多利羊一夜成名 中国克隆鱼默默无闻20年(图)(2)

中华网科技 http://tech.china.com 2006-02-23 16:19:21

【进入BBS】【进入聊天室】【 推荐给朋友 】【浏览字号：大 中 小】【关闭窗口】

　　
　　“只有实验才能解答这个问题”

　　动物的细胞分为性细胞和体细胞，性细胞是指“直接参与有性生殖”的细胞，如精子和卵子，一个性细胞只携带一半的遗传信息，需要精子和卵子结合才能发育成新生命。体细胞是指分化成组织和器官的“定型”细胞，如皮肤细胞等，但每个体细胞都含有完整的遗传物质DNA。

　　动物克隆的基本技术是细胞核移植——将一个胚胎的细胞核移入一个去核的卵细胞中，或者将一个体细胞的细胞核经培育移入一个去核的卵细胞中，由此获得的成体动物叫克隆动物。所以克隆又有胚胎细胞克隆和体细胞克隆之分。

　　问题是，拥有完整DNA但已经分化“定型”的体细胞能够去分化、重新回到胚胎式的发育过程吗？这是一个重要的也是一个基本的问题。早在20世纪初，科学家们就提出：一个已经分化的细胞究竟是只保留了相关的特定性能而丧失了其他所有基因呢？还是保留了所有基因组而只选择性沉默和启动个别基因？德国科学家汉斯·斯皮曼(HansSpemann)早在1938年就指出：只有实验才能解答这个问题。他首先提出在多细胞动物中实验核移植的设想，即将一个已分化细胞的核移入去核的卵细胞中；如果这个重组的细胞能发育成正常胚胎，这将证明已分化的细胞核具有发育成所有类型细胞的能力。换句话说：分化的细胞核具有全能性。

　　1938年，斯皮曼在《胚胎发育和诱导》期刊上介绍了他最初实施的核移植技术。他的实验显示，已经分化的胚胎细胞具有全能性，但仍不能确定来自成年动物的体细胞是否具有同样的发育潜能。

　　开启动物核移植实验

　　朱作言说，20世纪50年代初，两个年轻的美国人做了一个非常漂亮的青蛙实验，开启了动物的核移植实验。

　　1950年，美国费城Lankenau医学研究所的科学家RobertBriggs和同事ThomasKing开始用多细胞动物做核移植实验。他们选择了北美洲的一种豹蛙做实验，因为豹蛙卵子直径达几毫米，而且容易获得。他们从豹蛙胚胎中取出一个细胞，用玻璃微针管取出其中的细胞核，再成功地将之注入到去核的卵细胞中。两年后，两人完善了移植技术。在豹蛙的一系列实验中，40%的重组卵发育成胚胎、蝌蚪和幼蛙，这是人类第一次培养出的细胞核移植蛙，即克隆蛙。他们的研究结果发表在1952年3月出版的美国《国家科学院院刊》上。

　　最初的成功来自胚胎细胞的细胞核，下一个问题是：已经分化的体细胞是否也还保留了发育成胚胎的全能性？

　　他们又用发育到原肠核的细胞做实验，结果培育出了胚胎，但没有得到蝌蚪和青蛙。于是他们认为，已经分化的细胞具有发育的局限性。他们还用不同种类的青蛙来做实验，但未获成功，也因此认为物种间的核移植具有局限性。两人1957年得出结论：已经分化的细胞很难再发育成胚胎。

　　英国牛津大学的生物学教授JohnGurdon和同事突破了实验的禁区。非洲爪蟾是另一种两栖类动物，Gurdon等在1958年的《自然》杂志上报告说：在已经分化的肠上细胞进行细胞核移植，有可能获得蝌蚪或蛤蟆。1974年，Gurdon和同事从蝌蚪的皮肤细胞中提取出细胞核，其中4%的核移植卵发育成了蝌蚪，说明已经分化的细胞能够去分化和再程序化。

　　朱作言说：“这个实验说明，已经分化的特殊细胞可以回到原始细胞状态，这是一个伟大的工作，非常轰动，当时舆论认为有可能获得诺贝尔奖。”

　　但是，Gurdon等用已分化的细胞核培育的胚胎只发育成了蝌蚪，没有变态为成蛙。科学家们由此推测：遗传材料不可逆转的变化阻止了体细胞的全面逆转。体细胞的全能性是有局限的。

首页 上页 | 1 | 2 | 3 | 4 | 下页 尾页  共 4 页