克隆羊多莉-簡介

1997年2月22日， 英國生物遺傳學家維爾穆特成功地克隆出了一只羊?？寺⊙颉岸嗬颉钡恼Q生震驚了世界?？寺∈怯⒄ZClone的音譯，指人工誘導(dǎo)的無性繁殖。動物克隆試驗的成功在細胞工程方面具有劃時代的意義。

克隆羊多莉-資料

創(chuàng)造者：伊恩·維爾穆特及其領(lǐng)導(dǎo)的小組

基因父親：無

基因母親：一只芬蘭多塞特白面綿羊

線粒體母親：一只蘇格蘭黑臉羊

生育母親：另一只蘇格蘭黑臉羊

子女：生育6名，存活5名

1997年2月27日的英國《自然》雜志報道了一項震驚世界的研究成果：1996年7月5日，英國愛丁堡羅斯林研究所(Roslin)的伊恩·維爾穆特(Wilmut)領(lǐng)導(dǎo)的一個科研小組，利用克隆技術(shù)培育出一只小母羊。這是世界上第一只用已經(jīng)分化的成熟的體細胞(乳腺細胞)克隆出的羊?？寺⊙蚨嗬虻恼Q生，引發(fā)了世界范圍內(nèi)關(guān)于動物克隆技術(shù)的熱烈爭論。它被美國《科學》雜志評為1997年世界十大科技進步的第一項，也是當年最引人注目的國際新聞之一?？茖W家們普遍認為，多莉的誕生標志著生物技術(shù)新時代來臨。繼多莉出現(xiàn)后，克隆，這個以前只在科學研究領(lǐng)域出現(xiàn)的術(shù)語變得廣為人知?？寺∝i、克隆猴、克隆?！娂妴柺溃坪跻灰怪g，克隆時代已來到人們眼前。

克隆羊多莉-誕生

在培育多莉的過程中，科學家采用體細胞克隆技術(shù)，主要分四個步驟進行：

①從一只六歲雌性的芬蘭多塞特(Finn Dorset)白面綿羊(稱之為A)的乳腺中取出乳腺細胞，將其放入低濃度的培養(yǎng)液中，細胞逐漸停止分裂，此細胞稱之為供體細胞。

②從一頭蘇格蘭黑面母綿羊(稱之為B)的卵巢中取出未受精的卵細胞，并立即將細胞核除去，留下一個無核的卵細胞，此細胞稱之為受體細胞。

③利用電脈沖方法，使供體細胞和受體細胞融合，最后形成融合細胞。電脈沖可以產(chǎn)生類似于自然受精過程中的一系列反應(yīng)，使融合細胞也能像受精卵一樣進行細胞分裂、分化，從而形成胚胎細胞。

④將胚胎細胞轉(zhuǎn)移到另一只蘇格蘭黑面母綿羊(稱之為C)的子宮內(nèi)，胚胎細胞進一步分化和發(fā)育，最后形成小綿羊多莉。

換言之，多莉有三個母親：它的“基因母親”是芬蘭多塞特白面母綿羊(A);科學家取這頭綿羊的乳腺細胞，將其細胞核移植到第二個“借卵母親”—— 一個剔除細胞核的蘇格蘭黑臉羊(B)的卵子中，使之融合、分裂、發(fā)育成胚胎;然后移植到第三頭羊(C)——“代孕母親”子宮內(nèi)發(fā)育形成多莉。

從理論上講，多莉繼承了提供體細胞的那只綿羊(A)的遺傳特征，它是一只白臉羊，而不是黑臉羊。分子生物學的測定也表明，它與提供細胞核的那頭羊，有完全相同的遺傳物質(zhì)(確切地說，是完全相同的細胞核遺傳物質(zhì)。還有極少量的遺傳物質(zhì)存在于細胞質(zhì)的線粒體中，遺傳自提供卵母細胞的受體)，它們就像是一對隔了6年的雙胞胎。

克隆羊多莉-早夭

2003年2月，獸醫(yī)檢查發(fā)現(xiàn)多莉患有嚴重的進行性肺病，這種病在目前還是不治之癥，于是研究人員對它實施了安樂死。據(jù)羅斯林研究所透露，在被確診之前，多莉已經(jīng)不停地咳嗽了一個星期。多莉的尸體被制成標本，存放在蘇格蘭國家博物館。

綿羊通常能活12年左右，而多莉只活了6歲，它的早夭再次引起了人們對克隆動物是否會早衰的擔憂?？寺游锏哪挲g到底是從0歲開始計算，還是從被克隆動物的年齡開始累積計算，還是從兩者之間的某個年齡開始計算?就多莉本身而言，它剛一出生時是6歲還是0歲或者是中間的某個歲數(shù)，這是一個很難回答的問題。正值壯年的多莉死于肺部感染，而這是一種老年綿羊的常見疾病。據(jù)維爾穆特透露，以前多莉還被查出患有關(guān)節(jié)炎，這也是一種老年綿羊的常見疾病。

多莉的早夭有三種可能性：

①克隆動物確實存在早衰現(xiàn)象，它們從一出生起身體的衰老程度就類似于被克隆個體，所以它們的壽命被縮短。就多莉事件而言，數(shù)字上也比較符合這個推測。但是克隆動物是否存在不可避免的早衰問題，還缺乏有力的證據(jù)，根據(jù)以后許多克隆實驗表明，早衰問題并不普遍。

②克隆技術(shù)過程中的一些物理化學傷害導(dǎo)致了多莉的健康隱患，使得它容易患病?？寺游锏慕】祮栴}十分普遍，就世界各地的報道來看，克隆動物畸形、流產(chǎn)等等的幾率是相當高的。

③第三種，多莉?qū)儆谄胀ɑ疾∷劳?。關(guān)節(jié)炎和肺部感染是綿羊的常見疾病，特別是對于室內(nèi)飼養(yǎng)的綿羊來說患病的可能更大。

總之很難得出一個確切的結(jié)論，多莉的死可能反映了克隆動物的普遍規(guī)律，也可能只是一個個案。

克隆羊多莉-理論意義

與以往的胚胎移植培養(yǎng)不同，維爾穆特從6歲母羊乳腺細胞建立的細胞系培育出世界上第一只用成體細胞發(fā)育成的哺乳動物，具有深遠的意義。

①多莉的誕生證明高度分化成熟的哺乳動物乳腺細胞，仍具有全能性，還能像胚胎細胞一樣完整地保存遺傳信息，這些遺傳信息在母體發(fā)育過程中并沒有發(fā)生不可回復(fù)的改變，還能完全恢復(fù)到早期胚胎細胞狀態(tài)。最終仍能發(fā)育成與核供體成體完全相同的個體。以往的遺傳學認為，哺乳動物體細胞的功能是高度分化了的，不可能重新發(fā)育成新個體。與這一理論相反，多莉終于被克隆出來了。它的誕生推翻了形成了上百年的上述理論，實現(xiàn)了遺傳學的重大突破，為開發(fā)新的哺乳動物基因操作提供了動力，是一個了不起的進步。

②成功地找到了供體核與受體卵細胞質(zhì)更加相容的方法。過去對高度分化細胞的核移植不能成功的原因，是供體核與受體卵細胞周期的不兼容性，因而發(fā)生染色體異常、細胞核可能發(fā)生額外的DNA復(fù)制和早熟染色體聚合成非整倍體或者發(fā)生異常?？寺《嗬虻膶嶒灲鉀Q了高度分化了的體細胞核移植成功的關(guān)鍵性技術(shù)，居于世界領(lǐng)先地位。

③以往用于基因移植的方法比較原始的，僅能插入一個基因并且很不精確。而克隆多莉方法可使移植的細胞在成為核供體之前誘發(fā)精確的遺傳變化，又能精確地植入基因。然后選擇技術(shù)幫助準確地挑選出那些產(chǎn)生令人滿意變化的母細胞來作為核供體，這樣就能用同一個體的許多細胞繁殖出遺傳表現(xiàn)完全相同的動物個體。

克隆羊多莉-實踐意義

①應(yīng)用克隆技術(shù)，繁殖優(yōu)良物種。常規(guī)育種周期長還無法保證100%的純度;用克隆這種無性繁殖，就能從同一個體中復(fù)制出大量完全相同的純正品種，且花時少、選育的品種性狀穩(wěn)定，不再分離。

②建造動物藥廠，制造藥物蛋白。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將藥物蛋白基因轉(zhuǎn)移到動物中并使之在乳腺中表達，產(chǎn)生含有藥物蛋白的乳汁，并利用克隆技術(shù)繁殖這種轉(zhuǎn)基因動物，大量制造藥物蛋白。

③建立實驗動物模型，探索人類發(fā)病規(guī)律。

④克隆異種純系動物，提供移植器官。采用克隆技術(shù)，可先把人體相關(guān)基因轉(zhuǎn)移到純系豬中，再用克隆技術(shù)把帶有人類基因的特種豬大量繁殖產(chǎn)生大量適用器官，且能同時改變器官的細胞表面攜帶人體蛋白和糖分特性，當豬的器官植入病人體內(nèi)時，免疫排異反應(yīng)減弱，成功率提高，用起來也更加安全。

⑤拯救瀕危動物，保護生態(tài)平衡?？寺〖夹g(shù)的應(yīng)用可望人為地調(diào)節(jié)自然動物群體的興衰，使之達到平衡發(fā)展。

克隆羊多莉-引起的反響

1997年2月英國羅斯林研究所維爾穆特博士科研組公布體細胞克隆羊“多莉”培育成功之前，胚胎細胞核移植技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展。實際上，“多莉”的克隆在核移植技術(shù)上沿襲了胚胎細胞核移植的全部過程，但這并不能減低“多莉”的重大意義，因為它是世界上第一例經(jīng)體細胞核移植出生的動物，是克隆技術(shù)領(lǐng)域研究的巨大突破。

這一巨大進展意味著：在理論上證明了，同植物細胞一樣，分化了的動物細胞核也具有全能性，在分化過程中細胞核中的遺傳物質(zhì)沒有不可逆變化;在實踐上證明了，利用體細胞進行動物克隆的技術(shù)是可行的，將有無數(shù)相同的細胞可用來作為供體進行核移植，并且在與卵細胞相融合前可對這些供體細胞進行一系列復(fù)雜的遺傳操作，從而為大規(guī)模復(fù)制動物優(yōu)良品種和生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物提供了有效方法。

在理論上，利用同樣方法，人可以復(fù)制“克隆人”，這意味著以往科幻小說中的獨裁狂人克隆自己的想法是完全可以實現(xiàn)的。因此，“多莉”的誕生在世界各國科學界、政界乃至宗教界都引起了強烈反響，并引發(fā)了一場由克隆人所衍生的道德問題的討論。各國政府有關(guān)人士、民間紛紛作出反應(yīng)：克隆人類有悖于倫理道德。盡管如此，克隆技術(shù)的巨大理論意義和實用價值促使科學家們加快了研究的步伐，從而使動物克隆技術(shù)的研究與開發(fā)進入一個高潮。

克隆羊多莉-重生

當初參與克隆“多利”的一名研究人員利用保存下來的組織又克隆出四只“多利”

世界首只克隆羊“多利”的誕生和去世都曾引起舉世關(guān)注，英國媒體近日又披露說，當初參與克隆“多利”的一名研究人員利用保存下來的組織又克隆出四只“多利”，它們的基因與原版“利”完全相同，如同“多利”重生且一化為四。

據(jù)英國《每日郵報》2010年11月30日報道，這些“多利”已經(jīng)誕生三年多，但直到它們的擁有者基思坎貝爾最近在一次報告中提及它們才為人所知?？藏悹柺怯_斯林研究所在1996年克隆“多利”的團隊成員之一，他現(xiàn)在是英國諾丁漢大學教授，克隆出四只新的“多利”后便把它們放在校園里作為寵物飼養(yǎng)。

原版“多利”的基因物質(zhì)來源于一只母羊的乳腺細胞，當時取樣后剩下的組織一直被冷凍保存，坎貝爾正是利用這些來自同一只母羊的組織，克隆出四只新的“多利”，從基因角度看它們與原版“多利”和這只母羊都完全相同。

坎貝爾說：“"多利"仍然活著并過得不錯，因為從基因上講它們都是"多利"?！彼€表示，這些克隆羊的健康狀況都處于密切觀察中，目前它們還沒有表現(xiàn)出“多利”曾患上的關(guān)節(jié)炎和肺部疾病的癥狀。

由于過去克隆技術(shù)不成熟，“多利”先是患上關(guān)節(jié)炎，2003年又患上難以治愈的肺病，導(dǎo)致研究人員對其實施了安樂死?！岸嗬痹馐艿倪@些痛苦，也是不少動物保護者批評克隆動物的原因之一。

坎貝爾表示，克隆技術(shù)的日趨成熟是新一批“多利”身體狀況較好的原因，他正在對此進行比較研究，并計劃發(fā)表相關(guān)論文。他還聲明，他并沒有試圖隱藏這些“多利”的存在，此前已經(jīng)和一些科學界同行交流過相關(guān)信息。