靶向表观遗传编辑印记控制区培育可育雄源小鼠

来自中国的研究人员通过CRISPR表观基因组工程技术，靶向编辑7个印记控制区(ICRs)的DNA甲基化模式，成功将双精子注入去核卵母细胞形成二倍体胚胎，培育出可育的雄源小鼠。该研究突破基因组印记(genomic imprinting)对单亲繁殖的限制，为哺乳动物孤雌/孤雄生殖机制研究提供新范式。

　　

哺乳动物的生命起始于卵母细胞与精子的融合，受精卵携带来自父母双方的两套基因组。雄源生殖(androgenesis)作为一种仅依赖雄性遗传物质产生后代的方式，在哺乳动物中难以实现，这被归因于基因组印记(genomic imprinting)——一种导致基因单等位表达的表观遗传机制。

最新突破性研究通过CRISPR表观基因组编辑技术，对7个关键印记控制区(Imprinting Control Regions, ICRs)进行等位特异性DNA甲基化重塑。研究人员将两个精子注入去核卵母细胞构建二倍体胚胎，并利用原型间隔序列邻近基序(protospacer adjacent motif, PAM)设计向导RNA，实现特定等位基因的表观遗传修饰。

这项研究成功培育出发育至成年的雄源小鼠，证明靶向修饰少数ICRs即可突破哺乳动物雄源生殖的发育障碍。该成果与既往单亲生殖研究共同印证：基因组印记是阻碍哺乳动物单亲胚胎发育的根本屏障。这些可育的雄源小鼠为表观遗传调控、生殖发育等研究提供了全新模型。