本月16日,國家畜禽分子遺傳育種中心宣布,世界首例體細胞克隆兔在北京誕生。這只小兔目前健康狀況良好,體重已經達到了2公斤。從此克隆家族又添新丁,針對人類疾病的治療又增添了一份新生力量。
體細胞克隆一向被視為克隆技術的一大“門檻”,當年“多利”從成年母羊乳腺細胞克隆成功后,轟動了世界。克隆兔雖然一直有科學家在研究,但這次誕生在北京的卻是全球第一只體細胞克隆兔,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。為了揭開北京克隆兔誕生之謎,記者采訪了負責此項目的國家畜禽分子遺傳育種中心博士后李善剛教授。
5個多月前的一個下午,國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實驗人員用不到15分鐘的時間就完成了當天的實驗任務———把培育好的卵細胞注入一只雪白的母兔體內。
當時,他并沒有想到自己手中這只母兔和其他同伴會有什么不同。因為此前已有10批同樣的兔子做了“代理媽媽”的手術,但并沒有成功誕下兔寶寶。可是32天后,一只克隆兔寶寶凌空出世,活蹦亂跳地出現在了李善剛的面前。
5個月后,7月18日,這只已經發育成熟的小母兔“告訴”世界,首只體細胞克隆兔在北京成功誕生并存活。目前,它已經被列入了生殖計劃,也就是說,它將與其他公兔交配,準備“做媽媽”。
小白兔,從來都是無辜和柔弱的代言。但是在2002年法國克隆兔成功之后,更多的人才知道,原來兔子身上也蘊藏著巨大的能量———它具有跟人類更相近的基因密碼。從進化的角度說,小白兔比小白鼠更接近靈長類。因此兔子在生理上和人更接近。
如果針對兔子的特定基因進行實驗,就可能找到研究人類疾病的致病機理和尋找有效的治療辦法。特別是對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,但是現在最讓科研人員欣慰的說法卻是:“把它扔在家兔群中,根本分辨不出它是只克隆兔,和其他兔子看來都一樣。”這說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,也是幾經周折。
克隆兔來自“母親”后背,是世界首例成功的用體細胞進行克隆的兔子
從身體的一個部位“誕生”,這似乎是只有在希臘神話中才有的情節。戰神雅典娜從父親宙斯的頭部跳出來,頗有些大逆不道的意味。而北京克隆兔的來源更是奇怪,它居然是一只胎兒小兔的背部細胞。
克隆兔子的關鍵,一是將從動物身體中取出的經過處理的細胞核,根據細胞周期的變化植入去核卵細胞,二是將如此得到的轉基因卵子適時植入代孕母兔的子宮。但是,由于兔子卵的存活時間非常難以掌握,而且細胞透明帶韌性強,在克隆過程中,想用吸針穿破它,吸取、去除細胞核十分不易。而如果細胞核去除不凈,克隆就會失敗。因此克隆兔子比克隆其他哺乳動物的難度要大得多。
在北京的國家畜禽分子遺傳育種中心克隆兔誕生之前,法國是首次成功的將克隆技術應用于兔子身上的國家。只不過,2002年3月法國科學家是成功克隆了乳汁中含有治療蛋白的4只轉基因兔,其中2只通過自然方式繁殖了后代。
就在法國成功培育克隆兔后的1個月,廣西首例克隆兔在廣西大學動物繁殖研究所順利誕生。他采用的技術是把一只兔子早期胚胎細胞中的遺傳物質,注入另一只兔子的已經被抽取了遺傳物質的卵細胞中,等這個具有新的遺傳物質但未經受精的卵細胞發育成胚胎后,再把它植入第三只兔子的輸卵管或子宮內。而這次李善剛博士帶領的課題組則是從胎兔后背的細胞中提取了遺傳物質進行培養,也就是世界首例成功的用體細胞進行克隆的兔子。
李善剛博士首先選擇了尚在胎兒狀態的實驗兔,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胞進行培養。再對養成的細胞進行血清饑餓處理,提取攜帶遺傳物質的細胞核注入另一個去核的兔卵母細胞。
然后還需要進行電融合。這是因為電脈沖會促使形成融合細胞,而且還可以產生類似于自然受精過程中的一系列反應,使融合細胞也能像受精卵一樣進行細胞分裂、分化。
等新的胚胎培養成4個細胞胚胎后,再移入“代理媽媽”體內,經過28到32天的孕育,妊娠到期后,對母兔進行剖腹產,就可以獲得克隆兔了。
“剛生出來的小兔都是渾身青紫,看上去就像一團褶皺,但長大后就很漂亮了。”說到小兔的狀態,李善剛教授一直很嚴肅的表情馬上輕松下來。“現在,我們能看到的這只順利成活的世界第一只體細胞克隆兔渾身雪白,體重已達到兩公斤,和它的“代理媽媽”緊緊地靠在一起,非常健康。”
克隆兔子要先學養兔,運氣有時候會和科學家開玩笑
“通過獲取胎兔成纖維細胞克隆兔實驗”這項已經通過分子生物學鑒定的實驗早在去年12月份就開始了。而李善剛教授開始克隆兔攻關的歷程卻是2005年偶然開始的。
2005年,當時在讀博士的他正在進行兔子干細胞的實驗,一個偶然的機會,他進行了核移植的胚胎的移植工作。也就是這個偶然的機會,他進入了培育克隆兔這個領域。
“科研就是這樣,你不可能知道哪個方向一定會出成績,常常是你認為這個方向一定能做出來,反而出不來東西。”
正像李善剛說的,當他專注于克隆兔的實驗后,進展并沒有想象中的順利。在實驗開始之前,李善剛教授實驗小組先研究并總結了近幾年來的克隆技術,從生殖、病理、運用領域等方面綜合分析克隆兔的研發前景。因為家兔克隆是一個世界性的難題,所以要更加精心地進行設計。
盡管如此,在實驗過程中,還是難以避免的遭遇了多次失敗。由于采用體細胞克隆,畸形、死胎、流產和胚胎過大等不良情況都曾遇到過,有的小兔成長發育不健全,不能正常生長,原因還在于基因的不穩定性。胎兔成纖維細胞克隆實驗整整做了10次才成功,但“我對整個實驗系統非常的有信心,成功只是時間和運氣的問題。”
李教授笑著回憶說,曾被稱為“克隆羊之父”的伊恩·威爾莫特在參觀李善剛的實驗室之后,留下一句“Goodluck”。“做動物實驗的人都知道,有時候運氣會跟你開一些玩笑。”李善剛說,“有時候做一次就能成功,有時候做十次也沒有結果。”在他看來,搞科研首先要學會承受失敗,雖然當打開克隆兔“代理媽媽”的肚子,如果里面空空如也,心情也會有一時的沮喪。(童岱)
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