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[科教] 哈佛学者想用基因技术“复活”猛犸象 至少过三道坎

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发表于 2-23-2017 03:24 PM | 显示全部楼层 |阅读模式

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近日,已经灭绝了一万余年的史前物种——猛犸象,再度成为公众茶余饭后的谈资。来自美国哈佛大学的研究团队,宣称已经从西伯利亚永久冻土中获得了猛犸象的DNA,希望结合基因编辑技术,将猛犸象的DNA转入大象胚胎中,进而复活猛犸象。消息一出,国内多家媒体争相对其进行了深刻解读。甚至有科学家宣称:“复活猛犸我们只需三步,我国科学家已经恢复了猛犸细胞的全功能。只待合格孕体,需要2年的时间,猛犸象就可从4000多年(注:原文如此)前穿越而来。”

“克隆猛犸象”早已不再是一个新鲜的话题。早在多年前,就有俄罗斯-韩国的科学家宣称即将通过克隆技术复活猛犸象。然而,克隆一只“活着的”猛犸象,真的像科学家们宣称的只需要“三步”吗?小编这就带您分析一下克隆猛犸象的可行性。

1.首先,我们先来观赏下猛犸象的英姿:

猛犸象:Mammuthus primigenius,又名毛象(长毛象),是一种适应寒冷气候的动物。曾经是世界上最大的象之一,其中草原猛犸象体重可达12吨。

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猛犸象身高体壮,腿部粗壮,脚生四趾,头大。象牙平均长达1.5m至2.5m,个别猛犸象可以接近甚至超过3米。它们身上披着金、红棕、灰褐色的细密长毛,皮很厚,具有极厚的脂肪层,厚度最厚可达9厘米。它们广泛生活在欧亚大陆北部。生活年代距今约1万1千年前猛犸象陆续灭绝,这被视为一个冰川时代结束的标志之一。

如今,人们只能从电影和标本馆中找寻这种活跃在上古时代的传奇物种。

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电影《猛犸惊魂》剧照

2.复活猛犸象的克隆技术

1997年,克隆羊多利的诞生,实现了利用体细胞复制哺乳动物生命的梦想。此后若干年中,不仅是绵羊,其他一些物种也被成功的克隆,克隆小鼠、克隆大鼠、克隆猪、克隆牛、克隆狗、克隆鹿等等,那些常见与不常见的动物都被科学家们通过克隆技术赋予了生命。然而,请注意:此处没有大象,当然更没有猛犸象。

克隆猛犸象只需三步?

科学家们希望利用克隆技术“复活”猛犸象,确实需要所谓的“只需三步”,虽然听上去简单明了,但每一步都很难啊。现在咱们先了解一下这艰难的三步。

第一步,从冻土中找到可用的猛犸象细胞。要求细胞核在结构及功能上是完整的。

第二步,利用现代大象的卵母细胞作为受体,将猛犸细胞进行异种克隆,获得具有发育能力的重构胚胎。

第三步,将重构胚胎移植到代孕妈妈的子宫内(大象),发育成猛犸个体。

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3.究竟每一步有多难呢?

第一步,目前算是已经跨过去了。

2012年,科学家们在俄罗斯东部雅库特一个永久冻土猛犸象墓地中发现了一副独特的猛犸象残骸,并在猛犸象尸体内发现了保存完好的细胞,能够作为核移植的供体细胞。既然大自然给了我们猛犸象的冻存组织,是不是说明大自然希望通过高智商的人类来复活她的猛犸孩子呢?虽然还有两步,但猛犸象可能真的会在未来某一天重新踏上这片土地,跟我们人类再续前缘哦~

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冷冻猛犸象残骸

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成功复苏的猛犸象细胞

第二步,虽然冰箱门算是已经打开了,但把大象装冰箱其实很难。

2009年日本科学家Kato等人,从一只15000年前的小猛犸象的肌肉组织中提取了一些细胞核,并且将这些细胞核注射到了小鼠的卵母细胞中,但是什么也没有发生(并没有发育迹象)……impressive but not really sound。为什么呢?因为小鼠的卵胞质和猛犸的细胞核他俩不认识啊,亲缘关系差了十万八千里呢。这也是异种克隆的最大疑难。你想啊,物种A的卵胞质里含有的大量蛋白质啊RNA啊什么的,都是物种A的核提供的,他们怎么可能轻易的与物种B的细胞核产生瓜葛呢?

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猛犸象-小鼠异种克隆胚胎

克隆猛犸象,无论是利用小鼠卵作为受体,还是利用遗传距离更近点的大象卵作为受体,从本质上都应该称作为异种克隆。此前的研究中,大鼠和小鼠异种克隆,核移植后的胚胎只能发育到2-细胞,然后就不能再发育了;利用猪或牛的卵与小鼠间的异种克隆能够发育到囊胚,然后就没有然后了。

值得注意的是,早在1963年,我国童第周教授利用金鱼和鲤鱼两个物种,研究了鱼类的异种克隆,成功获得了克隆鲫鱼。这似乎是亲缘关系越近,异种克隆成功的概率就越高。有研究表明,猛犸象与亚洲象DNA的相似度达到了93%,然而,我们并不能因为猛犸象与亚洲象DNA相似度高就理所当然的认为异种克隆是可以完成的,二者间到底有没有近到胞质与核能互作的程度只能用科研实践来证明了。

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猛犸象与现代大象遗进化分析

克隆效率是摆在眼前的又一个坎儿。以目前最为成熟的小鼠克隆为例,其克隆胚胎的发育效率最高也仅为5%左右。这就意味着我们需要获得大量的象卵完成克隆操作。然而,象在大多数国家都被列为濒危物种,用于实验研究的资源会非常受限。其次,亚洲象的繁殖周期非常长,生殖间隔为4-6年,而且由于种种原因,雌性大象平均每8年才繁殖一次。一般雌象一生中只生育5-8胎,每次动情周期仅排卵1到2枚,每年只有大概4次排卵。显然取得足够多的受体卵母细胞是难上加难啊。

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亚洲象生殖激素调控

第三步,要为猛犸象找个代孕妈妈

目前亚洲象是代孕妈妈的首要候选动物,因为基因序列相似性最高,但依然有7.4%的差异,这些差异会不会导致胎儿被母体排斥?现在还是未知之数。说一个宏观上好理解的问题,猛犸象与亚洲象在体型上有很大差异,小宝宝会不会把妈妈的肚皮撑破呢?

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大象妈妈做B超

4.还有一些困难摆在眼前:

除了这艰难的“三步走”战略,还有一些困难摆在眼前:真有猛犸象宝宝出生的话,要让它在哪里生存呢?它们适应寒冷的气候,但是现在的地球气候变化,对于猛犸象宝宝来说是个极大的挑战。

还有最重要的一点:克隆猛犸象,经费从哪来?这可不是个小工程。没个几亿的投入应该是不行的。在我国现行的科研体制下,没有哪个项目能够为了复活一个充满未知的灭绝物种投入如此多的经费。当然,如果有真的有《侏罗纪公园》里的大富豪出资赞助,科学家们倒是真的可以一步一步解决上文章提到的科学问题。说不定会有意外的结果呢?想想真是让人兴奋。

综上所述,小编认为:复活猛犸象,理想很丰满,现实却很骨感。仅仅只需要“三步走的”猛犸象克隆并非简单,从科学理论,到技术细节,以及所需的科研经费都是摆在科学家面前的一道道障碍。不仅如此,我们还需要更加认真的思考:人类真的需要花如此大的代价去复活一只已经灭绝的动物吗?

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发表于 2-23-2017 04:19 PM 来自美国米群网手机版 | 显示全部楼层
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发表于 2-23-2017 09:56 PM 来自美国米群网手机版 | 显示全部楼层
感谢lol分享~~~
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