兩個父親生產子代：突破自然規則尋找銘印基因的真相
- 演化之聲
- 2025年12月5日
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已更新：1月13日
在哺乳動物的世界裡，要讓兩個父方基因組結合誕生一個後代，看似是科幻故事般的挑戰，因為哺乳類的胚胎發育深刻依賴基因銘印（genomic imprinting），而什麼是基因銘印呢？這是哺乳類特有的表觀遺傳機制，會在卵子、精子形成時建立與決定哪些基因需要進行甲基化（methylation）、組蛋白修飾（histone modifications）或非編碼 RNA 調控等，使特定基因沉默，讓胚胎發育中強制指定特定基因只能在母方或父方的染色體上表達，而另一方的染色體上該基因就會沉默不執行功能。比如多數哺乳類只有來自父親的第二型類胰島素生長因子（IGF-2）基因或者只有來自母親的長鏈非編碼 RNA 的 H19 基因等，才會在後代身上表達，但母方的 IGF-2 基因或父方的 H19 基因會沉默，顯現出父方與母方之間互補或競爭的演化結果，而且這種啟動或沉默的狀態會一路維持到後代個體死亡。
銘印現象與哺乳類的胎盤、早期發育、腦部形成與後期生理都有重要關聯。有趣的是，父系表達基因往往是促進胎兒生長、增加營養輸送等功能；而母系表達基因則多是抑制胎兒過度生長或保護母體。過去的小鼠研究認為，只靠兩套父方基因組的胚胎通常會出現嚴重發育異常，例如胎兒過度生長、器官肥大、呼吸困難、腦部與臉部畸形，最終無法存活。該如何突破這個限制，曾被視為跨不過的門檻。但這次的研究透過直接刪除大量銘印基因，成功讓雙親皆為父方的小鼠（bi-paternal mice）活到成年，並清楚證明阻礙哺乳動物單性繁殖的核心障礙，正是銘印基因本身。
