本月16日,國(guó)家畜禽分子遺傳育種中心宣布,世界首例體細(xì)胞克隆兔在北京誕生。這只小兔目前健康狀況良好,體重已經(jīng)達(dá)到了2公斤。從此克隆家族又添新丁,針對(duì)人類疾病的治療又增添了一份新生力量。
體細(xì)胞克隆一向被視為克隆技術(shù)的一大“門(mén)檻”,當(dāng)年“多利”從成年母羊乳腺細(xì)胞克隆成功后,轟動(dòng)了世界。克隆兔雖然一直有科學(xué)家在研究,但這次誕生在北京的卻是全球第一只體細(xì)胞克隆兔,可謂“世界最牛”!
另外,由于克隆兔子比克隆其他哺乳動(dòng)物的難度要大得多,因此這只雪白天使的降臨就顯得尤其神秘。為了揭開(kāi)北京克隆兔誕生之謎,記者采訪了負(fù)責(zé)此項(xiàng)目的國(guó)家畜禽分子遺傳育種中心博士后李善剛教授。
5個(gè)多月前的一個(gè)下午,國(guó)家畜禽分子遺傳育種中心博士后李善剛和克隆兔課題小組的四五個(gè)實(shí)驗(yàn)人員用不到15分鐘的時(shí)間就完成了當(dāng)天的實(shí)驗(yàn)任務(wù)———把培育好的卵細(xì)胞注入一只雪白的母兔體內(nèi)。
當(dāng)時(shí),他并沒(méi)有想到自己手中這只母兔和其他同伴會(huì)有什么不同。因?yàn)榇饲耙延?0批同樣的兔子做了“代理媽媽”的手術(shù),但并沒(méi)有成功誕下兔寶寶。可是32天后,一只克隆兔寶寶凌空出世,活蹦亂跳地出現(xiàn)在了李善剛的面前。
5個(gè)月后,7月18日,這只已經(jīng)發(fā)育成熟的小母兔“告訴”世界,首只體細(xì)胞克隆兔在北京成功誕生并存活。目前,它已經(jīng)被列入了生殖計(jì)劃,也就是說(shuō),它將與其他公兔交配,準(zhǔn)備“做媽媽”。
小白兔,從來(lái)都是無(wú)辜和柔弱的代言。但是在2002年法國(guó)克隆兔成功之后,更多的人才知道,原來(lái)兔子身上也蘊(yùn)藏著巨大的能量———它具有跟人類更相近的基因密碼。從進(jìn)化的角度說(shuō),小白兔比小白鼠更接近靈長(zhǎng)類。因此兔子在生理上和人更接近。
如果針對(duì)兔子的特定基因進(jìn)行實(shí)驗(yàn),就可能找到研究人類疾病的致病機(jī)理和尋找有效的治療辦法。特別是對(duì)于研究心血管疾病和眼科疾病,以及一些遺傳疾病就更需要兔子“幫忙”。
北京克隆兔雖然意義重大,但是現(xiàn)在最讓科研人員欣慰的說(shuō)法卻是:“把它扔在家兔群中,根本分辨不出它是只克隆兔,和其他兔子看來(lái)都一樣。”這說(shuō)明克隆兔和母體相似度非常高,真是越普通越可貴。但即使克隆這樣一只“普通”小兔,也是幾經(jīng)周折。
克隆兔來(lái)自“母親”后背,是世界首例成功的用體細(xì)胞進(jìn)行克隆的兔子
從身體的一個(gè)部位“誕生”,這似乎是只有在希臘神話中才有的情節(jié)。戰(zhàn)神雅典娜從父親宙斯的頭部跳出來(lái),頗有些大逆不道的意味。而北京克隆兔的來(lái)源更是奇怪,它居然是一只胎兒小兔的背部細(xì)胞。
克隆兔子的關(guān)鍵,一是將從動(dòng)物身體中取出的經(jīng)過(guò)處理的細(xì)胞核,根據(jù)細(xì)胞周期的變化植入去核卵細(xì)胞,二是將如此得到的轉(zhuǎn)基因卵子適時(shí)植入代孕母兔的子宮。但是,由于兔子卵的存活時(shí)間非常難以掌握,而且細(xì)胞透明帶韌性強(qiáng),在克隆過(guò)程中,想用吸針穿破它,吸取、去除細(xì)胞核十分不易。而如果細(xì)胞核去除不凈,克隆就會(huì)失敗。因此克隆兔子比克隆其他哺乳動(dòng)物的難度要大得多。
在北京的國(guó)家畜禽分子遺傳育種中心克隆兔誕生之前,法國(guó)是首次成功的將克隆技術(shù)應(yīng)用于兔子身上的國(guó)家。只不過(guò),2002年3月法國(guó)科學(xué)家是成功克隆了乳汁中含有治療蛋白的4只轉(zhuǎn)基因兔,其中2只通過(guò)自然方式繁殖了后代。
就在法國(guó)成功培育克隆兔后的1個(gè)月,廣西首例克隆兔在廣西大學(xué)動(dòng)物繁殖研究所順利誕生。他采用的技術(shù)是把一只兔子早期胚胎細(xì)胞中的遺傳物質(zhì),注入另一只兔子的已經(jīng)被抽取了遺傳物質(zhì)的卵細(xì)胞中,等這個(gè)具有新的遺傳物質(zhì)但未經(jīng)受精的卵細(xì)胞發(fā)育成胚胎后,再把它植入第三只兔子的輸卵管或子宮內(nèi)。而這次李善剛博士帶領(lǐng)的課題組則是從胎兔后背的細(xì)胞中提取了遺傳物質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng),也就是世界首例成功的用體細(xì)胞進(jìn)行克隆的兔子。
李善剛博士首先選擇了尚在胎兒狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)兔,這種小兔的懷孕周期是20天。從胎兒兔的背部皮膚上剪取體細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。再對(duì)養(yǎng)成的細(xì)胞進(jìn)行血清饑餓處理,提取攜帶遺傳物質(zhì)的細(xì)胞核注入另一個(gè)去核的兔卵母細(xì)胞。
然后還需要進(jìn)行電融合。這是因?yàn)殡娒}沖會(huì)促使形成融合細(xì)胞,而且還可以產(chǎn)生類似于自然受精過(guò)程中的一系列反應(yīng),使融合細(xì)胞也能像受精卵一樣進(jìn)行細(xì)胞分裂、分化。
等新的胚胎培養(yǎng)成4個(gè)細(xì)胞胚胎后,再移入“代理媽媽”體內(nèi),經(jīng)過(guò)28到32天的孕育,妊娠到期后,對(duì)母兔進(jìn)行剖腹產(chǎn),就可以獲得克隆兔了。
“剛生出來(lái)的小兔都是渾身青紫,看上去就像一團(tuán)褶皺,但長(zhǎng)大后就很漂亮了。”說(shuō)到小兔的狀態(tài),李善剛教授一直很嚴(yán)肅的表情馬上輕松下來(lái)。“現(xiàn)在,我們能看到的這只順利成活的世界第一只體細(xì)胞克隆兔渾身雪白,體重已達(dá)到兩公斤,和它的“代理媽媽”緊緊地靠在一起,非常健康。”
克隆兔子要先學(xué)養(yǎng)兔,運(yùn)氣有時(shí)候會(huì)和科學(xué)家開(kāi)玩笑
“通過(guò)獲取胎兔成纖維細(xì)胞克隆兔實(shí)驗(yàn)”這項(xiàng)已經(jīng)通過(guò)分子生物學(xué)鑒定的實(shí)驗(yàn)早在去年12月份就開(kāi)始了。而李善剛教授開(kāi)始克隆兔攻關(guān)的歷程卻是2005年偶然開(kāi)始的。
2005年,當(dāng)時(shí)在讀博士的他正在進(jìn)行兔子干細(xì)胞的實(shí)驗(yàn),一個(gè)偶然的機(jī)會(huì),他進(jìn)行了核移植的胚胎的移植工作。也就是這個(gè)偶然的機(jī)會(huì),他進(jìn)入了培育克隆兔這個(gè)領(lǐng)域。
“科研就是這樣,你不可能知道哪個(gè)方向一定會(huì)出成績(jī),常常是你認(rèn)為這個(gè)方向一定能做出來(lái),反而出不來(lái)東西。”
正像李善剛說(shuō)的,當(dāng)他專注于克隆兔的實(shí)驗(yàn)后,進(jìn)展并沒(méi)有想象中的順利。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前,李善剛教授實(shí)驗(yàn)小組先研究并總結(jié)了近幾年來(lái)的克隆技術(shù),從生殖、病理、運(yùn)用領(lǐng)域等方面綜合分析克隆兔的研發(fā)前景。因?yàn)榧彝每寺∈且粋€(gè)世界性的難題,所以要更加精心地進(jìn)行設(shè)計(jì)。
盡管如此,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,還是難以避免的遭遇了多次失敗。由于采用體細(xì)胞克隆,畸形、死胎、流產(chǎn)和胚胎過(guò)大等不良情況都曾遇到過(guò),有的小兔成長(zhǎng)發(fā)育不健全,不能正常生長(zhǎng),原因還在于基因的不穩(wěn)定性。胎兔成纖維細(xì)胞克隆實(shí)驗(yàn)整整做了10次才成功,但“我對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)非常的有信心,成功只是時(shí)間和運(yùn)氣的問(wèn)題。”
李教授笑著回憶說(shuō),曾被稱為“克隆羊之父”的伊恩·威爾莫特在參觀李善剛的實(shí)驗(yàn)室之后,留下一句“Goodluck”。“做動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的人都知道,有時(shí)候運(yùn)氣會(huì)跟你開(kāi)一些玩笑。”李善剛說(shuō),“有時(shí)候做一次就能成功,有時(shí)候做十次也沒(méi)有結(jié)果。”在他看來(lái),搞科研首先要學(xué)會(huì)承受失敗,雖然當(dāng)打開(kāi)克隆兔“代理媽媽”的肚子,如果里面空空如也,心情也會(huì)有一時(shí)的沮喪。(童岱)
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