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克隆羊多利

克隆(英语:Clone)在广义上是指利用生物技术无性生殖产生与原个体有完全相同基因组之后代的过程。在园艺学上,克隆是指通过营养繁殖产生的单一植株的后代,很多植物都是通过克隆这样的无性生殖方式从单一植株获得大量的子代个体。在生物学上,是指选择性地复制出一段DNA序列(分子克隆)、细胞(细胞克隆)或是个体(个体克隆)。

克隆一个生物体意味着创造一个与原先的生物体具有完全一样的遗传信息的新生物体。目前,现代生物学背景下,这通常包括了体细胞核移植。在体细胞核移植中,卵母细胞核被除去,取而代之的是从被克隆生物体细胞中取出的细胞核,通常卵母细胞和它移入的细胞核均应来自同一物种。由于,细胞核几乎含有生命的全部遗传信息,宿主卵母细胞将发育成为在遗传上与核供体相同的生物体。粒线体DNA这里虽然没有被移植,但相对来讲粒线体DNA还是很少的,通常可以忽略其对生物体的影响。

语源

“clone”源于希腊语的“klōn”(嫩枝)。在园艺学中,“clon”一词一直沿用到20世纪。后来有时在词尾加上“e”成为“clone”,以表明“o”的发音是长元音。近来,随着这个概念及单字在大众生活中广泛使用,拼法已经变为“clone”。

“clone”在中文里有许多不同的翻译,因为地区或文意有所不同,在中国大陆普遍音译成“克隆”,在台湾则使用的场合,可翻译成“生物複製”、“選殖”或“群殖”。在香港和澳门则可翻译成“複製”或“轉植”。

分类

个体层次

克隆通常是一种生物技术,以人工诱导的无性生殖方式或者自然的无性生殖方式(例如:植物),产生与原个体有完全相同基因组之后代的过程。一个克隆就是一个多细胞生物在遗传上与另外一种生物完全一样。克隆可以是自然克隆,例如:无性生殖或是由于偶然的原因产生两个遗传上完全一样的个体(就像同卵双生一样)。但是,我们通常所说的克隆是指通过有意识的设计来产生的完全一样的复本。

分子层次

克隆一个基因是指从一个个体中获取一段基因(例如:通过聚合酶链式反应的方法),然后将其插入另外一个个体(通常是通过载体),再加以研究或利用。克隆有时候是指成功地鉴定出某种显性基因。所以,当某个生物学家说某某疾病的基因被成功地克隆了,就是说这个基因的位置和DNA序列被确定。而获得该基因的拷贝则可以认为是鉴定此基因的副产品

发展进程

包括细胞核移植在内的现代克隆技术已经成功地在一些物种上进行实验(依时间排序):

    • 1952年,罗伯特·布里格斯和托马斯·J·金成功地克隆了北方豹蛙:35完整的胚胎和27蝌蚪104个核克隆成功。
  • 鲤鱼
    • 1963年,中国科学家童第周将一只雄性鲤鱼DNA插入来自雌性鲤鱼的卵成功克隆了一只雌性鲤鱼。但由于相关论文是发表在一本中文科学期刊,并没有翻译成英文,所以并不为国际上所知晓。
  • 绵羊
    • 1998年,Cumulina,夏威夷大学
    • 日本茨城县茨城市的理化学研究所理研研究小组,团队召集人是小仓淳郎,从老鼠的尾巴采取一滴血液,利用白细胞的核来复制动物,将来或许可运用于复制其他动物。。
  • 猕猴
    • 2000年1月,Tetra,雌性
    • 2000年3月,5只苏格兰PPL小猪;8月,Xena,雌性。
    • 2013年1月30日,台湾成功复制迷你猪。(现中国台湾省)国家科学委员会公布,由台湾3所学术机构共同花了3年时间,成功改良新式的胚复制技术“手工卵子分切复制技术”,已复制出两胎花斑迷你猪,其中1只已成功繁衍后代,显示技术已达成熟阶段,猪只现由竹南动科所饲养。。
    • 2001年,Alpha和Beta,雄性
    • 2001年底,一家位于加州的公司成功创造出第一只复制猫CopyCat(CC),雌性。
    • 2003年3、4月,分别在法国朝鲜独立地实现;
    • 2003年5月,爱达荷Gem,雄性;6月,犹他先锋,雄性
  • 鹿
    • 2003年,Dewey
    • 2003年,Prometea,雌性
  • 灰狼
    • 2007年,韩国首尔大学动物克隆研究组,Snuwolf和Snuwolffy,雄性
    • 2017年11月27日,世界上首个体细胞克隆猴“中中”在中国科学院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心的非人灵长类平台诞生;12月5日第二只克隆猴“华华”诞生。

困难

尽管动物的克隆技术研究取得了很大进展,目前的成功率还是相当低的:多利出生之前研究人员经历了276次失败的尝试;70只小牛的出生则是在9000次尝试后才获得成功,并且其中的三分之一在幼年时就死了;Prometea也是花费了328次尝试才成功出生。而对于某些物种,例如猩猩,目前还没有成功克隆的报导。而狗的克隆实验,也是经过数百次反复试验再得来的成果。

动物复制其他的失败之作,均变成了畸形的动物。专家表示复制技术的失败率高达97%。大部分科学家认为修改基因技术是超乎人类知识的极限,因此必须禁止。全球有19个国家已经禁止从事克隆人的实验。英国在2000年12月通过及修订《人类受精及胚胎法》,准许涉及克隆人类胚胎之医学研究,不过仍禁止任何以繁殖为目的之复制研究。

低成功率可能是克隆囊胚滋养外胚层存在的重编程异常细胞是克隆胚胎发育失败的原因,但这种观点还存在很多争议 。

克隆结果

多利出生后的年龄检测表明其出生的时候就上了年纪。她6岁的时候就得了一般老年时才得的关节炎。这样的衰老被认为是端粒的磨损造成的。端粒位于染色体的末端。随着细胞分裂,端粒在复制过程中不断磨损,这通常认为是衰老的一个原因。然而,研究人员在克隆成功牛后却发现它们实际上更年轻。分析它们的端粒表明它们不仅是回到了出生的长度,而且比一般出生时候的端粒更长。这意味着它们可以比一般的牛有更长的寿命,但是由于过度生长,它们当中很多都过早夭折了。研究人员相信相关的研究最终可以用来改变人类的寿命。

宗教观点

天主教会反对生殖性克隆,因为他们认为人要模仿上帝的行为,就绝对不允许。

参见

外部链接


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