克隆來襲

科學家利用新技術,已經克隆出克隆體的克隆體

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圖片:PROBIO AMERICAN, INC

三隻棕色小鼠。 底部的兩隻棕色刺豚鼠是頂部的刺豚鼠的克隆體。這隻成年刺豚鼠捐獻了一個細胞核,該細胞核被注入到旁邊黑色小鼠的卵子中。由此產生的胚胎被轉移到白化小鼠身上,白化小鼠充當了代孕母親。

這一次,克隆綿羊多莉的創造者們真的被超越了。由夏威夷大學的柳澤隆三(Ryuzo Yanagimachi)領導的國際科學家團隊,現在已經創造出多個克隆體以及這些克隆體的克隆體。描述他們成功的論文於7月23日發表在《自然》雜誌上。

該團隊是第一個以可重複的方式複製哺乳動物的團隊。雖然近年來一些研究人員已經從成年動物身上形成了單個克隆體——最著名的有綿羊多莉和波莉,以及小牛吉恩——但沒有一個能夠一次產生許多新動物。然而,柳澤和他的同事們製造了50多隻基因上與它們的姐妹/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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這些小鼠都是透過一種名為“檀香山技術”的新方法克隆出來的——該方法由柳澤實驗室的博士後科學家若山照彥(Teruhiko Wakayama)開發。早期的克隆要麼是透過注射或融合胚胎細胞,要麼是透過融合成年細胞產生的,而夏威夷小鼠是透過將成年細胞的細胞核注射到卵細胞(即卵母細胞)中進行克隆的,而卵細胞的細胞核已經被移除。

研究人員使用特殊的移液管,將取自卵巢中發育卵子周圍的卵丘細胞的供體細胞核注射到卵母細胞中。接下來,他們阻止卵子分裂並形成多細胞胚泡,時間從一到六個小時不等。

這種延遲是至關重要的一步。“我們發現,當我們包括延遲時,相對較高比例的卵母細胞發育成了胚泡,然後進一步發育,”柳澤解釋說。瞭解這種延遲的分子事件,應該可以闡明促使發育所需的細胞變化。

圖片:PROBIO AMERICAN, INC
供體細胞核。 研究人員將取自某些小鼠成年卵丘細胞的細胞核注射到取自其他小鼠的卵母細胞中,以產生胚泡,然後將其轉移到另一組動物身上,讓它們足月孕育。

在第一輪實驗中,研究人員將142個胚泡轉移到16只代孕小鼠體內。大約 8.5 至 11.5 天后,還剩 5 個活胎和 5 個死胎。接下來,他們擴大了測試規模,包括 800 個胚泡和 54 個代孕小鼠,產生了 17 個活胎——其中 10 個存活了下來。第一個出生的,名叫庫穆麗娜(Cumulina),以及她的同窩夥伴都產生了正常的、可育的後代。

為了證明他們確實是在創造基因雙胞胎,柳澤的團隊轉而研究不同的品種。他們從棕色的刺豚鼠身上提取供體細胞核,然後注射到黑色小鼠體內。由此產生的胚泡——總共 298 個——被轉移到 18 只白化寄養母親身上,她們產下了 5 只活的刺豚鼠。DNA 分型表明,後代的基因構成確實與刺豚鼠供體的基因構成相匹配。這些克隆體的克隆體在基因上也完全相同。

柳澤估計,透過檀香山技術轉移到代孕子宮的每 100 個胚泡中,有 71 個可以成功著床,5 到 16 個會形成胎兒,2 到 3 只活的小鼠會出生。這種效率對於學術界和製藥研究人員來說都是好訊息。克隆動物群應該有助於科學家揭示參與發育、衰老和各種疾病的細胞和分子活動。

此外,檀香山技術可能會為創造轉基因動物提供一種高度可靠的手段——這些轉基因動物能夠生產基於蛋白質的補充劑和藥物。生物技術公司 ProBio America, Inc. 已經獲得了該方法的商業化許可,並正在測試替代用途。有人希望它有一天可以用來保護野生或瀕危物種。目前,只有時間和倫理才能揭示這項技術的侷限性。

圖片:PROBIO AMERICAN, INC
克隆者。安東尼·佩裡(Anthony Perry,)和若山照彥(Teruhiko Wakayama,)與柳澤隆三(Ryuzo Yanagimachi,)一起完善和測試了檀香山技術。

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