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科学家从雄性小鼠细胞培育出可育雌性克隆体
他们从携带雄性基因组的细胞中培育出了可育雌性小鼠。
来源:ZME科学组建一个家庭需要多少父母？根据一项新研究，只需要一个。
在一项引人注目的实验中，日本的研究人员利用雄性小鼠的细胞不仅创造了雄性克隆体，还创造了可育的雌性克隆体。他们通过从一些克隆胚胎中移除Y染色体来实现这一点。那些雌性克隆体与基因匹配的雄性克隆体随后通过普通的性繁殖产生了后代。
亚当和亚当
关键步骤是使携带雄性基因组的胚胎失去其Y染色体。
雄性小鼠通常携带一条X和一条Y染色体。Y染色体上的一个基因（称为Sry）触发雄性发育。研究人员使用分子“剪刀”CRISPR-Cas9攻击Y染色体的着丝粒——即帮助染色体在细胞分裂时正确移动的结构。一旦着丝粒受损，Y染色体就会发生错误分离，并最终被推到主细胞核外部。
该团队将这种方法称为Y-CUT。失去Y染色体的胚胎成为XO：它们保留了一条X染色体，但没有Y染色体。在小鼠中，XO动物可以发育为可育雌性（尽管并非对所有哺乳动物都适用）。
但这只是第一步。然后，研究人员将Y-CUT与体细胞核移植（用于创造多利羊的克隆技术）相结合。他们将雄性体细胞的细胞核放入已被移除自身细胞核的卵细胞中。一些克隆胚胎保留了它们的Y染色体并发育为雄性；在另一些中，Y-CUT移除了它，从相同的雄性遗传起始材料中产生了雌性。
研究人员使用雄性小鼠的塞尔托利细胞，在Y-CUT后产生了13只克隆幼崽。其中10只是雌性，且全部为XO。雄性和雌性克隆体都长到成年并相互繁殖，产生了一个包括正常XX雌性的新一代。
然后他们用一只活成年雄性的血细胞重复了实验。没有Y-CUT，克隆只产生雄性。使用Y-CUT，他们获得了10只雌性和1只雄性。最初的供体雄性甚至与用其自身血细胞基因组制造的雌性克隆体繁殖了后代。
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一个雄性核基因组实际上已成为有性繁殖所需两种性别的来源。
对保护工作的推动
最明显的潜在回报可能在保护生物库中，那里稀有动物的细胞可以冷冻数十年。
这些档案已被使用。1988年从一只名为Willa的黑脚雪貂身上收集的细胞，后来被用于创造携带幸存种群中基本缺失的遗传变异的克隆雪貂。到2025年，克隆动物及其后代已产下多窝幼崽，表明数十年前的细胞样本最终可以将失去的多样性重新注入育种计划。
但克隆通常保留供体的性别。雄性细胞产生雄性克隆。如果保护主义者需要雌性将该基因组传递给下一代，这可能会限制宝贵样本的用处。Y-CUT原则上可以放宽这一限制。来自具有遗传价值的雄性的冷冻细胞，有朝一日可能提供雄性和雌性繁殖动物，使他的DNA能够通过任一性别进入种群。
小鼠研究提供了这一想法的早期证明，并可能使野生动物细胞库中的每一瓶样本都更有用——尤其是当只有少数样本幸存时。
并非物种拯救按钮
尽管如此，该实验并未表明一只幸存的雄性可以重建濒危物种。还差得远。
源自一个基因组的种群将几乎不具备维持几代健康所需的遗传变异。真正的保护价值将来自于将该技术与许多储存的基因组一起使用，有可能拯救传统克隆只能以雄性形式繁殖的有价值的雄性细胞系。
还有一个更大的障碍：小鼠对于这个技巧来说异常方便。只有一条X染色体的雌性小鼠可以生育。在人类、马和其他几种哺乳动物中，XO雌性通常是不育的。所以你不能直接将相同的Y移除策略从小鼠转移到濒危哺乳动物。
并且该实验仍然依赖于雌性生物学。克隆需要已移除细胞核的卵细胞，因此研究人员从一个雄性核基因组重新启动了繁殖，而不是完全来自雄性来源的材料。
目前，Y-CUT与其说是一个现成的保护工具，不如说是对新可能性的一个展示。这种可能性能否以及如何被使用仍有待观察。
该研究发表在bioRxiv上，尚未经过同行评审。