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重磅!全球首對體細胞克隆猴姐妹在中國誕生了!

今天凌晨,中國科學院神經科學研究所在《細胞》雜誌發表了成功用體細胞核移植克隆出了兩隻獼猴的消息。這兩隻小猴崽一個6周大,一個8周大,研究人員對它倆寄予厚望,取義「中華」,賦予了它們「中中」和「華華」的名字。

中中和華華的誕生是克隆技術領域的一個里程碑,意味著與人類最相近的靈長類動物的體細胞克隆成為了可能。擁有了遺傳背景一致的克隆猴寶寶們,人類將揭開更多的健康的奧秘,包括阿爾茨海默病、自閉症等腦疾病,以及免疫缺陷、腫瘤、代謝性疾病,也有利於各種新葯在進入臨床前的研發。

倆娃萌照:左邊是「中中」,右邊是「華華」,就在被子里默默地看著你~圖片來源:參考文獻[1]

「中中」和「華華」不是第一隻被克隆出的靈長類,早在1999年,一隻叫Tetra的克隆猴就誕生了。不過,Tetra是使用胚胎分裂的方法進行克隆的,這個過程更類似自然狀態下多胞胎的誕生,並不能進行基因編輯,所以不能隨心所欲地製造科學家所需的疾病模型猴,或著工具猴。

相比之下,「中中」和「華華」的克隆方法就高級多了。神經科學研究所的研究者們把目光放到了20年前成功克隆出「多莉羊」的體細胞核移植技術 (SCNT)上。這次他們選擇了猴胎兒的成纖維細胞作為需要移植的體細胞核,去除卵細胞自己的細胞核之後,將取出的體細胞核注入卵細胞內,達成「鳩佔鵲巢」的目的。這樣的卵細胞就會受到體細胞核內信息的指示,產生和體細胞具有一模一樣遺傳信息的下一代。

體細胞核移植 (SCNT)過程:A 細胞核來源-猴胎兒成纖維細胞;B 卵細胞被固定住,箭頭所示為卵細胞核;C 從右側「偷偷」吸走卵細胞的細胞核;D 放大卵細胞,尋找注入新細胞核的位置;E 從右邊把新的細胞核「塞」進去,箭頭所示為成纖維細胞的細胞核;F 成功將成纖維細胞的細胞核注入卵細胞內。圖片來源:參考文獻[1]

當然,SCNT可以說是一門藝術了。作為第一作者的劉真花費了整整3年的時間練習怎麼又快又好的給卵細胞去核,怎麼將體細胞核融合進去。3年的時間,才讓「SCNT金手指」的名號傳遍整個研究所。

除了熟練的技術,「中中」和「華華」的成功還受益於表觀遺傳學的發展。隨著「多莉羊」的誕生,陸續誕生了克隆鼠、克隆貓、克隆馬等,但是相較於鼠或者牛等其他的哺乳類動物,猴子的體細胞核的分化程度太高,很不容易成功地完成重編程。幾年前關於胚胎髮育的表觀遺傳學研究進展為「中中」和「華華」的SCNT成功打開了一扇窗:利用Kdm4d mRNA的表觀修飾作用把體細胞核中抑制胚胎髮育的基因「去掉」,可以提高SCNT的成功率。一邊用著猴胎兒的成纖維細胞核,一邊用著表觀遺傳學修飾,還有「SCNT金手指」的加成,這才有了「中中」和「華華」幸運的誕生(更多詳情請見科學人明天的深度解讀)。

克隆技術自誕生之日起,就伴隨著倫理的爭議。用體細胞在體外做基因編輯,篩選出基因型相同的體細胞,再用核移植方法產生基因型完全相同的大批胚胎,再讓母猴懷孕生出一批猴群。當生命可以「定製」,人類的力量似乎越來越大。研究者們在慶祝技術進步的同時也時刻關注著相關的倫理問題。到底哪些研究可以應用這些克隆動物,應該制定怎樣的倫理標準來規範克隆動物的使用……沉重的思考之餘,研究者們愉快地養育著「中中」和「華華」,它倆現在和同齡猴發育的差不多,不時賣個萌啥的,尚無「為中華崛起而讀書」的自覺,不過想必她倆長大後一定會名傳天下的,很是羨慕贏在起跑線上的猴姐倆(編輯:明天 )。

「中中」和「華華」私照放送,認得出誰是「中中」,誰是「華華」嗎?圖片來源:參考文獻[1]

感謝王錢福和鬼谷藏龍對本文的幫助。

參考文獻:https://en.wikipedia.org/wiki/Dolly_(sheep).

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