利综合征。
需要两个
有些动物能单独繁殖。大多数情况下，雌性在没有雄性的情况下进行繁殖，这一过程被称为孤雌生殖。各种鱼类、爬行动物和两栖动物都可以用这种方式繁殖。这篇新论文的另一位资深作者、中国科学院的胡宝阳(音译)说，目前已知只有一种鱼(Danio rerio)能够单独与雄性繁殖，而且只有在特定的实验室条件下才能繁殖。
这项新研究背后的研究人员想要了解为什么哺乳动物不能单独繁殖。因此，首先，他们着手研究如何在哺乳动物中创造单性生殖。他们用老鼠的干细胞进行改造，使其只有一组母体染色体，就像一个卵子，然后将它们注入一个正常的卵细胞中，创造出一个含有两组母体DNA的胚胎。然后他们将胚胎移植到代孕母亲体内。
为了创造一个可行的胚胎，研究人员必须从工程干细胞中删除三个基因组的印迹片段。尽管李教授告诉我们，这些老鼠在实验条件下只进行了有限的时间测试，所以它们可能没有用传统方法生产的老鼠健康。
但是有两个妈妈的老鼠并不是什么新鲜事;作者写道，2004年首次生产出了有两个母亲的类似老鼠。
因此，他们转向了一个更难的问题:让老鼠有两个爸爸。德克萨斯州安德森癌症中心的研究人员只做过一次。在这种情况下，研究人员创造了带有X染色体但没有Y染色体的男性干细胞，并将它们注射到女性囊胚中。然后让这些雌性成长为成年。然后，他们让只携带男性X-DNA的女性与男性交配，创造出只携带两个父亲基因的后代。
爸爸独自一人
胡教授说，这一次，研究人员想看看他们是否可以在没有转基因雌性老鼠的中间环节的情况下制造出有两个爸爸的老鼠。为了做到这一点，他们将只有父亲DNA的精子细胞和干细胞注射到一个卵细胞中，卵细胞的细胞核(也就是所有的母亲DNA)被移除。然后他们提取出干细胞，这些干细胞能够成为身体中的任何细胞，并在胚胎中发育。然后这些干细胞被放入一个单独的囊胚中。胡说，胚泡是形成胎盘的必要条件。最后，这个干细胞注入的囊胚被植入代孕母亲的子宫。
“据我们所知，这是第一次有两个直接父亲的双父系老鼠被生产出来，”胡说
但是老鼠的情况并不好。事实上，成功分娩的人只占少数。在1023次尝试中，只有12只幼崽出生。这些幼崽也不正常。它们被液体弄肿了，比普通老鼠的幼仔大两倍多。他们都挣扎着去喂奶和呼吸，出生后不久就死了。
曼恩说:“人们在这一问题上走在了科学的前沿，
杏耀主管团队 ，他们认为两个雄性可能会有一个孩子。”“还有很长的路要走。”
然而，这项研究确实揭示了为什么自然中孤雌生殖比雄性生殖更常见。研究人员必须删除基因组中的7个印迹区域，杏耀代理才能使男性生殖正常，比女性多删除4个。(曼恩说，遗传物质的额外损失可以解释为什么有两个父亲的老鼠如此异常。)
同样来自中国科学院的这项研究的资深作者齐周(音译)说，在未来，这种方法可以用于更深入地研究印迹对各种发育障碍的影响。周说，这些老鼠可以用来测试可能纠正遗传疾病的基因改造。
