克隆来袭

科学家利用新技术,已经克隆出克隆体的克隆体

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图片:PROBIO AMERICAN, INC

三只棕色小鼠。 底部的两只棕色刺豚鼠是顶部的刺豚鼠的克隆体。这只成年刺豚鼠捐献了一个细胞核,该细胞核被注入到旁边黑色小鼠的卵子中。由此产生的胚胎被转移到白化小鼠身上,白化小鼠充当了代孕母亲。

这一次,克隆绵羊多莉的创造者们真的被超越了。由夏威夷大学的柳泽隆三(Ryuzo Yanagimachi)领导的国际科学家团队,现在已经创造出多个克隆体以及这些克隆体的克隆体。描述他们成功的论文于7月23日发表在《自然》杂志上。

该团队是第一个以可重复的方式复制哺乳动物的团队。虽然近年来一些研究人员已经从成年动物身上形成了单个克隆体——最著名的有绵羊多莉和波莉,以及小牛吉恩——但没有一个能够一次产生许多新动物。然而,柳泽和他的同事们制造了50多只基因上与它们的姐妹/父母、姐妹/祖父母和姐妹/曾祖父母相同的相同小鼠。


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这些小鼠都是通过一种名为“檀香山技术”的新方法克隆出来的——该方法由柳泽实验室的博士后科学家若山照彦(Teruhiko Wakayama)开发。早期的克隆要么是通过注射或融合胚胎细胞,要么是通过融合成年细胞产生的,而夏威夷小鼠是通过将成年细胞的细胞核注射到卵细胞(即卵母细胞)中进行克隆的,而卵细胞的细胞核已经被移除。

研究人员使用特殊的移液管,将取自卵巢中发育卵子周围的卵丘细胞的供体细胞核注射到卵母细胞中。接下来,他们阻止卵子分裂并形成多细胞胚泡,时间从一到六个小时不等。

这种延迟是至关重要的一步。“我们发现,当我们包括延迟时,相对较高比例的卵母细胞发育成了胚泡,然后进一步发育,”柳泽解释说。了解这种延迟的分子事件,应该可以阐明促使发育所需的细胞变化。

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供体细胞核。 研究人员将取自某些小鼠成年卵丘细胞的细胞核注射到取自其他小鼠的卵母细胞中,以产生胚泡,然后将其转移到另一组动物身上,让它们足月孕育。

在第一轮实验中,研究人员将142个胚泡转移到16只代孕小鼠体内。大约 8.5 至 11.5 天后,还剩 5 个活胎和 5 个死胎。接下来,他们扩大了测试规模,包括 800 个胚泡和 54 个代孕小鼠,产生了 17 个活胎——其中 10 个存活了下来。第一个出生的,名叫库穆丽娜(Cumulina),以及她的同窝伙伴都产生了正常的、可育的后代。

为了证明他们确实是在创造基因双胞胎,柳泽的团队转而研究不同的品种。他们从棕色的刺豚鼠身上提取供体细胞核,然后注射到黑色小鼠体内。由此产生的胚泡——总共 298 个——被转移到 18 只白化寄养母亲身上,她们产下了 5 只活的刺豚鼠。DNA 分型表明,后代的基因构成确实与刺豚鼠供体的基因构成相匹配。这些克隆体的克隆体在基因上也完全相同。

柳泽估计,通过檀香山技术转移到代孕子宫的每 100 个胚泡中,有 71 个可以成功着床,5 到 16 个会形成胎儿,2 到 3 只活的小鼠会出生。这种效率对于学术界和制药研究人员来说都是好消息。克隆动物群应该有助于科学家揭示参与发育、衰老和各种疾病的细胞和分子活动。

此外,檀香山技术可能会为创造转基因动物提供一种高度可靠的手段——这些转基因动物能够生产基于蛋白质的补充剂和药物。生物技术公司 ProBio America, Inc. 已经获得了该方法的商业化许可,并正在测试替代用途。有人希望它有一天可以用来保护野生或濒危物种。目前,只有时间和伦理才能揭示这项技术的局限性。

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克隆者。安东尼·佩里(Anthony Perry,)和若山照彦(Teruhiko Wakayama,)与柳泽隆三(Ryuzo Yanagimachi,)一起完善和测试了檀香山技术。

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