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重磅!全球首对体细胞克隆猴姐妹在中国诞生了!

今天凌晨,中国科学院神经科学研究所在《细胞》杂志发表了成功用体细胞核移植克隆出了两只猕猴的消息[1]。这两只小猴崽一个6周大,一个8周大,研究人员对它俩寄予厚望,取义“中华”,赋予了它们“中中”和“华华”的名字。

中中和华华的诞生是克隆技术领域的一个里程碑,意味着与人类最相近的灵长类动物的体细胞克隆成为了可能。拥有了遗传背景一致的克隆猴宝宝们,人类将揭开更多的健康的奥秘,包括阿尔茨海默病、自闭症等脑疾病,以及免疫缺陷、肿瘤、代谢性疾病,也有利于各种新药在进入临床前的研发。

俩娃萌照:左边是“中中”,右边是“华华”,就在被子里默默地看着你~图片来源:参考文献[1]

“中中”和“华华”不是第一只被克隆出的灵长类,早在1999年,一只叫Tetra的克隆猴就诞生了。不过,Tetra是使用胚胎分裂的方法进行克隆的,这个过程更类似自然状态下多胞胎的诞生,并不能进行基因编辑[2],所以不能随心所欲地制造科学家所需的疾病模型猴,或着工具猴。

相比之下,“中中”和“华华”的克隆方法就高级多了。神经科学研究所的研究者们把目光放到了20年前成功克隆出“多莉羊”[3]的体细胞核移植技术 (SCNT)上。这次他们选择了猴胎儿的成纤维细胞作为需要移植的体细胞核,去除卵细胞自己的细胞核之后,将取出的体细胞核注入卵细胞内,达成“鸠占鹊巢”的目的。这样的卵细胞就会受到体细胞核内信息的指示,产生和体细胞具有一模一样遗传信息的下一代。

体细胞核移植 (SCNT)过程:A 细胞核来源-猴胎儿成纤维细胞;B 卵细胞被固定住,箭头所示为卵细胞核;C 从右侧“偷偷”吸走卵细胞的细胞核;D 放大卵细胞,寻找注入新细胞核的位置;E 从右边把新的细胞核“塞”进去,箭头所示为成纤维细胞的细胞核;F 成功将成纤维细胞的细胞核注入卵细胞内。图片来源:参考文献[1]

当然,SCNT可以说是一门艺术了。作为第一作者的刘真花费了整整3年的时间练习怎么又快又好的给卵细胞去核,怎么将体细胞核融合进去。3年的时间,才让“SCNT金手指”的名号传遍整个研究所。

除了熟练的技术,“中中”和“华华”的成功还受益于表观遗传学的发展。随着“多莉羊”的诞生,陆续诞生了克隆鼠、克隆猫、克隆马等,但是相较于鼠或者牛等其他的哺乳类动物,猴子的体细胞核的分化程度太高,很不容易成功地完成重编程。几年前关于胚胎发育的表观遗传学研究进展为“中中”和“华华”的SCNT成功打开了一扇窗:利用Kdm4d mRNA的表观修饰作用把体细胞核中抑制胚胎发育的基因“去掉”,可以提高SCNT的成功率[4]。一边用着猴胎儿的成纤维细胞核,一边用着表观遗传学修饰,还有“SCNT金手指”的加成,这才有了“中中”和“华华”幸运的诞生(更多详情请见科学人明天的深度解读)。

克隆技术自诞生之日起,就伴随着伦理的争议。用体细胞在体外做基因编辑,筛选出基因型相同的体细胞,再用核移植方法产生基因型完全相同的大批胚胎,再让母猴怀孕生出一批猴群。当生命可以“定制”,人类的力量似乎越来越大。研究者们在庆祝技术进步的同时也时刻关注着相关的伦理问题。到底哪些研究可以应用这些克隆动物,应该制定怎样的伦理标准来规范克隆动物的使用……沉重的思考之余,研究者们愉快地养育着“中中”和“华华”,它俩现在和同龄猴发育的差不多,不时卖个萌啥的,尚无“为中华崛起而读书”的自觉,不过想必她俩长大后一定会名传天下的,很是羡慕赢在起跑线上的猴姐俩。(编辑:明天 )

“中中”和“华华”私照放送,认得出谁是“中中”,谁是“华华”吗?图片来源:参考文献[1]

感谢王钱福和鬼谷藏龙对本文的帮助。

参考文献:

  1. Liu et al., (2018). Cloning of Macaque Monkeys by Somatic Cell Nuclear Transfer. Cell 172, 1-7.
  2. Chan et al., (2000). Clonal propagation of primate offspring by embryo splitting. Science 287, 317-319.
  3. Dolly sheep. Retrieved from https://en.wikipedia.org/wiki/Dolly_(sheep).
  4. Matoba, S. et al.,(2014). Embryonic development following somatic cell nuclear transfer impeded by persisting histone methylation. Cell 159, 884-895.

The End

发布于2018-01-24, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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