§13克隆技术出现和实践(1/3)

克隆, 是英文clone的音译,意思是为生物体通过细胞进行的无性繁殖,从而形成的基因型完全相同的后代个体所组成的种群,简称为“无性繁殖”。

1903年,“克隆”一词被引入园艺学,后来逐渐应用于植物学、动物学和医学等方面。广义上的“克隆”,在我们的日常生活中经常遇到,只是我们没有把这些叫做“克隆”。

在动物界的无性繁殖,多见于非脊椎动物。如:原生动物的分裂繁殖,尾索类动物的出芽生殖等。对于高级动物,在自然条件下,一般只能进行有性繁殖,所以要使其进行无性繁殖,科学家必须经过一系列复杂的操作程序。在20世纪50年代,科学家成功地无性繁殖出一种两栖动物——非洲爪蟾。从此,揭开了细胞生物学的新篇章。

20世纪80年代后期,英国和一些国家也先后利用胚胎细胞作为供体,“克隆”出了哺乳动物。

多利羊的叫声响遍全球, 这只不同凡响的小羊是由英国爱丁堡大学罗斯林学院(Edinburghs Roslin Institute)的胚胎学家伊恩.威尔马特(Ian Wilmut)领导的科研小组从一只成年绵羊的乳腺细胞克隆出来的。

首先,威尔马特和他的同事们从一只不知姓名的Finn Dorset种白色妊娠绵羊的乳腺刮下若干个膜细胞。通常,这类细胞在10%的绵羊胎儿血清中能保持活性;血清是血液的**成分,它富含类似于食物的细胞营养物质。但是,威尔马特意识到,利用使细胞处于休眠状态的标准技术,即将它们置于浓度降低为0.5%血清之中,不仅可以使这些细胞";忘记";它们是**细胞,而且能使它们";记住";发育成整只绵羊的遗传指令。

这是一个重大的突破。以前,其他科学家不理解使细胞遗传物质和接受细胞遗传物质的卵细胞二者在发育上同步的重要性。以往,在其它实验室,基因在由卵细胞激活的发育过程中行进得过于超前。然而,威尔马特从Fi

nn Dorset种母羊摘取的细胞并没有开始分裂DNA,并将之转译成绵羊特质(stuff of sheep)。处于休眠状态的**细胞的基因极易与卵细胞结合。然后,科学家从形体较小的苏格兰黑面羊摘取卵细胞,通过手术去除其细胞核(DNA的载体)。

威尔马特及其研究小组把白羊的乳腺细胞放入黑羊的已去除细胞核的卵细胞中,以一种弗兰肯斯坦(Frankensfein)式的技巧,用电脉冲使这些细胞的膜不仅结合在一起,而且两个细胞即刻合而为一。

下一步,利用标准的人工繁殖技术,将如此合成的卵细胞植入一只黑面母羊体内。4个月之后,这只举世震惊的小羊羔诞生了。人们发现它的颜色是白的,这暗示它与黑面母羊——它的生身之母不属于同一个品种。用几个月的时间进行了DNA 测试,最终证实,多利确实是一个生物学复制品(biological copy)。 1997年2月23日,英国苏格兰罗斯林研究所的科学家宣布,他们的研究小组利用山羊的体细胞成功地“克隆” 出了一只基因结构与供体完全相同的小羊“多莉”(Dolly)。这时,全世界非常关注,各种议论也层出不穷。“多莉”的特别之处在于它的生命的诞生没有**的参与。研究人员先将一个绵羊卵细胞中的遗传物质吸出去,使其变成空壳,然后从一只6岁的母羊身上取出一个乳腺细胞,将其中的遗传物质注入卵细胞空壳中。这样就得到了一个含有新的遗传物质,但却没有受过精的卵细胞。这一经过改造的卵细胞分裂,增殖形成胚胎,再被植入另一只母羊子宫内,随着母羊的成功分娩,“多莉”来到了世界。

1998年7月5日,日本科学家宣布,他们利用成年动物体细胞克隆的两头牛犊诞生。1998年7月22日,科学家采用一种新克隆技术,用成年鼠的体细胞成功地培育出了三代共50多只克隆鼠,这是人类第一次用克隆动物克隆出克隆动物。

以上

所述的克隆动物,都是用胚胎细胞作为供体细胞进行细胞核移植而获得成功的。目前,克隆技术在英国又有了新的进展,他们把这一技术应用于人类造血事业。英国的PPL公司是克隆技术的经济后台,它的主管罗思詹姆斯博士说:";从研究“多莉”中我们知道,我们可以用一个细胞制要的组成部分,也就是血浆。";他们与罗斯林研究所合作研究一种带有人类基因的牛和羊。他们先把动物体内的血浆取出,再取代人类的血浆,这种改变了基因的牛和羊体内就含有人类血浆的重要成分,通过对这些动物的饲养、再克隆或繁殖,就可以得到稳定可靠而且相对便宜的血资源,据统计在英国每年价值可达150万英镑。可谓效益匪浅。

小羊“多莉”是世界上第一个利用体细胞克隆成功的动物。 克隆多利的成功,从理论上说明了高度分化的细胞,经过一定手段处理之后,也可回复到受精卵时期的合子功能;说明了在发育过程中,细胞质对异源的细胞核的发育有调控作用。它对生物遗传疾病的治疗、优良品种的培育和扩群等提供了重要途径,对物种的优化、 对转基因动物的扩群均有一定作用。另外,利用克隆技术可以大量复制珍稀动物,挽救濒危物种,调节大自然的生态平衡,为人类造福。

不可否认,";克隆绵羊";的问世也引起了许多人对";克隆人";的兴趣,例如,有人在考虑,是否可用自己的细胞克隆成一个胚胎,在其成形前就冰冻起来。在将来的某一天,自身的某个器官出了问题时,就可从胚胎中取出这个器官进行培养,然后替换自己病变的器官,这也就是用克隆技术为人类自身提供";配件";。最新传出的消息却令全世界尤其是伦理学家严重不安。一项以";治疗疾病、用于器官移植";为名的";克隆";项目,竟然第一次复制了人类胚胎,这对于人类是福是祸,实在难以预料。 当代生物史证明,克隆技术只能复制出外貌特征相同的生物,不能克隆出被复制者原有的才能。人的思想才能受后天的制约。

(本章完)