自从加入WeGene以来,菜哥就经常在各种论坛中看到用户们关于基因检测脑洞问题,不着调的诸如「基因检测会被用于制造基因武器吗?」、「基因检测会检测出我的外星人成分吗?」
但有一个脑洞问题,菜哥却觉得很有讨论的价值,那就是——
「参加基因检测,我会被克隆吗?」
提到克隆,相信最广为人知的就是「多利羊」了。克隆技术其实是个很古老的技术了,早在年,德国胚胎学家就曾经提出了克隆的想法。
在年,英国科学家JohnGurdon使用非洲爪蟾(一种经典的模式生物)完成了第一个克隆实验。
他在一只爪蟾的皮肤上取了一些细胞,然后将这些细胞的细胞核移植到去核的爪蟾卵细胞中,结果这些人工处理的卵细胞成功的发育成了一模一样的非洲爪蟾。JohnGurdon也因此拿到了年诺贝尔生理或医学奖。
早年被克隆的都是卵生动物,一般他们的卵细胞又大又好养活,而胎生动物则复杂得多。所以多利羊作为第一只被克隆的哺乳动物,才一出生就吸引了全球的目光[1]。
至今,各种哺乳动物如小鼠、牛、猪,甚至和人类最接近的灵长类动物也被中国科学家克隆成功了[2]。所以克隆哺乳动物,在技术上其实早已成熟。
只要五步,你也能克隆出可爱的小兔兔:
1.找个有活性的细胞核
2.找一个卵细胞去掉细胞核
3.把要克隆的细胞核放进去
4.体外培养一段时间
5.找个代孕
相信很多担心自己被克隆的小伙伴,或多或少都受了《侏罗纪公园》的影响。在这个科幻电影的设定中,科学家们从包裹了蚊子的琥珀中,提取到了恐龙的DNA,最终复活了恐龙。
但是我们从现有的克隆技术来看,最大的问题其实是,琥珀里的蚊子血,真的还能保住有活性的恐龙细胞核吗?
现实中,DNA的保存和很多条件有关。高温、湿润的环境非常不利于DNA的保存,会大大缩短DNA的半衰期。
为了研究化石中DNA究竟能保存多久,哥本哈根大学的MortenAllentoft和默多克大学的MichaelBunce的研究团队,对3种已经灭绝的恐鸟的根腿骨化石进行了研究。
最终,他们推算出在这些化石保存的条件下,其中的DNA的半衰期为年[3]。即使在特别理想的环境下(-5℃),DNA在万年后也会破碎到无法传递有意义的信息,万年后几乎就完全降解了。
而恐龙是大约在万年前灭绝的,所以很遗憾,《侏罗纪公园》中复活恐龙的假想没有实现可能性。
既然恐龙因为灭绝太久而暂时失去了复活的资格,那么近期灭绝的动物有没有可能能重新出现在世界上呢?
这么令人激动的工作当然是有人做的。其中最接近成功的应该是猛犸象的复活。
国家基因库展厅里的猛犸雕像
猛犸象的生活年代距今约1万多年,它们的灭绝被视作冰川时代结束的标志。
而猛犸象的DNA保存的环境比恐龙要好得多,距今时间短,而且一般在寒冷的区域,所以拿到带有软组织的猛犸象遗骸并不是很困难的事。
事实上,复活猛犸象的研究年就开始了,当时的研究人员在西伯利亚冻土中发现猛犸象的皮肤和肌肉组织,但这些组织细胞的细胞核多半被冰晶伤害,当时的技术并没有办法利用这些细胞核,项目只能暂时停滞。
直到年,这个难题被日本克隆领域的著名科学家若山照彦解决了。他的小组开发的方法可以在只有2-3%的细胞核未受损的组织里,把它们成功提取出来。
为了证明这个技术可行性,他们使用了完全没有冷冻保护的、冰冻了16年的小鼠。和猛犸象一样,它的所有细胞在解冻后都会破裂。
他们使用小鼠的大脑细胞作为核供体,成功克隆出了小鼠。在这三年后,日本科学家也宣布启动了猛犸象的复活计划。
克隆冰冻小鼠
在年,科学家们又有了突破性进展。日本近畿大学的研究人员通过细胞工程技术成功唤醒了一个叫「尤卡」的猛犸象的细胞[5]。而这个猛犸象距今已经死亡年。
他们提取了尤卡肌肉细胞中的88个核样结构,并植入了小鼠的卵母细胞,结果在重建的卵母细胞中,猛犸象的细胞核表现出了纺锤体装配、组蛋白合并和部分核形成的活性,他们估计猛犸细胞中的DNA损伤与冷冻解冻小鼠精子的DNA损伤程度相当。
虽然这个实验最终没有实现细胞分裂的功能,但是也是猛犸象复活计划中重要的一步。
说了那么多,相信聪明的读者不难证明拉格朗日中值定理不难发现,克隆中最重要的是得到被克隆者有生物活性的细胞核,然后把这个细胞核植入挖空的卵细胞,后续的工作就相对简单了。
所以在实验室条件下,其实克隆人的技术早已成熟。但在做基因检测的时候,你们完全没有必要担心自己会被克隆。
举个例子,如果是在WeGene进行的基因检测,使用的是进口的Genotek的唾液保存器。其中的唾液保存液会破坏细胞的自然结构,使唾液中的DNA在常温下稳定保存,提取后的DNA主要是长度23.1kb的碎片。
因此,从中提取能用于克隆的活性细胞是几乎不可能的。
当然,从另一方面来说,大家也不用担心自己被克隆。在目前的技术条件下,克隆人即使出现,也只是和本体的遗传物质高度相似而已。
TA既不会有本体的记忆,也不会和本体有相同的年龄,更不可能有完全一样的成长环境。所以我们的克隆人,顶多也是长得更年轻,但是思想完全不一样的「弟弟(妹妹)」而已。
综上,参加检测的小伙伴们duck不必担心自己被克隆了~
结尾个大家留个问题,以下哪种情况,可能被「暗黑科学家」克隆?
36:讲真,我只在乎克隆人能不能帮我还花呗(克隆人涉及的伦理问题不要太多),所以你们对克隆人又有什么看法呢?留言区见!(别忘了点赞噢~
参考文献
1.Campbell,KeithHS,etal."Sheepclonedbynucleartransferfromaculturedcellline."Nature.():64-66.
2.Liu,Zhen,etal."Cloningofagene-editedmacaquemonkeybysomaticcellnucleartransfer."NationalScienceReview6.1():-.
3.Allentoft,MortenE.,etal."Thehalf-lifeofDNAinbone:measuringdecaykineticsindatedfossils."ProceedingsoftheRoyalSocietyB:BiologicalSciences.():-.
4.Wakayama,Sayaka,etal."Productionofhealthyclonedmicefrombodiesfrozenat?20Cfor16years."ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences.45():-.
5.Yamagata,Kazuo,etal."Signsofbiologicalactivitiesof28,-year-oldmammothnucleiinmouseoocytesvisualizedbylive-cellimaging."ScientificReports9.1():1-12.
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