九十九、克隆羊多利
克隆羊片任,是指用已經(jīng)分化的成熟的體細胞(乳腺細胞)克隆出的羊。多利是世界上第一只成功克隆的羊蔬胯。這項研究不僅對胚胎學对供、發(fā)育遺傳學、醫(yī)學有重大意義,而且也有巨大的經(jīng)濟潛力产场《焖瑁克隆技術(shù)可以用于器官移植皆愉,造福人類鳞贷;也可以通過這項技術(shù)改良物種,給畜牧業(yè)帶來好處剧蹂∪丰悖克隆技術(shù)若與轉(zhuǎn)基因技術(shù)相結(jié)合醒串,可大批量“復制”含有可產(chǎn)生藥物原料的轉(zhuǎn)基因動物,從而使克隆技術(shù)更好地為人類服務(wù)鄙皇。世界第一批無性繁殖的轉(zhuǎn)基因羊也在英國誕生芜赌。
1996年7月5日,英國科學家伊恩·威爾穆特博士成功的克隆出了一只小羊伴逸,小羊與它的“母親”一模一樣缠沈。這只小羊的名字就是Dolly。
Dolly是由移植母羊的乳腺細胞到被摘除細胞核的卵子細胞中發(fā)育而成的违柏。它證明了一個哺乳動物的特異性分化的細胞也可以發(fā)展成一個完整的生物體。
克隆是英文“clone”或“cloning”的音譯香椎,而英文“clone”則起源于希臘文“Klone”漱竖,原意是指以幼苗或嫩枝插條,以無性繁殖或營養(yǎng)繁殖的方式培育植物畜伐,如扦插和嫁接馍惹。在大陸譯為“無性繁殖”在臺灣與港澳一般意譯為復制或轉(zhuǎn)殖或群殖。 中文也有更加確切的詞表達克隆玛界,“無性繁殖”万矾、“無性系化”以及“純系化”∩骺颍克隆是指生物體通過體細胞進行的無性繁殖良狈,以及由無性繁殖形成的基因型完全相同的后代個體組成的種群。通常是利用生物技術(shù)由無性生殖產(chǎn)生與原個體有完全相同基因組織后代的過程笨枯。
多莉在1996年出生薪丁,一生都待在羅斯林研究所。她沒有父親馅精,但有三個母親严嗜,一個提供DNA,另一個提供卵子洲敢,還有一個負責代孕漫玄。
基因母親:一只芬蘭多塞特白面綿羊
線粒體母親:一只蘇格蘭黑臉羊
生育母親:另一只蘇格蘭黑臉羊
她與一只威爾士山羊交配,產(chǎn)下六個羊羔压彭。先后分別是:Bonnie睦优,Sally渗常,Rosie,Lucy刨秆,Darcy和Cotton凳谦。
多莉于2001年時曾患上了關(guān)節(jié)炎,后來使用抗炎藥物治好了衡未。多莉最終因肺癌而在2003年死亡尸执。
1997年2月27日的英國《自然》雜志報道了一項震驚世界的研究成果:1996年7月5日,英國愛丁堡羅斯林研究所(Roslin)的伊恩·維爾穆特(Wilmut)領(lǐng)導的一個科研小組缓醋,利用克隆技術(shù)培育出一只小母羊如失。這是世界上第一只用已經(jīng)分化的成熟的體細胞核(乳腺細胞)通過核移植技術(shù)克隆出的羊。
克隆羊多利的誕生送粱,引發(fā)了世界范圍內(nèi)關(guān)于動物克隆技術(shù)的熱烈爭論褪贵。是科學界克隆成就的一大飛躍。它還被美國《科學》雜志評為1997年世界十大科技進步的第一項抗俄,也是當年最引人注目的國際新聞之一脆丁。
科學家們普遍認為,多莉的誕生標志著生物技術(shù)新時代來臨动雹。繼多莉出現(xiàn)后槽卫,克隆,這個以前只在科學研究領(lǐng)域出現(xiàn)的術(shù)語變得廣為人知胰蝠〖吲啵克隆豬、克隆猴茸塞、克隆哦阕……紛紛問世,似乎一夜之間钾虐,克隆時代已來到人們眼前噪窘。
1997年2月27日英國愛丁堡羅斯林(Roslin)研究所的伊恩·維爾莫特科學研究小組向世界宣布,世界上第一頭克隆綿羊“多莉”(Dolly)誕生效扫,這一消息立刻轟動了全世界效览。
“多利”的產(chǎn)生與三只母羊有關(guān)。一只是懷孕三個月的芬蘭多塞特母綿羊荡短,兩只是蘇格蘭黑面母綿羊丐枉。芬蘭多塞特母綿羊提供了核內(nèi)全套遺傳信息,即提供了細胞核(稱之為供體)掘托;一只蘇格蘭黑面母綿羊提供無細胞核的卵細胞瘦锹;另一只蘇格蘭黑面母綿羊提供羊胚胎的發(fā)育環(huán)境——子宮,是“多莉”羊的“生”母。其整個克隆過程簡述如下:
從芬蘭多塞特母綿羊的乳腺中取出乳腺細胞弯院,將其放入低濃度的營養(yǎng)培養(yǎng)液中辱士,細胞逐漸停止了分裂,此細胞稱之為供體細胞听绳;給一頭蘇格蘭黑面母綿羊注射促性腺素颂碘,促使它排卵,取出未受精的卵細胞椅挣,并立即將其細胞核除去头岔,留下一個無核的卵細胞,此細胞稱之為受體細胞鼠证;利用電脈沖的方法峡竣,使供體細胞和受體細胞發(fā)生融合,最后形成了融合細胞量九,由于電脈沖還可以產(chǎn)生類似于自然受精過程中的一系列反應适掰,使融合細胞也能象受精卵一樣進行細胞分裂、分化荠列,從而形成胚胎細胞类浪;將胚胎細胞轉(zhuǎn)移到另一只蘇格蘭黑面母綿羊的子宮內(nèi),胚胎細胞進一步分化和發(fā)育肌似,最后形成一只小綿羊费就。出生的“多莉”小綿羊與多塞特母綿羊具有完全相同的外貌。
從理論上講锈嫩,多莉繼承了提供體細胞的那只芬蘭多塞特母綿羊的遺傳特征受楼,它是一只白臉羊垦搬,而不是黑臉羊呼寸。分子生物學的測定也表明,它與提供細胞核的那頭羊猴贰,有完全相同的遺傳物質(zhì)(確切地說对雪,是完全相同的細胞核遺傳物質(zhì)。還有極少量的遺傳物質(zhì)存在于細胞質(zhì)的線粒體中米绕,遺傳自提供卵母細胞的受體)瑟捣,它們就像是一對隔了6年的雙胞胎。
2003年2月栅干,獸醫(yī)檢查發(fā)現(xiàn)多莉患有嚴重的進行性肺病迈套,這種病還是不治之癥,于是研究人員對它實施了安樂死碱鳞。據(jù)羅斯林研究所透露桑李,在被確診之前,多莉已經(jīng)不停地咳嗽了一個星期。多莉的尸體被制成標本贵白,存放在蘇格蘭國家博物館率拒。
綿羊通常能活12年左右,而多莉只活了6歲禁荒,它的早夭再次引起了人們對克隆動物是否會早衰的擔憂猬膨。克隆動物的年齡到底是從0歲開始計算呛伴,還是從被克隆動物的年齡開始累積計算勃痴,還是從兩者之間的某個年齡開始計算?就多莉本身而言磷蜀,它剛一出生時是6歲還是0歲或者是中間的某個歲數(shù)召耘,這是一個很難回答的問題。正值壯年的多莉死于肺部感染褐隆,而這是一種老年綿羊的常見疾病污它。據(jù)維爾穆特透露,以前多莉還被查出患有關(guān)節(jié)炎庶弃,這也是一種老年綿羊的常見疾病衫贬。
①克隆動物確實存在早衰現(xiàn)象,它們從一出生起身體的衰老程度就類似于被克隆個體歇攻,所以它們的壽命被縮短固惯。就多莉事件而言,數(shù)字上也比較符合這個推測缴守。但是克隆動物是否存在不可避免的早衰問題葬毫,還缺乏有力的證據(jù),根據(jù)以后許多克隆實驗表明屡穗,早衰問題并不普遍贴捡。
②克隆技術(shù)過程中的一些物理化學傷害導致了多莉的健康隱患,使得它容易患病村砂±谜克隆動物的健康問題十分普遍,就世界各地的報道來看础废,克隆動物畸形汛骂、流產(chǎn)等等的幾率是相當高的。
③第三種评腺,多莉?qū)儆谄胀ɑ疾∷劳隽辈t。關(guān)節(jié)炎和肺部感染是綿羊的常見疾病,特別是對于室內(nèi)飼養(yǎng)的綿羊來說患病的可能更大蒿讥。
總之很難得出一個確切的結(jié)論蝶念,多莉的死可能反映了克隆動物的普遍規(guī)律锋拖,也可能只是一個個案。
與以往的胚胎移植培養(yǎng)不同祸轮,維爾穆特從6歲母羊乳腺細胞建立的細胞系培育出世界上第一只用成體細胞發(fā)育成的哺乳動物兽埃,具有深遠的意義。