為什麼現在很少提克隆了?克隆動物都短命,因為端粒用完了嗎?
曾經英國的克隆羊多莉,那絕對是家喻戶曉,二十幾年過去了,人類在克隆技術上已經突飛猛進,但卻很少再有人提起克隆羊的事情,也許得從克隆羊多莉的一生開始瞭解!
克隆技術,聽上去者必須要屬於二十一世紀的現代技術,其實最早在1938年就有德國胚胎學家史皮曼提出來了,他神奇的想法是將一個卵細胞的細胞核取出來,然後換入另一個細胞核,然後分裂後植入子宮,發育成一個成熟的胚胎,這就是最早提出的克隆技術!
克隆的原理很簡單
不過當時的技術遠不足以支撐這樣的研究,所以這個想法一直到70年代劍橋大學用直徑超大的蛙卵做實驗,但當時無論怎麼努力,也只能讓這個蛙卵發育到蝌蚪,卻不能發育成青蛙!
現代克隆技術的突破
成熟體細胞的再發育功能已經關閉,因此克隆是不可能的,必須找到一種技術讓細胞的這個功能再次開啟,當時英國學者維爾穆特的研究小組成員坎貝爾考慮到可以使用一種“飢餓”技術讓細胞再次開啟,與此同時美國一個團隊也考慮到了這種方法!
這個方法是成熟且有效的,因此在克隆羊多莉誕生以前,維爾穆特的團隊已經成功克隆除了12只羊,那為什麼只有克隆羊多莉才是最有名的呢?
成熟體細胞克隆的第一個案例!
為什麼成熟體細胞克隆才更具意義呢?其實很簡單,從現實意義角度來說,要克隆的物件,99%都已經成年甚至老年,光研究胚胎細胞克隆又有何用呢?但成熟的體細胞功能分化早已完畢,比如面板、肌肉、內臟等等!
維爾穆特和坎貝爾的克隆團隊使用了綿羊的乳腺細胞,使用飢餓技術處理後讓這些乳腺細胞重新開始覺得自己是一個剛剛誕生的受精卵子細胞核,開始了新的發育!
克隆羊多莉的誕生有三隻羊參與,一隻提供體細胞,也就是DNA,另一隻提供卵子,還有一隻則是代孕者,過程是將體細胞處理植入去掉細胞核的卵子,植入代孕者子宮內發育,1996年7月5日,克隆羊多莉成功分娩!
是不是好簡單?但必須要告訴各位的是維爾穆特和坎貝爾的克隆團隊總共培育了277個胚胎,多莉是唯一一隻成功發育並被順利產下的羊!所以這多莉的背後又有多少N莉死去!不過多莉的名字來歷必須要818,因為多莉是乳腺細胞發育而來的,所以團隊用了40DDD罩杯的美國鄉村音樂天后多莉·巴頓的名字命名了多莉!
美國鄉村音樂天后多莉·巴頓
多莉的橫空出世對世界的衝擊無疑是巨大的,首先是它的技術轟動效應,一時間無論是科學界,還是新聞八卦,又或者科學愛好者甚至街頭巷尾都在議論克隆羊和克隆技術!
但人們考慮最多的卻不是這些八卦,而是未來對於倫理道德的衝擊,畢竟動物克隆玩玩也就罷了,但要是克隆人怎麼辦?這個人的身份又如何認定?因此英國、歐盟以及日本甚至世界衛生組織都表態,禁止人體克隆研究!
為什麼再不提克隆技術了呢?
克隆羊誕生已經二十多年了,除了時間沖淡了這個技術帶來的興奮以外,更多的是克隆羊所展現出來的眾多無法彌補的缺點,使得它在2003年2月14日就因肺病和關節炎而死亡,儘管維爾穆特和坎貝爾的克隆團隊解釋稱多莉只是正常死亡,並不是此前所說的早發性關節炎死亡!
多莉死後被製成了標本
但再多的理論也無法說清楚一個事實,正常的綿陽壽命是12年左右,多莉的“母親”(體細胞供體)年齡在6歲左右,而多莉只活了7年,一個可怕的結果展現在大家眼前,儘管克隆技術已經逆天覆製出了動物,但它的壽命卻只有克隆時母體剩餘的壽命!
DNA分裂次數的掌控者,端粒和端粒酶
真核生物的染色體末端DNA重複序列,作用是保持染色體的完整性和控制細胞的分裂週期。每複製一次,端粒就會變短一些,一旦端粒耗盡,細胞壽命就到頭了!而端粒酶則和端粒的調控有關,在正常體細胞中,端粒酶的活性受限,只有在造血細胞和幹細胞以及生殖細胞中,端粒酶具有相當的活性!
端粒和端粒酶
所以,各位應該是發現了,克隆羊的壽命應該是受到了端粒的限制,所以它只能活過剩下的日子,不過多莉也不必遺憾,它和一隻威爾士山羊交配,分別在1998、1999和2000個生下一隻健康的羔羊!生命的意義不就是繁衍麼,多莉做到了,它死而無憾!
真的沒有人再提克隆了嗎?
2018年中科院神經科學研究所孫強團隊經過5年的努力,成功的克隆出了靈長類猴子,相對於克隆羊,克隆猴的技術更難,在克隆羊成功後國際上有很多團隊都試圖用體細胞克隆靈長類,但一直沒有成功!
因為克隆猴可以提供一模一樣的動物實驗模型,而且靈長類的猴子大腦結構和人體非常相似,因此用克隆猴來研究自閉症、老年痴呆症、帕金森症以及其他退行性疾病,克隆後的意義非同小可!它是建立靈長類全腦介觀神經聯接圖譜 的關鍵一步!
誘導多功能幹細胞(iPS細胞)
這是一種有哺乳動物的成體細胞經過轉入轉錄因子分化形成的多能幹細胞,建成iPS細胞,它的意義非常大,因為iPS細胞具有和胚胎幹細胞相似的分裂與再生能力,從理論上來看它可以分化成任何器官與組織,並且對於整體克隆的研究,器官的倫理道德要小得多!
而且技術上可以實現用供體的體細胞培養供體的器官,未來在移植時將不會有排異反應,未來的應用前景非常廣闊,因此這項技術2006年在日本學者山中伸彌的研究團隊發現後,立即引起全世界科學界的追捧,各國都將iPS細胞研究納入了計劃,而且各國已經到了開展實驗的地步!
為什麼現在很少提克隆了?克隆動物都短命,因為端粒用完了嗎?
曾經英國的克隆羊多莉,那絕對是家喻戶曉,二十幾年過去了,人類在克隆技術上已經突飛猛進,但卻很少再有人提起克隆羊的事情,也許得從克隆羊多莉的一生開始瞭解!
多莉是怎麼克隆出來的?克隆技術,聽上去者必須要屬於二十一世紀的現代技術,其實最早在1938年就有德國胚胎學家史皮曼提出來了,他神奇的想法是將一個卵細胞的細胞核取出來,然後換入另一個細胞核,然後分裂後植入子宮,發育成一個成熟的胚胎,這就是最早提出的克隆技術!
克隆的原理很簡單
不過當時的技術遠不足以支撐這樣的研究,所以這個想法一直到70年代劍橋大學用直徑超大的蛙卵做實驗,但當時無論怎麼努力,也只能讓這個蛙卵發育到蝌蚪,卻不能發育成青蛙!
現代克隆技術的突破
成熟體細胞的再發育功能已經關閉,因此克隆是不可能的,必須找到一種技術讓細胞的這個功能再次開啟,當時英國學者維爾穆特的研究小組成員坎貝爾考慮到可以使用一種“飢餓”技術讓細胞再次開啟,與此同時美國一個團隊也考慮到了這種方法!
這個方法是成熟且有效的,因此在克隆羊多莉誕生以前,維爾穆特的團隊已經成功克隆除了12只羊,那為什麼只有克隆羊多莉才是最有名的呢?
成熟體細胞克隆的第一個案例!
為什麼成熟體細胞克隆才更具意義呢?其實很簡單,從現實意義角度來說,要克隆的物件,99%都已經成年甚至老年,光研究胚胎細胞克隆又有何用呢?但成熟的體細胞功能分化早已完畢,比如面板、肌肉、內臟等等!
維爾穆特和坎貝爾的克隆團隊使用了綿羊的乳腺細胞,使用飢餓技術處理後讓這些乳腺細胞重新開始覺得自己是一個剛剛誕生的受精卵子細胞核,開始了新的發育!
克隆羊多莉的誕生有三隻羊參與,一隻提供體細胞,也就是DNA,另一隻提供卵子,還有一隻則是代孕者,過程是將體細胞處理植入去掉細胞核的卵子,植入代孕者子宮內發育,1996年7月5日,克隆羊多莉成功分娩!
是不是好簡單?但必須要告訴各位的是維爾穆特和坎貝爾的克隆團隊總共培育了277個胚胎,多莉是唯一一隻成功發育並被順利產下的羊!所以這多莉的背後又有多少N莉死去!不過多莉的名字來歷必須要818,因為多莉是乳腺細胞發育而來的,所以團隊用了40DDD罩杯的美國鄉村音樂天后多莉·巴頓的名字命名了多莉!
美國鄉村音樂天后多莉·巴頓
為什麼就不再克隆羊了呢?多莉的橫空出世對世界的衝擊無疑是巨大的,首先是它的技術轟動效應,一時間無論是科學界,還是新聞八卦,又或者科學愛好者甚至街頭巷尾都在議論克隆羊和克隆技術!
但人們考慮最多的卻不是這些八卦,而是未來對於倫理道德的衝擊,畢竟動物克隆玩玩也就罷了,但要是克隆人怎麼辦?這個人的身份又如何認定?因此英國、歐盟以及日本甚至世界衛生組織都表態,禁止人體克隆研究!
為什麼再不提克隆技術了呢?
克隆羊誕生已經二十多年了,除了時間沖淡了這個技術帶來的興奮以外,更多的是克隆羊所展現出來的眾多無法彌補的缺點,使得它在2003年2月14日就因肺病和關節炎而死亡,儘管維爾穆特和坎貝爾的克隆團隊解釋稱多莉只是正常死亡,並不是此前所說的早發性關節炎死亡!
多莉死後被製成了標本
但再多的理論也無法說清楚一個事實,正常的綿陽壽命是12年左右,多莉的“母親”(體細胞供體)年齡在6歲左右,而多莉只活了7年,一個可怕的結果展現在大家眼前,儘管克隆技術已經逆天覆製出了動物,但它的壽命卻只有克隆時母體剩餘的壽命!
DNA分裂次數的掌控者,端粒和端粒酶
真核生物的染色體末端DNA重複序列,作用是保持染色體的完整性和控制細胞的分裂週期。每複製一次,端粒就會變短一些,一旦端粒耗盡,細胞壽命就到頭了!而端粒酶則和端粒的調控有關,在正常體細胞中,端粒酶的活性受限,只有在造血細胞和幹細胞以及生殖細胞中,端粒酶具有相當的活性!
端粒和端粒酶
所以,各位應該是發現了,克隆羊的壽命應該是受到了端粒的限制,所以它只能活過剩下的日子,不過多莉也不必遺憾,它和一隻威爾士山羊交配,分別在1998、1999和2000個生下一隻健康的羔羊!生命的意義不就是繁衍麼,多莉做到了,它死而無憾!
真的沒有人再提克隆了嗎?
2018年中科院神經科學研究所孫強團隊經過5年的努力,成功的克隆出了靈長類猴子,相對於克隆羊,克隆猴的技術更難,在克隆羊成功後國際上有很多團隊都試圖用體細胞克隆靈長類,但一直沒有成功!
因為克隆猴可以提供一模一樣的動物實驗模型,而且靈長類的猴子大腦結構和人體非常相似,因此用克隆猴來研究自閉症、老年痴呆症、帕金森症以及其他退行性疾病,克隆後的意義非同小可!它是建立靈長類全腦介觀神經聯接圖譜 的關鍵一步!
誘導多功能幹細胞(iPS細胞)
這是一種有哺乳動物的成體細胞經過轉入轉錄因子分化形成的多能幹細胞,建成iPS細胞,它的意義非常大,因為iPS細胞具有和胚胎幹細胞相似的分裂與再生能力,從理論上來看它可以分化成任何器官與組織,並且對於整體克隆的研究,器官的倫理道德要小得多!
而且技術上可以實現用供體的體細胞培養供體的器官,未來在移植時將不會有排異反應,未來的應用前景非常廣闊,因此這項技術2006年在日本學者山中伸彌的研究團隊發現後,立即引起全世界科學界的追捧,各國都將iPS細胞研究納入了計劃,而且各國已經到了開展實驗的地步!