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世界生命科学重大突破! 两只克隆猴在中国诞生

2018-01-25 新华视界


“中中”和“华华”


1月24日,中国科学院公布,世界上首只体细胞克隆猴“中中”于2017年11月27日诞生,10天后第二只克隆猴“华华”诞生。


国际权威学术期刊《细胞》北京时间1月25日以封面文章形式在线发布该成果。


这意味着中国科学家成功突破了现有技术无法克隆灵长类动物的世界难题。

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“姐妹”俩的基因,来自同一个流产的雌性猕猴胎儿。科研人员提取了这个猕猴胎儿的部分体细胞,将其细胞核“植入”若干个“摘除”了细胞核的卵细胞,结果产生了基因完全相同的后代,这个过程也就是克隆。

克隆过程示意图


克隆猴为什么难?


自1996年第一只克隆羊“多利”诞生以来,20多年间,各国科学家利用体细胞先后克隆了牛、鼠、猫、狗等动物,但一直没有克服与人类最相近的非人灵长类动物克隆的难题。科学家曾普遍认为现有技术无法克隆灵长类动物。  


中科院神经科学研究所孙强研究员介绍,克隆猴主要有三个难点。难题之一,是细胞核不易识别,“去核”难度大。作为受体的卵细胞,必须先把细胞核“摘除”,才能容纳体细胞的细胞核这个“外来户”。但是,猴的卵细胞核去核难度非常大。 

孙强研究员(左)和刘真博士在中科院神经科学研究所。


难题之二,是卵细胞容易提前激活。克隆过程中,体细胞的细胞核进入卵细胞时,需先“唤醒”卵细胞,然后才启动一系列发育“程序”。因此,“唤醒”的时机要求非常精准。但是,使用传统方式,猴的卵细胞很容易被提前“唤醒”,往往导致克隆“程序”无法正常启动。 


难题之三,是体细胞克隆胚胎的发育效率低。被转移到卵细胞里的细胞核,突然要扮演受精卵的角色,“赶鸭子上架”很不适应,需要科学家采取多种手段“保驾护航”。如果“保驾”不力,绝大多数克隆胚胎都难以正常发育,往往胎死腹中。 

受精卵发育和体细胞克隆胚胎对比


经过5年不懈努力,孙强团队成功突破了克隆猴这个世界生物学前沿的难题。通过DNA指纹鉴定,“中中”和“华华”的核基因组信息与供体体细胞完全一致,证明姐妹俩都是正宗的克隆猴。 


一起来看看克隆猴诞生的全过程!

科研人员和兽医从一只母猴身体上提取卵细胞。


刘真博士展示储存着母猴卵细胞的试管。


刘真博士在显微镜下简单处理取出的卵细胞。



刘真博士去除卵母细胞的细胞核。


刘真博士把体细胞注入去除了细胞核的卵母细胞。


兽医给一只受体母猴移植胚胎。


孙强研究员(左)在向兽医了解怀孕母猴的监护情况。据介绍,65%的怀孕母猴分娩时间是在22点之后,为了降低母猴流产率,科研人员和兽医要进行24小时不间断监护。

出生相差十天的“中中”和“华华”在保温箱里得到精心照料,护士在给它们喂奶。这两只猴子刚出生时是2小时喂一次奶或糖盐水,现在是每天喂五次。


克隆猴的诞生有何意义? 


“意味着中国将率先建立起可有效模拟人类疾病的动物模型。”孙强说,利用克隆技术,未来可在一年时间内,培育大批遗传背景相同的模型猴。这既能满足脑疾病和脑高级认知功能研究的迫切需要,又可广泛应用于新药测试。 


中科院神经所所长蒲慕明院士说,克隆猴的成功,将为阿尔茨海默症、自闭症等脑疾病以及免疫缺陷、肿瘤、代谢性疾病的机理研究、干预、诊治带来前所未有的光明前景。“这是世界生命科学领域近年来的重大突破。”他说。 




图片、视频:金立旺

文字:陈芳、董瑞丰

(部分素材由中科院神经科学研究所提供)


编辑:张铖、王南

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