科学＆テクノロジー

2人の父親がいるマウスは、初めて独自の子孫を持っています

2人の父親がいて、自分の子孫を持っている大人の雄マウスヤンチャン・ウェイ 初めて、2人の父親を持つマウスが自分の子孫を持つようになりました。2人の男性が両方とも遺伝的に関連している子供を持つことを可能にするための重要なステップを告げています。しかし、これが人々に試みられる前に、まだ長い道のりがあります。 ヤンチャン・ウェイ 中国の上海では、核が除去された卵に2つの精子細胞をまとめることで、偉業を達成しました。その後、チームはエピゲノーム編集と呼ばれる方法を使用して、精子DNAの7つの部位を再プログラムしました。これは、胚の発達を可能にするために必要でした。 雌マウスに移されたこれらの胚のうち259個のうち、2人の子孫（両方とも男性）が生き残り、成長し、成功率は非常に低くなりました。その後、女性と交配した後、どちらもサイズ、体重、外観の点で正常に見えた父親の子孫です。 2人の父親と一緒にマウスを作成することは、2人の母親とマウスを作成するよりもはるかに難しいことが証明されています。 2人の母親との最初の肥沃なマウスの誕生、カグヤは2004年に報告されました。 カグヤは遺伝的に修正されなければなりませんでしたが、2022年には、ウェイと彼の同僚はできました エピゲノームの編集のみを使用して、同様に父のいないマウスを作成します、DNA配列を変更しません。この同じ方法が母親のないマウスを作るために使用されました。 2人の父親または2人の母親を持つ哺乳類を作成することが非常に重要な偉業である理由は 刷り込みと呼ばれる現象、これは、ほとんどの動物が2セットの染色体を持っているという事実に関連しています。1つは母親から、もう1つは父親から受け継がれています。 卵と精子の形成中に、これらの染色体に化学ラベルが追加され、一部の遺伝子が活性であることをプログラムし、他の遺伝子を非アクティブにします。これらの変化は、基礎となるDNA配列を変更しないため「エピジェネティック」と呼ばれますが、セルが分裂するときにラベルを引き継ぐことができます。 重要なことに、母親のエピジェネティックプログラミングは父親のエピジェネティックプログラミングとは異なり、精子の「オン」とラベル付けされている遺伝子が卵の「オフ」とラベル付けされ、逆も同様です。 これは、卵に2セットの母体染色体、つまり父方の染色体のセットがある場合、正常に発達できないことを意味します。ペアの1つの染色体でアクティブになるはずの遺伝子は、両方のコピーまたは両方のコピーが1つだけである場合にアクティブになり、その遺伝子の「過剰摂取」をもたらす可能性があります。 Kaguyaの場合、研究者は遺伝子の一部を削除して、全体的な遺伝子活性をより正常にすることでこれを回避しました。しかし、2人の父親と一緒にマウスを作成するには、さらに多くの変更が必要です。 今年の初め、中国の別のチーム 大人になるために2人の父親がいるマウスを数匹もらいました 遺伝子活性を正常化するために20の遺伝的修飾を行った後、これらのマウスは完全に健康でも肥沃でもありませんでした。 遺伝子修飾を介して遺伝子活性を修正することは、研究室動物の刷り込みの研究に役立ちますが、特に遺伝的変化の効果が完全には理解されていないため、人々には受け入れられないでしょう。 エピジェネティックなアプローチのために、Weiと彼のチームは修正されたフォームを使用しました CRISPR 通常、遺伝子編集に使用されるタンパク質。標準のCRISPRタンパク質と同様に、これらはゲノム上の特定の部位を探すために作成できます。しかし、これらの配列が見つかると、修正されたタンパク質はDNAを変更するのではなく、エピジェネティックラベルを追加または除去します。 この研究は大きな前進です、と言います ヘレン・オニール ユニバーシティカレッジロンドンで。 「ゲノムの刷り込みが哺乳類の一晩繁殖の主な障壁であることを確認し、それが克服できることを示しています。」 それは遺伝子修飾を伴わないため、エピゲノーム編集アプローチは、原則として、同性カップルが自分の遺伝子の子供を持つことを可能にするために使用できます。ただし、人での使用には、テクニックが検討される前に、成功率ははるかに高くなる必要があります。 「同性の親から子孫の生成に関するこの研究は有望ですが、必要な卵の数、必要な多数の代理女性、および成功率が低いため、人間に翻訳することは考えられません」と言います。 クリストフ・ガリチェット 英国のセインズベリーウェルカムセンターで。 成功率が非常に低い理由はいくつかあります。まず第一に、2つの精子細胞を組み合わせることで、胚の4分の1が2つのY染色体を持っていたことを意味し、そこまで発達していませんでした。また、エピゲノムの編集は、胚のごく一部の7つのサイトすべてでのみ機能し、場合によってはターゲットオフ効果があった可能性があります。 成功率と 健康 動物の7つ以上の部位を変更することでおそらく改善できますが、変更する必要があるサイトはマウスのサイトとは異なる可能性が高いため、これはおそらく人々での使用に翻訳されません。 2人の父親を持つ人間の赤ちゃんがこのように作成された場合、彼らは技術的に 3人の親の赤ちゃんになります なぜなら、細胞内のミトコンドリアは、少量のDNAを含むが、卵子提供者から来るからです。 2023年、日本のチームが発表しました…