這些研究人員發現利用在兩個印記基因組區域中發生基因缺失的孤雌單倍體胚胎幹細胞培育出的雙母親小鼠在行為測試中表現異常並且具有較小的身材。為了讓它們更接近於正常的小鼠,他們隨後剔除了位於Rasgrf1基因上遊的第三個長12.1kb的印記基因組區域。他們選擇Rasgrf1基因是因為它在野生型成年小鼠和雙母親成年小鼠的大腦中差異性地表達。很顯然,他們的選擇是正確的。由此產生的雙母親小鼠後代正常地生長,而且在行為測試中與對照小鼠沒有差別。
為了解決雙父親胚胎的問題,這些研究人員回到了他們在2012年完成的那項研究(Nature, 18 October 2012, doi:10.1038/nature11435),在那項研究中,他們通過將精子注射到沒有細胞核的卵子中而構建出孤雄單倍體胚胎幹細胞(androgenetic haploid embryonic stem cell, ahESC)。當他們將其中的一個孤雄單倍體胚胎幹細胞和另一個精子插入到新鮮的沒有細胞核的卵子中時,胚胎發育開始發生,但這些胚胎在第8天左右停止生長,此後不久胎盤也停止生長。
因此,這些研究人員轉向了一種稱為四倍體胚胎互補(tetraploid complementation)的技術,這種技術促進由胚胎幹細胞產生的胚胎中的胎盤發育。他們從雙父親胚胎中獲得二倍體胚胎幹細胞,在讓這些二倍體胚胎幹細胞長成胚泡(blastocyst)後,他們將另一個孤雄單倍體胚胎幹細胞注入胚泡中。
即使採取了額外的步驟,這些研究人員也必須剔除7個之前已經證實影響胚胎發育的印記基因組區域,才能成功培育出雙父親小鼠幼仔。僅少剔除一個印記基因組區域就會導致所產生的雙父親小鼠幼仔在出生後因呼吸問題而快速地死亡,它們在體重上是野生型小鼠幼仔的兩倍並且全身腫脹。缺失這7個印記基因組區域的雙父親小鼠幼仔仍然比野生型小鼠幼仔略大,並且在出生後不久就死亡,不過其中的兩隻雙父親小鼠幼仔的壽命超過48小時。
2.BioRes:鑑定出維持幹細胞多能性的關鍵性因子BRG1
doi:10.1089/biores.2013.0047
對成體細胞進行重編程讓它們返回到一種未分化的多能性狀態,為人們開發出新的細胞療法奠定基礎。這個領域的加快發展將依賴於鑑定出促進多能性的因子。在一項新的研究中,來自德國明斯特大學和馬克斯-普朗克分子生物醫學研究所的研究人員就鑑定出這樣的一種被稱作Brg1的蛋白因子。相關研究結果發表在BioResearch Open Access期刊上,論文標題為「BRG1 Is Required to Maintain Pluripotency of Murine Embryonic Stem Cells」。
在這項研究中,論文通信作者Nishant Singhal和同事們證實蛋白Brg1在調節參與維持胚胎幹細胞多能性的一個基因網絡內的部分基因中發揮著關鍵性作用。這個相同的基因網絡是開發成體細胞重編程方法的靶標。