研究发现哺乳动物无法无限克隆

研究发现哺乳动物无法无限克隆(图1)

日本科学家在经过二十年内制作了1200只克隆动物后发现,哺乳动物被克隆的次数存在一个极限,一旦超过这个极限,就会出现“突变崩溃”现象。这些克隆动物最初都源自一只小鼠。

第58代小鼠未能存活,科学家们在周二发表的一项研究中指出,这首次证实了哺乳动物无法无限次地被克隆。

人们曾希望这种方法,即制作其他克隆体的克隆体,未来能有多种用途,比如拯救濒危物种或大规模生产用于食用的动物。

“我们曾相信自己能够创造出无限数量的克隆体。正是这个原因,这些结果如此令人失望,”日本山形大学该研究的首席作者渡边泰彦对法新社表示。

是大阪府团队在1997年成功克隆了第一只小鼠,这比著名的“多莉羊”成为首个哺乳动物克隆体早了一年。

在这一项新研究中,科学家们早在2005年就首次克隆了原始的雌性小鼠。

一旦小鼠达到三个月大,就会被重新克隆,每年可产生三到四代新个体。

在未来20年里,他们进行了超过3万次克隆尝试,培育出1200多只小鼠。

该过程包括从供体动物细胞中移除含有DNA的细胞核,并将其植入一个已去除细胞核的未受精卵细胞中。

在最初的几年里,该方法的成功率稳步上升——曾一度超过15%——而且这些小鼠看起来都完全相同。

这给了科学家们无限期制作克隆体的希望。

不过,根据发表在《自然·通讯》期刊上的一项研究,大约在第25代时出现了一个“关键转折点”。

在此之后,有害的基因突变在世代间不断累积,每一代小鼠的存活几率都更低。

到第57代时,仅剩下0.6%的存活率。尽管它们不断积累突变,这些小鼠依然健康。

然而,第58代的所有小鼠出生后不久都死了。

“小鼠们没有出现明显的异常,死亡原因尚不清楚,”武田说。

科学家对部分克隆鼠的基因组进行了测序,发现它们的突变数量是通过有性繁殖出生的小鼠的三倍。

她们的胎盘也更大一些,而且有些人缺失了X染色体的一份拷贝。

“曾有人认为克隆体与原体完全相同,”武田说,但显然并非如此。

和泉表示,他的团队“完全不知道”该如何解决这个问题,这或许意味着需要发展一种更好的克隆方法。

尤为重要的是,当这些较晚代的克隆鼠——即使是在第57代——与雄性小鼠交配时,它们所产下的后代健康状况良好,且突变数量更少。

这一发现表明“性繁殖对哺乳动物物种的长期生存至关重要”。

它还支持一种名为穆勒钟摆的理论,该理论“预测在无性繁殖谱系中,有害突变必然不断积累,最终导致突变崩溃和物种灭绝”。

该研究“首次提供了实证证明”,表明这种熔毁现象会在哺乳动物中发生。

这一发现也可能排除了科幻小说中设想的各种克隆人场景。

例如,川崎笑称,这一发现意味着在《星球大战前传:克隆人的进攻》中制造如此众多克隆人将是不可能的。

该研究还指出,这可能会影响任何将地球遗传资源存入保险库的计划,以期在未来发生灾难后重新克隆一个新的人口。

和泉正在研究无需伤害动物即可采集细胞的新方法,作为努力将濒危物种从灭绝边缘拯救回来的一部分。

他的团队已经成功从尿液中的细胞制备出克隆体,并正在努力实现从粪便中制备克隆体。