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1月25日,美国权威科学期刊《细胞》杂志扔出一颗重磅炸弹:去年底,世界上第一、第二只体细胞克隆猴“中中”“华华”相继在中国科学院神经科学研究所诞生。第二天,中科院神经科学研究所在上海举行新闻发布会,项目研究员孙强数度哽咽:5年多前,他与团队接到克隆猴任务,日夜照顾1000多只猴子,不知经历了多少次实验失败……总之,克隆猴,真的很难。
很多人发问:克隆不是N年前的技术吗?克隆羊1996年不就诞生了吗?为什么克隆猴诞生在中国?……
要回答这些问题,首先得普及一下克隆的基本知识。大多数人知道克隆就是“复制”,但对于如何复制一知半解。其实,克隆的本质就是无性繁殖,也就是没有生殖细胞参与的繁殖过程。拿哺乳动物为例,每个生殖细胞(精子或卵细胞)里都只有个体一半的染色体,精卵结合后两组“一半”的染色体碰撞、重组,形成新的完整的染色体,于是就诞生了与“父母”都不相同的个体。因此,如果要完整复制动物个体,就必须抛弃“半吊子”生殖细胞,改用体细胞——它具有动物全部遗传信息。虽然体细胞不具有遗传功能,但使用一些特殊手段也能讓它拥有“传宗接代”的能力,比如多莉羊的诞生。
在多莉之前,克隆概念由来已久,但成功的都是卵生动物。1996年,英国科学家将一只母羊的乳腺细胞(体细胞)中的细胞核取出(细胞内的遗传物质全部在核上),移植到一颗被去了核的卵子细胞中,再用电脉冲的方法让核与卵子融合,最终激活、分化出胚胎细胞,转移至另一只母羊子宫后顺利诞下了多莉。由于多莉的整组遗传物质都来自提供乳腺细胞的母羊,因此它与“母亲”一模一样。
其实克隆猴诞生的原理与多莉相似,那为什么还等了21年?这是因为灵长类的细胞很小,细胞核不容易识别,去核难度大;同时,卵子细胞很敏感,稍有不慎就可能提前被激活、分裂,导致体细胞核无法完全融合,造成畸形;即便最后胚胎成型,发育也比其他动物差,不容易在母体存活。正是这三大难关,让克隆猴迟迟不能面世。
为了攻克这三大难关,中国科学家使出了看家本领。首先是苦练去核技术,孙强团队中的刘真6年前就开始练“去核”“注核”,如今能在52秒内完成6个猕猴细胞的“去核”,堪称世界冠军级别;他们还多次尝试发现了绝佳的遗传调节剂——甲基化酶,既能控制卵子细胞的发育,还能增大代孕母猴成功怀孕的比例。所以许多专家说“多莉是从0到1,克隆猴是从1到1.5。”
以前研究室繁殖一批猴子要五年,现在有了体细胞克隆技术,基本只要9个月。而且克隆猴遗传背景完全一样,消除了个体差异,能直接复制一批“定制猴”,对人脑疾病的实验探索很有帮助。目前绝大多数脑疾病之所以不能有效治疗,主要原因之一就是试药小白鼠脑结构和人类相差甚远。而猴子,是大脑结构与人类最相近的动物之一。
克隆猴诞生后,有人问克隆人还要多久?孙强表示,没有必要进行克隆人的研究,而且社会的伦理道德也不允许克隆人。
很多人发问:克隆不是N年前的技术吗?克隆羊1996年不就诞生了吗?为什么克隆猴诞生在中国?……
要回答这些问题,首先得普及一下克隆的基本知识。大多数人知道克隆就是“复制”,但对于如何复制一知半解。其实,克隆的本质就是无性繁殖,也就是没有生殖细胞参与的繁殖过程。拿哺乳动物为例,每个生殖细胞(精子或卵细胞)里都只有个体一半的染色体,精卵结合后两组“一半”的染色体碰撞、重组,形成新的完整的染色体,于是就诞生了与“父母”都不相同的个体。因此,如果要完整复制动物个体,就必须抛弃“半吊子”生殖细胞,改用体细胞——它具有动物全部遗传信息。虽然体细胞不具有遗传功能,但使用一些特殊手段也能讓它拥有“传宗接代”的能力,比如多莉羊的诞生。
在多莉之前,克隆概念由来已久,但成功的都是卵生动物。1996年,英国科学家将一只母羊的乳腺细胞(体细胞)中的细胞核取出(细胞内的遗传物质全部在核上),移植到一颗被去了核的卵子细胞中,再用电脉冲的方法让核与卵子融合,最终激活、分化出胚胎细胞,转移至另一只母羊子宫后顺利诞下了多莉。由于多莉的整组遗传物质都来自提供乳腺细胞的母羊,因此它与“母亲”一模一样。
其实克隆猴诞生的原理与多莉相似,那为什么还等了21年?这是因为灵长类的细胞很小,细胞核不容易识别,去核难度大;同时,卵子细胞很敏感,稍有不慎就可能提前被激活、分裂,导致体细胞核无法完全融合,造成畸形;即便最后胚胎成型,发育也比其他动物差,不容易在母体存活。正是这三大难关,让克隆猴迟迟不能面世。
为了攻克这三大难关,中国科学家使出了看家本领。首先是苦练去核技术,孙强团队中的刘真6年前就开始练“去核”“注核”,如今能在52秒内完成6个猕猴细胞的“去核”,堪称世界冠军级别;他们还多次尝试发现了绝佳的遗传调节剂——甲基化酶,既能控制卵子细胞的发育,还能增大代孕母猴成功怀孕的比例。所以许多专家说“多莉是从0到1,克隆猴是从1到1.5。”
以前研究室繁殖一批猴子要五年,现在有了体细胞克隆技术,基本只要9个月。而且克隆猴遗传背景完全一样,消除了个体差异,能直接复制一批“定制猴”,对人脑疾病的实验探索很有帮助。目前绝大多数脑疾病之所以不能有效治疗,主要原因之一就是试药小白鼠脑结构和人类相差甚远。而猴子,是大脑结构与人类最相近的动物之一。
克隆猴诞生后,有人问克隆人还要多久?孙强表示,没有必要进行克隆人的研究,而且社会的伦理道德也不允许克隆人。