这项重磅研究最近发表在《美国科学院院刊》 (PNAS) 上。
孤雌生殖又称孤雌生殖。这种雌性可以“单枪匹马”繁衍后代的繁殖方式，其实在整个动物界并不罕见。昆虫、鸟类、爬行动物和两栖动物中有很多例子。
然而，哺乳动物的新生命总是从卵细胞和精子细胞的结合开始。科学家发现，原因与一种称为“基因组印记”的现象有关。这意味着父亲或母亲提供的一些基因将被化学标记为“甲基化”并变得不活跃。来自父母双方的基因组聚集在一起，相互补充，使后代能够正常发育。这意味着仅由一方提供的遗传物质会因为一些关键基因无法正确表达而阻碍胚胎发育或产后生长发育。
既然如此，如果能够消除或改变“基因组印记”，是否就能消除繁衍的障碍呢？在过去的几年里，许多科学家以不同的方式进行了尝试。例如，同样来自中国的一个研究团队利用干细胞技术和基因编辑技术“擦除”基因组印记，创造出双亲同性的小鼠。
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在这项研究中，科学家们针对甲基化差异进行编辑，通过重写七个关键的基因组印记控制区域，最终实现了仅用单个小鼠卵母细胞产生后代的目标。
这些基因组印记控制区通过甲基化程度调节两组关键基因的打开或关闭。研究人员从雌性小鼠身上取出卵母细胞后，使用CRISPR基因编辑系统对细胞进行处理，定位一组基因的基因组印记控制区域，并通过添加甲基化将其关闭；与此同时，他们找到了另一组基因。通过去甲基化打开它。这样，就可以分别模拟正常受精卵细胞中来自父亲和母亲的基因组印记，最终使未受精卵母细胞具有与受精卵细胞相似的特征。
当编辑后的卵母细胞在体外发育到早期胚胎阶段后，研究人员将这些孤雌胚胎植入雌性小鼠的子宫中，并让它们在体内继续发育。研究人员培养并移植了192 个胚胎，其中三只小鼠足月出生。
最终，一只孤雌小鼠不仅存活到了成年，而且还像成年小鼠一样通过正常繁殖生下了后代。
研究人员通过测序验证，存活小鼠的所有经过编辑的印记控制区域都显示出正确的甲基化模式。在出生后早期死亡或未能存活的胚胎中，并非所有七个关键基因组印记控制区域都被成功编辑或印记丢失。这一分析结果凸显了关键基因组印记控制区域在胚胎生长发育中的重要性，也为进一步提高该技术的成功率指明了方向。
研究人员在论文总结中指出：“哺乳动物成功的单性生殖将为农业、研究和医学领域带来许多机会。”
