世界首批克隆動物今何在「多利」活到6歲曾產4小羊

最新 01-27

首隻體細胞克隆猴誕生在中國

世界首批克隆動物今何在

孫悟空

「拔毛變猴」成真

克隆猴為什麼難?它的誕生有什麼價值?

克隆猴有啥價值

疾病研究、新葯測試

將大幅提速

在中國科學院神經科學研究所非人靈長類平台,世界上首隻克隆猴「中中」,和她的妹妹「華華」除了體型大小略有差異,姐妹倆看不出什麼區別。

孫強說,在「多莉」誕生以後,馬、牛、兔、貓、狗、駱駝等哺乳類動物的體細胞克隆相繼成功,但與人類相近的靈長類動物的體細胞克隆一直未被攻克。體細胞克隆猴的重要性在於,能夠在一年內產生大批遺傳背景相同、可以模擬人類疾病的模型猴。圖片來源:中科院神經所供圖

她倆的基因,都來自同一個流產的雌性獼猴胎兒。科研人員提取了這個獼猴胎兒的體細胞(非生殖細胞),通過技術手段將其細胞核「植入」若干個「摘除」了細胞核的卵細胞。

克隆猴的誕生意味著什麼?「意味著中國將率先建立起可有效模擬人類疾病的動物模型。」中科院神經所研究員孫強說,利用克隆技術,未來可在一年時間內,培育大批遺傳背景相同的模型猴。這既能滿足腦疾病和腦高級認知功能研究的迫切需要,又可廣泛應用於新葯測試。

但由於小鼠和人類相差太遠,針對小鼠研發的藥物在人體檢測時大都無效或有副作用。據了解,這是目前絕大多數腦疾病研究無法取得突破的一個主要原因。

中科院神經所所長蒲慕明院士說,克隆猴的成功,將為腦疾病、免疫缺陷、腫瘤、代謝等疾病的機理研究、干預、診治帶來前所未有的光明前景。「這是世界生命科學領域近年來的重大突破。」他說。

克隆猴有何難點

三大難點抬高門檻

2010年,美國俄勒岡靈長類研究中心的著名科學家米塔利波夫率領團隊成功移植了克隆猴胚胎,但胚胎髮育至81天,以流產告終。

孫強介紹,克隆猴主要有三個難點。難題之一,是細胞核不易識別,「去核」難度大。作為受體的卵細胞,必須先把細胞核「摘除」,才能容納體細胞的細胞核這個「外來戶」。但是,猴的卵細胞核去核難度非常大。

難題之二,是卵細胞容易提前激活。克隆過程中,體細胞的細胞核進入卵細胞時,需先「喚醒」卵細胞,然後才啟動一系列發育「程序」。因此,「喚醒」的時機要求非常精準。但是,使用傳統方式,猴的卵細胞很容易被提前「喚醒」,往往導致克隆「程序」無法正常啟動。

難題之三,是體細胞克隆胚胎的發育效率低。被轉移到卵細胞里的細胞核,突然要扮演受精卵的角色,「趕鴨子上架」很不適應,需要科學家採取多種手段「保駕護航」。如果「保駕」不力,絕大多數克隆胚胎都難以正常發育,往往胎死腹中。

克隆猴之後做什麼

不考慮對人類

進行相關研究

孫強介紹,本月底第3隻體細胞克隆猴「夢夢」將誕生。

「克隆非人靈長類動物的唯一目的是服務人類健康,但科研人員不考慮對人類進行相關研究。」蒲慕明說。

科學家認為,由於猴子與人在基因方面非常相近,克隆猴研究對於開發治療人類疾病的新療法等將會起到巨大的促進作用。

「這也是『全腦介觀神經聯接圖譜』國際大科學計劃的關鍵技術。」蒲慕明說,我國目前在該領域處於國際領跑地位,將進一步使我國成為世界腦科學人才的匯聚高地。

中科院院長白春禮表示,除了在基礎研究上有重大意義外,此項成果也將推動我國率先發展出基於非人靈長類疾病動物模型的全新醫藥研發產業鏈,為應對我國人口健康領域的重大挑戰做出貢獻。據新華社

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體細胞克隆猴

與胚胎細胞克隆猴有何區別

2000年,美國就誕生了胚胎細胞克隆猴,體細胞克隆猴與胚胎細胞克隆猴有什麼不同?體細胞克隆與胚胎克隆相比的優勢在哪裡呢?

簡單地說,胚胎細胞克隆就像是同卵雙胞胎,理論上說,它不能無限分裂,也就是說不能夠製造足夠多具有相同遺傳背景的動物。但體細胞克隆不同,理論上說,它可以產生無限量具有相同背景的動物。同時,體細胞克隆在基因編輯上也更簡單。中國科學院神經科學研究所所長蒲慕明說:「基因編輯在胚胎克隆上有很多問題無法解決,比如脫靶等。但在體細胞克隆上進行基因編輯時,這些問題都比較容易解決。」

用一把毫毛,變出千百個一模一樣的猴子——《西遊記》里的神話正在成為現實。中國科學院公布,世界上首隻體細胞克隆猴「中中」於2017年11月27日誕生,10天後第二隻克隆猴「華華」誕生。國際權威學術期刊《細胞》北京時間1月25日以封面文章形式在線發布該成果。這意味著中國科學家成功突破了現有技術無法克隆靈長類動物的世界難題。

自1996年第一隻克隆羊「多利」誕生以來,21年間,各國科學家先後克隆了牛、鼠、貓、狗等動物,這些動物如今怎麼樣了?

克隆羊『多利』

活到了6歲,曾產下4隻小羊

名字:多利

出生時間:1996年

7月5日

來自:乳腺細胞

成就:

證明了一個哺乳動物的特異性分化的細胞也可以發展成一個完整的生物體

1996年7月5日,多利在蘇格蘭首府愛丁堡以南幾英里的一個小山村誕生。它是一隻雌性綿羊,也是世界第一個成功克隆的人工動物,由乳腺細胞發育而來。

多利的誕生,證明了一個哺乳動物的特異性分化的細胞也可以發展成一個完整的生物體,為「克隆」這項生物技術奠基了進一步的發展。多利一生都待在羅斯林研究所。它沒有父親,但有三個母親:一個提供DNA,另一個提供卵子,還有一個負責代孕。

2001年,多利患上了關節炎,不幸的是,2003年2月14日,獸醫檢查發現多利患有嚴重的進行性肺病,這種病在目前還是不治之症,多利最終被處以「幸福」地死亡。

多利的屍體已被製成標本,存放在蘇格蘭國家博物館。多利的早夭引起了人們對克隆動物是否會早衰的擔憂。多利曾與一隻威爾士山羊交配,產下4隻羊羔,目前這4隻綿羊已接近10歲。但由於這些綿羊沒有更多的科學價值,所以研究人員也計劃對其實施安樂死。

克隆牛『委委』

生產數量不受限制,優質奶牛大批複制

名字:委委

出生時間:2002年

1月

來自:體細胞

成就:

許多優良品種大批得到複製,對畜牧業特別是肉牛和乳牛業具有重大意義

1998年7月5日,日本科學家宣布,他們利用成年動物體細胞克隆的兩頭牛犢順利誕生。

2002年1月,我國第一隻克隆牛在魯西南五里墩出生,名叫「委委」,這是我國首次完全由自己的工程技術繁殖成活的體細胞移植克隆牛。「委委」出世不到1小時就不幸夭折。在隨後的20天內,另外的十幾隻克隆牛先後誕生,創下中國單批克隆牛數量之最。

這批克隆牛是用成年牛的體細胞克隆出來的,被克隆的樣本分肉牛和奶牛兩個品種,克隆用的體細胞均取自兩頭牛的耳朵部位。

克隆牛可以人為決定繁殖品質最優秀的牛,還可以控制性別。高品質牛的克隆胚胎生產數量幾乎不受限制,克隆牛對畜牧業特別是肉牛和乳牛業具有重大意義,許多優良品種大批得到複製。有效加快我國畜牧業品種的改良進程。

克隆貓『CC』

首隻被克隆的寵物,毛色性格和原型差別大

名字:CC

出生時間:2001年

12月22日

來自:胚胎

成就:

基因提供者可以影響到動物的毛皮顏色,代孕者的子宮環境也是重要因素

世界上首隻成功存活的克隆貓誕生於2001年12月22日,名叫「CC」。CC是世界上第一隻克隆寵物。

CC的「原型」彩虹毛色有褐色、棕褐色和白色,然而CC在其白色的毛上卻有灰色毛。彩虹的性格比較內向,但CC好管閑事且頑皮。科研人員指出,貓毛的顏色獨特是因為「基因提供者可以影響到動物的毛皮顏色,代孕者的子宮環境也是重要因素」。專家表示,這正驗證了一個觀點,即克隆並不意味著複製,在決定一隻貓的個性時,環境和基因同樣重要。CC由美國德克薩斯州一大學培育。科學家們一共經歷了188次失敗,前後共培育出87個胚胎,但僅有兩隻貓懷孕,最後只有這麼一個寶貝平安出世。

2006年12月,CC產下三隻小貓。貓的壽命約15年左右,算算看,CC也進入老年期了。

克隆狗『史努比』

後代仍在健康成長,壽命不比普通動物短

名字:史努比

出生時間:2005年

4月24日

來自:體細胞

成就:

克隆動物並不比普通動物壽命短,證明了克隆狗的生理繁殖能力和其他自然繁殖的犬無差異

2005年4月24日,韓國秀岩生命研究院捧出了世界上第一隻克隆狗,它被命名為史努比(Snuppy),系阿富汗獵犬(公犬)。史努比在10歲時去世,但同時史努比在首爾大學生活期間與另外一隻母犬共同繁育了10隻幼犬。目前,史努比的後代仍在健康成長。

之前外界一直在質疑克隆動物的壽命以及生育能力,而史努比的誕生無疑讓這些猜疑都不攻自破。犬類的10歲相當於人類的70歲,以這樣的年齡離世,說明克隆動物並不比普通動物壽命短,而史努比繁育的後代,也進一步證明了克隆狗的生理繁殖能力和其他自然繁殖的犬無差異的結論。

狗被認為是最難進行體細胞克隆的動物之一,克隆狗比克隆牛羊都要難。2017年5月28日,我國首隻克隆狗——比格犬「龍龍」在北京西北郊的昌平科技園區出生。

克隆兔 (未命名)

生理習性與家兔沒區別,愛吃青菜、蘿蔔

名字:未命名

出生時間:2007年

1月12日

來自:體細胞

成就:

克隆兔同樣具有生殖能力,它可以和家兔交配產下後代。適合研究心血管疾病和眼科疾病及一些遺傳疾病

2007年2月12日,世界首例胎兔體細胞克隆兔在我國誕生。它是一隻雌性兔子,順利進入了成年期。

這隻克隆兔在生理習性上和家兔沒什麼區別,同樣愛吃青菜、蘿蔔,但為了保證它不生病,一般都是吃營養餐。這隻克隆兔從沒得過病。

此前,家兔的克隆是一個世界性難題。自多利羊誕生以後,世界多個科研機構開始克隆兔研究,但成功的極少。此次胎兔體細胞克隆實驗,是用兔子胎兒的成纖維體細胞,經過克隆處理後植入代理的母兔「媽媽」體內;妊娠到期後經剖腹產獲得克隆兔。

專家介紹,兔子和人的生理比較接近,適合研究心血管疾病和眼科疾病及一些遺傳疾病。克隆兔同樣具有生殖能力,它可以和家兔交配產下後代。

克隆鼠『小小』

中國第一隻克隆鼠已是爺爺輩了

名字:小小

出生時間:2009年

7月

來自:誘導多功能幹細胞

成就:

生育了數百隻第二代實驗鼠,並已有超過100隻第三代實驗鼠

2009年7月,克隆鼠「小小」誕生。黑色的皮毛,長長的鬍鬚,看上去與普通小鼠沒有區別。

「小小」有著不凡之處,它是中國科學家首次用誘導多功能幹細胞克隆出完整的活體實驗鼠。先前國際上的研究始終未能成功,用誘導多功能幹細胞培育的小鼠胎兒均胎死腹中。

「小小」已經是爺爺輩的克隆鼠了。事實上,研究小組2008年10月就培育出了克隆小鼠。當時共成功培育了27隻實驗鼠,雖然其中一些出生兩天後便死亡,還有一些存在身體異常,但所有用來配對的12隻實驗鼠都成功生產出後代,並且這些第二代沒有畸形現象。它們生育了數百隻第二代實驗鼠,並已有超過100隻第三代實驗鼠。

克隆豬 (未命名)

「基因」來自美國,優良品種作為種豬

名字:未命名

出生時間:2009年

10月

來自:體細胞

成就:

保證了原有的生長快、產仔多、瘦肉率高的優點,而且節省了大量的進口種豬的費用,後代走進百姓的餐桌

2009年10月,18頭種公豬在東北農業大學劉忠華課題組的培育下誕生。但很多小豬因缺氧而引起心肺等問題,最終只有6頭成活。

這克隆小豬的「基因母親」是一批來自美國的優質長白種豬。使用克隆技術繁殖的種豬保證了原有的生長快、產仔多、瘦肉率高的優點,而且節省了進口種豬的費用。

克隆技術第一次與普通百姓的生活直接聯繫起來,30個月後,東北農業大學克隆的美國優質種豬的後代走進百姓的餐桌。劉忠華教授解釋,克隆技術只是複製了供體的優良基因,沒有添加任何外來物質,與傳統食品一樣安全。目前,克隆出的優良品種將作為種豬,它們的兒子也將作為種豬推廣。它們正在與普通豬一樣飼養。飼養的費用與普通豬是一樣的,額外增加的就是做完移植手術後需打幾天青黴素的費用。

據新華社

克隆狼『Snuwolf』

「原型」是一級野生保護動物

名字:Snuwolf

出生時間:2005年

10月

來自:體細胞

成就:

第一次克隆狼的成功率即達到16.7%,對一級野生動物保護起到重要作用

韓國首爾大學教授李柄千和申南植領導的研究小組2005年10月18日和26日先後獲得了兩頭體重分別為430克和530克的雌性克隆狼。兩隻克隆狼的名字分別為Snuwolf和Snuwolfy。

這兩隻克隆狼產自於狗媽媽。研究人員從首爾大公園飼養的灰狼耳朵上採集了體細胞,將從中提取的細胞核植入到剔除了細胞核的狗的卵子內,利用狗代孕,通過剖腹產手術,產出了克隆狼幼崽。灰狼是韓國環境部指定的一級野生保護動物。

據統計,克隆狗研究最初完成時克隆成功率只有0.8%,其後克隆狗的成功率上升到了25%。第一次克隆狼的成功率即達到16.7%。研究人員期待今後克隆成功率能保持在15%—25%水平。