Une personne du même sexe peut-elle avoir des enfants ? ——Réalisations de recherche des nouveaux universitaires

Chers amis, avez-vous l’impression qu’Internet a été très occupé ces derniers temps, avec trop de recherches à chaud ? Il y a eu non seulement l’incident de la découverte du virus de la variole par une société pharmaceutique américaine, étroitement liée à la sécurité humaine, mais aussi 149 académiciens supplémentaires élus dans les deux académies de mon pays cette année. L’élection de tant de personnes est vraiment un motif de célébration !

Certains amis ont alors dit qu'il était compréhensible que l'incident du virus de la variole soit devenu un sujet brûlant, mais l'élection de cet académicien semble avoir peu à voir avec nous, n'est-ce pas ? Laissez-moi le dire ainsi, Zhong Nanshan et Yuan Longping sont tous deux des universitaires, comprenez-vous ce que je veux dire ?

Maintenant, pour revenir au sujet, je vais vous présenter aujourd’hui un sujet très populaire : Comment autoriser la reproduction homosexuelle ? Il s’agit d’une petite étude réalisée par l’académicien nouvellement élu Li Jinsong. En fait, j’ai déjà écrit sur l’académicien Li.

01. Questions relatives à la reproduction entre personnes de même sexe

Dans les connaissances en biologie du collège, nous savons que dans des circonstances normales, pour donner naissance à un enfant, le spermatozoïde et l'ovule doivent se combiner pour produire un ovule fécondé, qui s'implante ensuite dans l'utérus. L’ovule fécondé continue de se différencier et de se diviser, et finit par se développer en fœtus.

S'il y a deux femmes, le problème de l'utérus est facile à résoudre, mais s'il y a deux hommes, c'est difficile à résoudre, après tout, la maternité de substitution est toujours illégale dans notre pays. Le problème le plus critique est que, puisque l’ovule fécondé est appelé ovule fécondé, il doit être produit par la combinaison d’un spermatozoïde et d’un ovule. Cependant, s’il n’y a que deux ovules ou deux spermatozoïdes, il est impossible de former une progéniture. C'est inscrit dans nos gènes. En d’autres termes, les humains ne peuvent pas se reproduire de manière asexuée.

Cependant, les scientifiques ne sont pas convaincus par cela, car biologiquement, les spermatozoïdes et les ovules portent tous deux un ensemble complet de chromosomes, alors pourquoi deux spermatozoïdes ou deux ovules ne peuvent-ils pas fusionner ?

Les scientifiques ont donc commencé à étudier comment permettre aux couples de même sexe de se reproduire.

Cependant, lorsqu’il s’agit de recherche, il faut commencer par les choses simples, c’est pourquoi la première chose que les scientifiques ont choisie était les œufs. Étant donné que l'œuf est de grande taille, il possède un système biologique complet, tel que les organites et les mitochondries familiers, etc., ainsi qu'une série de cytoplasme, d'enzymes, de nutriments et d'autres matériaux qui permettent à diverses réactions biologiques de se produire.

Le sperme est beaucoup plus petit. Afin de faciliter le mouvement, le volume des spermatozoïdes est inférieur à un pour cent de celui de l'ovule et il manque d'organites, d'enzymes et d'autres substances en quantité suffisante.

02. Problème d'intégration

Cependant, la première étape de l’expérience de fusion a échoué.

Pourquoi? La raison est que les deux œufs ne peuvent pas du tout fusionner. Lorsque les scientifiques mettent deux œufs ensemble, ils conservent leur état indépendant. Tu es toi et je suis moi. C'est très embarrassant. Après tout, s’ils ne peuvent même pas fusionner dès la première étape, il n’est pas nécessaire de penser au suivi.

Certains scientifiques ont également essayé certaines méthodes, comme l’utilisation de la stimulation par courant électrique, mais sans succès. Si des réactifs qui dissolvent les membranes cellulaires sont utilisés, les deux ovules peuvent fusionner, mais la conséquence est que les ovules meurent.

Fondamentalement, une raison importante est qu’il existe une série de barrières et de molécules de signalisation correspondantes à la surface cellulaire. Ce sont comme des codes secrets. Si vous ne pouvez pas répondre aux codes secrets, alors désolé, vous serez refoulé. C’est l’une des raisons pour lesquelles deux ovules ne peuvent pas fusionner.

Cela ne pose cependant pas de problème aux scientifiques.

Le processus de fécondation du sperme consiste essentiellement à ce que le sperme trouve la voie de signalisation à la surface de l'ovule grâce à la réaction acrosomique, puis à injecter l'ADN du sperme dans l'ovule. C’est le processus de base.

Les scientifiques ont donc commencé à simuler l’essence de la fécondation des spermatozoïdes en extrayant directement l’ADN d’un ovule, puis en l’injectant dans un autre ovule.

Cela simule le processus de fécondation spermatozoïde-ovule et réalise le processus d'intégration de deux génomes d'ovules dans un seul ovule.

Est-ce que ça va ?

Les idéaux sont beaux, mais la réalité est cruelle.

Bien que les deux ovules semblent avoir fusionné, ils ne se sont pas développés davantage.

03. Dilemme épigénétique

Après une étude minutieuse, il a été découvert que les génomes des deux ovules restent encore très indépendants dans les nouvelles cellules, chacun d'eux étant différent. C'est complètement différent de la fécondation, car pendant le processus de fécondation, les génomes du spermatozoïde et de l'ovule communiqueront et échangeront entre eux, mais les génomes des deux ovules ne communiquent pas entre eux, donc naturellement l'étape suivante ne peut pas être réalisée.

Le problème réside dans l’épigénétique.

Le génome humain possède une manière particulière d’enregistrer les informations. Cette information n’est pas une modification de la séquence d’ADN, mais existe de manière épigénétique. Ces contenus affecteront directement la fusion du génome. Si vous ne supprimez pas ces empreintes, si vous mettez l'ADN de deux œufs ensemble, ils resteront indépendants et n'interagiront pas l'un avec l'autre comme les deux ensembles de chromosomes dans un corps diploïde normal.

Comment résoudre ce problème ? La solution est de supprimer ces marques.

Fin 2015, l'équipe de Li Jinsong de l'Institut de biochimie et de biologie cellulaire des Instituts des sciences biologiques de Shanghai, Académie chinoise des sciences, a réussi à produire une progéniture complète en utilisant deux ovules.

Nous savons que les ovules ne fusionnent pas entre eux, sinon la Vierge Marie apparaîtrait réellement.

Mais la raison principale est due à deux gènes, H19 et Gtl2, dont les différences épigénétiques affectent la fusion de deux ovules entre eux (région différentiellement méthylée (DMR)).

Ils ont donc contrôlé l'expression de ces deux gènes (suppression de IG-DMR et H19-DMR en utilisant CRISPR-Cas9)

Leur approche est la suivante

En termes simples, grâce à la modification génétique par déméthylation, un ovule est transformé en une « cellule semblable à un spermatozoïde », puis cette cellule semblable à un spermatozoïde se combine avec l'ovule, complétant ainsi la fécondation et se développant en une souris complète.

L'image ci-dessus montre une souris pure, issue de la fusion de deux ovules.

Zhong C, Xie Z, Yin Q, et al. Les cellules souches embryonnaires haploïdes partthénogénétiques soutiennent efficacement la génération de souris par injection d'ovocytes[J]. Recherche cellulaire, 2015.

Il s’agit de l’une des réalisations scientifiques les plus importantes de l’académicien Li Jinsong. L'académicien Li Jinsong étudie principalement la reprogrammation des cellules somatiques, c'est-à-dire comment restaurer une cellule à son état d'origine. Ce processus est une étape nécessaire au développement des cellules souches et des ovules fécondés.

04. Reprogrammation et reproduction homosexuelle

En fait, ce n’est pas seulement la reproduction femelle-femelle, mais aussi la reproduction mâle-mâle qui présente des problèmes similaires.

En fait, la question derrière la reproduction est de savoir comment permettre à ces spermatozoïdes et à ces ovules d’initier le processus de reprogrammation, qui implique de nombreux processus épigénétiques importants et qui a également été un sujet brûlant ces dernières années.

L’introduction se termine essentiellement ici. En fait, dans la liste des académiciens de l'Académie des sciences en biologie de cette année, j'ai quelques intersections avec trois grands noms (ils ne me connaissent pas, haha), mais ces personnes sont en effet des chercheurs de haut niveau dans le domaine et méritent d'être académiciens.

Ci-joint les principales réalisations de recherche scientifique de l'académicien Li Jinsong.

1. Jiang, Jing*; Lv, Wenjian; Oui, Xiaoying; Wang, Lingbo; Zhang, Homme; Yang, Hui; Okuka, Maja; Zhou, Chikai; Zhang, Xuan; Liu, Lin#; 23(1):92-16.

2. Yang, Hui*; Shi, Linyu; Wang, Bang-An; Liang, Dan; Zhong, Cuiqing; Liu, Wei; Nie, Yongzhan; Liu, Jie; Zhao, Jing; Gao, Xiang; Li, Dangsheng; Xu, Guo-Liang#; Li, Jinsong#. Génération de souris génétiquement modifiées par injection d'ovocytes de cellules souches embryonnaires haploïdes androgénétiques. CELLULE. 2012. 149(3):65-617.

3. Gu, Tian-Peng*; Guo, Fan; Yang, Hui; Wu, Hai-Ping; Xu, Gui-Fang; Liu, Wei; Xie, Zhi-Guo; Shi, Linyu; Lui, Xinyi; Jin, Seung-gi; Iqbal, Khursheed; Shi, Yujiang Geno; Deng, Zixin; Szabo, Piroska E.; Pfeifer, Gerd P.; Li, Jinsong#; Xu, Guo-Liang#.Le rôle de l'ADN dioxygénase Tet3 dans la reprogrammation épigénétique par les ovocytes. NATURE. 2011. 477(7366):606-U136.

4. Jiang, Jing*; Ding, Guohui; Lin, Jiangwei; Zhang, Homme; Shi, Linyu; Lv, Wenjian; Yang, Hui; Xiao, Huasheng; Pei, Gang; Li, Yixue; Wu, Jiarui#; Li, Jinsong#.Différents potentiels de développement des cellules souches pluripotentes générées par différentes stratégies de reprogrammation.JOURNAL OF MOLECULAR CELL BIOLOGY. 2011. 3(3):197-199.

5. Lin, Jiangwei*; Shi, Linyu; Zhang, Homme; Yang, Hui; Qin, Yiren; Zhang, Jun; Gong, Daoqing; Zhang, Xuan; Li, Dangsheng; Li, Jinsong#. Les défauts dans la lignée cellulaire trophoblastique expliquent le développement in vivo altéré des embryons clonés générés par la synthèse nucléaire somatique