世界第一个克隆动物多莉羊 多利羊

克隆是一种很神奇的现象,灵感起源于自然界一些生物的孤雌生殖等生物现象 。科学家们观测了解到,生物的细胞因为分化程度不同而具有不同的分化发育的能力,受精卵拥有最高的全能性,可以分化发育为多细胞生物所有的细胞组织类型,可以从一颗细胞发育为体细胞数十万亿的生物个体 。

世界第一个克隆动物多莉羊 多利羊

文章插图
【世界第一个克隆动物多莉羊 多利羊】于是科学家们想到,受精卵拥有很强的全能性,而体细胞也是受精卵发育来的,基因组上和受精卵没有什么差异 。为什么体细胞就没有那么强的分化发育能力?于是科学家们潜心研究,通过将体细胞的核植入卵细胞的方式,激活染色组的功能,实现体细胞向多能干细胞的跨越 。理论上,这样的多能干细胞就有发育为完整生物个体的潜力 。
世界第一个克隆动物多莉羊 多利羊

文章插图
基于这样的生物学原理,很早的时候科学家们开始尝试克隆动物,终于在1996年诞生了世界上第一个克隆动物——多利羊 。大概的培育过程是从一头羊身上取一颗体细胞,然后从一头母羊体内取卵细胞,将体细胞的细胞核植入卵细胞诱导其全能性,在发育为早期的胚胎后,植入母羊的子宫内膜中,经过和自然繁衍相同的发育过程,克隆羊多利就诞生了 。
世界第一个克隆动物多莉羊 多利羊

文章插图
然而,在多利羊诞生的时候,一些科学家就预测,多利羊的寿命可能存在着较大的缺陷 。原因在于科学家们发现了一种决定寿命的重要因素——端粒 。端粒是染色体一端的特殊结构,它会随着细胞的分裂而缩短,细胞分裂次数越多,端粒越短 。而全身的组织细胞分裂能力缺乏就意味着生物功能的障碍,这就导致生物的寿命有限 。
世界第一个克隆动物多莉羊 多利羊

文章插图
可是,科学家们的猜测也不算很准确,多利羊1996年诞生,2003年死亡,活了7年的时间,算是比较短,可是羊的寿命也就十来年,多利羊的寿命也还说的过去,并不是短的离谱 。多利羊的死亡原因并不是由于细胞核的衰老导致的多脏器功能衰竭,而是由于肺病 。多利羊诞生之后就似乎有一些生理缺陷,它相较于寻常的羊有更多地发生疾病 。
世界第一个克隆动物多莉羊 多利羊

文章插图
终于在2003年的时候严重的肺病导致多利羊呼吸障碍,其实早在它死亡之前1个星期,多利羊就频繁地咳嗽,为了它更舒适地死去,科学家对它执行了安乐死 。在死亡后,多利羊的使命仍然没有结束,它被制成了生物标本永久地陈列在博物馆,参观的人们可以通过它去了解克隆这种生物技术 。
世界第一个克隆动物多莉羊 多利羊

文章插图
更重要的是,克隆在生物领域内有非常重要的应用价值,克隆动物都是小case,试想一下如果有一天人类可以做到定向地控制多能干细胞的发育,控制其发育为特定的器官,那么很多器官衰竭病危的患者都可以得到救助,实在不行了造一个器官将衰竭器官换了不就得了 。在多利羊之后,克隆技术蓬勃发展,人类实现了两栖动物、爬行动物、哺乳动物的克隆,而多能干细胞技术也在克隆试验的进行中得到了锻炼 。
世界第一个克隆动物多莉羊 多利羊

文章插图
多利羊寿命较短的原因至今也没有确切的结论,因为很多因素都可以影响生物的寿命 。不同生物个体寿命不同,除了和端粒等生物结构有关,还和基因甲基化等因素有关 。基因并不是只靠其单纯的序列就发挥作用,也需要经过一定的修饰,可以通过甲基化等修饰影响基因的功能 。不同的生物个体,生长发育的过程中,摄入的物理化学生物影响因素不可能完全一致,而这也影响到生物基因层面的修饰,进而影响到生物寿命 。
世界第一个克隆动物多莉羊 多利羊

文章插图
无论如何,科隆是一项伟大的技术,科学家们的目的并不是克隆所有的生物,而是通过这样的研究去了解细胞全能性,实现体细胞到全能干细胞的转变,可以用于救治很多的人类疾病 。而克隆技术本身也可以用于生物育种、濒危物种拯救等领域,前段时间美国就通过克隆技术实现了美国本土濒危物种黑足鼬的繁殖,将其数量提升了一些 。