克隆技术的发展

克隆技术经历了三个发展时期:第一个时期是微生物克隆,即一个细菌快速复制成千上万个与其一模一样的细菌,成为细菌菌落;第二个时期是生物技术克隆,比如利用遗传基因——DNA克隆;第三个时期是动物克隆,即将一个细胞克隆成动物。克隆羊多利是利用动物克隆技术从母羊的体细胞克隆出来的。2013年,日本理化学研究所的科学家借助克隆动物繁殖克隆动物的“再克隆”技术,从一只实验鼠经过26代成功繁殖出598只实验鼠,克隆实验鼠健康,繁殖能力和寿命与普通实验鼠无异。研究人员认为,这表明重新克隆可以无限期地继续下去。这项研究作为封面故事发表在3月7日的《细胞干细胞》杂志网络版上。

克隆技术面临的主要问题之一是克隆动物的低生育率。生育代数越多,生育率越低。到目前为止,当实验鼠繁殖六代,牛繁殖两代时,已经达到极限。一旦为克隆提供细胞的动物死亡,遗传信息就会被切断。

2005年,理化研究所研究员和歌山明彦领导的研究小组发现,在繁殖克隆实验鼠时,将移植了细胞核的卵细胞浸泡在一种叫做“曲古细菌素A”的“组蛋白去乙酰化5”中,会提高受精率。研究团队不断改进技术,成功培育出26代实验小鼠,最高受精率约为15%。

美国俄勒冈健康与科学大学的一个研究小组于6月5438+05日在美国科学杂志《细胞》网络版上发表文章,宣布已利用“体细胞克隆技术”将他人皮肤细胞的细胞核植入卵细胞,首次成功制造出能分化成各种组织的胚胎干细胞。在生物学中,克隆通常用于两个方面:克隆一个基因或克隆一个物种。克隆基因是指从个体中获取一个基因(例如,通过PCR),然后将其插入。此外,动物界也有无性繁殖,但在无脊椎动物中更常见,如原生动物的分裂繁殖和尾索动物的出芽繁殖。但是对于高级动物来说,在自然条件下,它们只能进行有性繁殖,所以科学家必须经过一系列复杂的操作程序才能让它们进行无性繁殖。20世纪50年代,科学家成功克隆了两栖动物非洲爪蟾,揭开了细胞生物学的新篇章。

上世纪80年代末,英国和中国先后用胚胎细胞作为供体“克隆”哺乳动物。到20世纪90年代中期,中国已经克隆了五种哺乳动物,包括老鼠、兔子、山羊、奶牛和猪。1996年7月5日,一只名叫多莉的小羊被克隆,其基因结构与供体完全相同,引起世界舆论哗然。多莉的特别之处在于它的生命是在没有精子参与的情况下诞生的。研究人员首先从一只绵羊的卵细胞中吸出遗传物质,并将其变成空壳,然后从一只6岁的母羊中取出乳腺细胞,并将遗传物质注入卵细胞的空壳中。这样就获得了一个含有新的遗传物质但没有经过提炼的卵细胞。这种经过改造的卵细胞分裂增殖形成胚胎,然后被植入另一只母羊的子宫。随着母羊的顺利分娩,“多莉”来到了这个世界。

但是为什么其他克隆动物在世界上没有这么大的影响力呢?这是因为其他克隆动物的遗传基因来自胚胎,都是用胚胎细胞进行的核移植,不能严格说是“无性繁殖”。另一个原因是胚胎细胞本身是有性繁殖的,其细胞核中的基因组一半来自父亲,一半来自母亲。多莉的基因组都来自单亲,是真正的无性繁殖。所以,严格意义上来说,“多莉”是世界上第一只真正意义上的克隆哺乳动物。1997年2月23日,苏格兰罗斯林研究所的科学家宣布,他们的研究小组已经成功地从体细胞克隆出山羊。克隆技术是科学发展的结果,具有非常广阔的应用前景。在园艺和畜牧业中,克隆技术是培育遗传性状稳定的品种的理想手段,通过克隆技术可以培育出优质的果树和改良的家畜。在医学领域,美国、瑞士等国已经可以利用“克隆”技术培育人体皮肤用于植皮。这一新成果避免了同种异体移植可能出现的排斥反应,给患者带来了福音。据中国新华社1997年4月4日报道,上海市第九职工医院整形外科专家曹依林在世界上首次成功在小鼠体内复制出人耳,为缺失器官的修复重建带来希望。克隆技术还可以用来繁殖许多有价值的基因,如治疗糖尿病的胰岛素,有望让侏儒症患者重新长高的生长激素,以及可以抵抗许多疾病和感染的干扰素。

克隆是生物科学领域的重大技术突破,反映了核分化技术、细胞培养和控制技术的进步。最初是英文clone的音译,意为生物通过细胞无性繁殖形成的具有相同基因型的后代个体群体,简称“无性繁殖”。动物克隆技术的巨大突破也带来了广泛的争议。绵羊:1997,多莉

猕猴:Tetra,雌性,5438年6月+2000年10月。

猪:2000年3月,5头苏格兰PPL仔猪;奥古斯特,谢轩,女

牛:2001年,阿尔法和贝塔,男。

猫:2001结尾,抄袭者(CC),女。

老鼠:在2002年

兔子:2003年3-4月在法国和韩国独立实现;

骡子:2003年5月,爱达荷州Gem,男;六月,犹他州先锋,男

鹿:2003年的杜威。

马:Prometea,女,2003年;意大利科学家

狗:史努比,韩国首尔大学实验队,2005。

猪:2005年8月8日,中国首例用供体细胞克隆的猪。