体细胞克隆猴 - 国搜百科

体细胞克隆猴 (克隆技术)

2018年1月24日下午中科院神经科学研究所研究员孙强团队在北京宣布,团队经过5年的不懈努力,突破了体细胞克隆猴的世界难题,成功培育出世界首个体细胞克隆猴。

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    1简介

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    中国科学院公布,世界上首只体细胞克隆猴“中中”于2017年11月27日诞生,10天后第二只克隆猴“华华”诞生。国际权威学术期刊《细胞》北京时间1月25日以封面文章形式在线发布该成果。

    她俩的基因,都来自同一个流产的雌性猕猴胎儿。科研人员提取了这个猕猴胎儿的体细胞(非生殖细胞),通过技术手段将其细胞核“植入”若干个“摘除”了细胞核的卵细胞。“中中”是第一个发育成型并顺利诞生的幸运儿。

    2难点

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    克隆猴主要有三个难点。难题之一,是细胞核不易识别,“去核”难度大。作为受体的卵细胞,必须先把细胞核“摘除”,才能容纳体细胞的细胞核这个“外来户”。但是,猴的卵细胞核去核难度非常大。

    科研科研

    孙强团队中,博士后刘真是“去核”的主要操作者。借助显微设备,刘真用一双巧手反复练习,在最短时间内、用最小损耗完成“去核”工作,为后续的克隆工作奠定重要基础。

    难题之二,是卵细胞容易提前激活。克隆过程中,体细胞的细胞核进入卵细胞时,需先“唤醒”卵细胞,然后才启动一系列发育“程序”。因此,“唤醒”的时机要求非常精准。但是,使用传统方式,猴的卵细胞很容易被提前“唤醒”,往往导致克隆“程序”无法正常启动。

    难题之三,是体细胞克隆胚胎的发育效率低。被转移到卵细胞里的细胞核,突然要扮演受精卵的角色,“赶鸭子上架”很不适应,需要科学家采取多种手段“保驾护航”。如果“保驾”不力,绝大多数克隆胚胎都难以正常发育,往往胎死腹中。

    经过5年不懈努力,孙强团队成功突破了克隆猴这个世界生物学前沿的难题。通过DNA指纹鉴定,“中中”和“华华”的核基因组信息与供体体细胞完全一致,证明姐妹俩都是正宗的克隆猴。

    3意义

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    “意味着中国将率先建立起可有效模拟人类疾病的动物模型。”孙强说,利用克隆技术,未来可在一年时间内,培育大批遗传背景相同的模型猴。这既能满足脑疾病和脑高级认知功能研究的迫切需要,又可广泛应用于新药测试。

    孙强介绍,如果实验对象的遗传背景不同,“实验组”和“对照组”的说服力就不够强。传统医药实验大量采用小鼠,很大程度上是因为鼠类可通过快速近亲繁殖,培育出大量非常相似的小鼠。

    但由于小鼠和人类相差太远,针对小鼠研发的药物在人体检测时大都无效或有副作用。据了解,这是目前绝大多数脑疾病研究无法取得突破的一个主要原因。

    中科院神经所所长蒲慕明院士说,克隆猴的成功,将为脑疾病、免疫缺陷、肿瘤、代谢等疾病的机理研究、干预、诊治带来前所未有的光明前景。“这是世界生命科学领域近年来的重大突破。”他说。

    4体细胞克隆与胚胎细胞克隆

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    蒲慕明介绍,克隆动物是为了进行相关研究。现在科学研究常用小鼠,但小鼠和人类相距太远,与人类最相近的实验动物就是猕猴。因此,各国科学家进行研究都要用大量的实验猕猴。但是,在自然条件下,想排除其他因素的影响、准确找出致病基因或评估药物是否有效,需要大量的实验猕猴。因此,培育相同遗传背景的动物,就成了科学家们的目标。而这,就需要克隆。蒲慕明说:“克隆猴的遗传背景相同,减少个体间差异对实验的干扰,大大减少实验动物的使用数量。”

    那么,体细胞克隆与胚胎克隆相比的优势在哪里呢?简单地说,胚胎细胞克隆就像是同卵双胞胎,理论上说,它不能无限分裂,也就是说不能够制造足够多具有相同遗传背景的动物。但体细胞克隆不同,理论上说,它可以产生无限量具有相同背景的动物。同时,体细胞克隆在基因编辑上也更简单。蒲慕明说:“基因编辑在胚胎克隆上有很多问题无法解决,比如脱靶等。但在体细胞克隆上进行基因编辑时,这些问题都比较容易解决。”

    5科研产业链

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    蒲慕明是研究神经科学的,他给团队布置体细胞克隆猴任务的初衷是要建立脑疾病机理研究的脑疾病模型猴。“目前绝大多数脑疾病之所以不能有效治疗,主要原因是这一研发药物通用的小鼠模型和人类相差甚远,研发出的药物在人体检测时大都无效或有副作用。”

    蒲慕明说:“国家鼓励中国科学家主导国际科技计划,我们想要建立以我国科学家为主导灵长类全脑图谱计划的实施和灵长类脑科学的前沿研究。那么,我们拿什么来主导国际科技计划?”而体细胞克隆猴或许将成为中国在这一领域最大的砝码。

    不仅在脑科学领域,这个问题在其他与基因相关的疾病的致病机理研究和药物研发中,也非常明显。代谢性疾病、肿瘤、免疫缺陷……体细胞克隆猴的成功,将让人类向攻克这类疾病更近一步。

    取得领跑的科学家们并没有放松下来。蒲慕明说:“我们的论文发出去,马上世界上就会有资源更多、人员更充足的实验室跟上。接下来我们还能不能保持领先,要看我们能不能尽快做出疾病相关的模型动物,这是我们的当务之急,也是未来几年我们要努力的方向。”

    不仅如此,体细胞克隆猴的成功,将推动我国率先发展出基于非人灵长类疾病动物模型的全新医药研发产业链。

    参考资料

    [添加]
    [1].世界生命科学重大突破! 两只克隆猴在中国诞生
    [2].体细胞克隆猴为何重要

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    标签: 科研 科学 克隆

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    • 更新时间:2018-01-25
    • 创建者:zhangkai
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