
在好莱坞影片《侏罗纪公园》中,科学家从包裹在琥珀中的远古蚊子身上抽取恐龙的血液,提取到恐龙的DNA,从而复制出一整群恐龙。虽然这只是电影中的一个科学幻想,却提示我们:是否可以用类似的方式,让保存下遗骸的古生物起死回生?
新闻:成功克隆已灭绝野山羊
2009年1月底,西班牙科学家宣布,他们已经成功克隆出一头皮雷安野山羊(西班牙野山羊的一个亚种)。这可是一个大新闻,因为这是首次通过克隆复活一种灭绝动物。此前科学家曾克隆过一些濒危动物,而这次克隆的却是一种已经彻底灭绝的动物,所以意义非凡。可惜的是,这头克隆野山羊产下几分钟后就死了。科学家正在改进技术,并计划在2009年或2010年再克隆出一头皮雷安野山羊。
在过去200年中,人类的捕杀导致皮雷安野山羊的数量剧减。2000年,最后一头活着的这种野山羊被掉落的树枝砸死。科学家曾于1999年从这头野山羊身上提取皮肤样本冷冻保存,现在他们从中提取DNA并注入家山羊的卵细胞中(在此之前卵细胞核里原有的基因物质已被去除),以此产生克隆胚胎。之后,克隆胚胎被植入西班牙野山羊的其他亚种或家山羊与野山羊的杂交母羊体内。
如果胚胎的发育环境不是很匹配,在母羊怀孕阶段就可能出现问题。科学家一共植入了208个胚胎,只有7头母羊成功怀孕,最终仅有1头母羊成功产下皮雷安野山羊。遗憾的是,这头小羊很快就死于呼吸系统障碍。解剖显示,它的肺部异常,但其他内脏看起来都正常。
科学家认为克隆小羊之死并不奇怪,因为将一个细胞中的DNA移进另一个细胞中,的确很可能导致发育异常。科学家还认为,即使是能克隆出多头健康的皮雷安野山羊,但基因样本数量有限,基因多样性差,克隆出的野山羊只能进行近亲繁殖,其后代极易染病或因天气改变而死亡,因此仅依靠克隆是无法维持皮雷安野山羊种群的长久存在的。
皮雷安野山羊的成功克隆,再度引起人们关于通过基因技术复活灭绝动物话题的热议。
① 我们能复活猛犸象吗?
科学家公布几近完整的猛犸象DNA序列,我们离复活灭绝动物的梦想又近了一步。但是,复活猛犸象仍然面临重重困难。
我们知道,地球上所有生物的生命特征都是由DNA决定的,DNA涵盖了生物的全部遗传信息,而且不同的生物对应不同的DNA序列,就像一本神奇的密码手册绝无重复。如果我们能够破解其中的信息,就有可能重塑生命。已灭绝的皮雷安野山羊的成功克隆再度引起了人们的热议:我们能够复活已灭绝动物如猛犸象、恐龙吗?
2008年12月19日,一个国际科学家小组公布了一组几近完整的猛犸象DNA序列,并宣布他们计划利用基因技术让1万多年前就已经灭绝的猛犸象“重现地球”。
猛犸象(又称长毛象)是陆地上生存过的最大的哺乳动物之一。猛犸象浑身长满长毛,有长鼻子和最长可达5米的象牙,与现存动物非洲象和亚洲象是近亲。距今大约350万年前,猛犸象曾广泛分布于亚欧大陆北部和美洲北部,但在大约1.1万年前突然灭绝。
多年来,科学家一直都在寻找猛犸象的基因物质。这一次,这个科学家小组通过对提取自一具冰冻的猛犸象遗骸的DNA样本进行分析,已经破译了其基因组序列的80%以上,从而为复活这种早已灭绝的史前动物提供了必要的基因基础。
当然,也有人对此表示质疑:仅靠存在于电脑中的一些基因组数据,我们真的就能让猛犸象复活吗?有科学家指出,要让猛犸象“重现地球”面临三大难题:
难题一:能否找到完整的DNA。
猛犸象已经灭绝1万多年。即使在十分寒冷的环境中,只要生物死亡,细胞就会迅速分解,细菌会迅速占领细胞并将细胞质破坏。因此,从早已灭绝的猛犸象身上取得的DNA,即便是来自于西伯利亚永冻层,也是支离破碎的。再把这些破碎的基因一段一段地提取出来,认真核对,拼凑出多达几十亿的完整DNA片段,而且绝对不出错,这太难了,因为稍有差池就可能提取到致死基因,造成生物随后的死亡。
难题二:能否找到与之匹配的卵细胞。
有了完整的细胞核,接下来就要找到匹配的卵细胞。克隆的基本过程是:首先,将含有遗传物质的待克隆动物的细胞核移植到去除了细胞核的代孕动物的卵细胞中,使两者融合形成新的卵细胞;然后,促使新细胞分裂,发育为一定程度的胚胎,植入代孕动物的子宫中,使之怀孕,这样便可以得到要克隆的动物。就科学家目前掌握的情况来看,要克隆猛犸象,非洲象似乎是最佳的卵细胞提供者。但是,如何才能将猛犸象的细胞核移植到非洲象的卵细胞中去,需要做相当多的努力。
难题三:能否找到合适的“代孕妈妈”。
新的细胞分裂发育成胚胎后,面临的问题就是为猛犸象找到合适的“代孕妈妈”,因为猛犸象已经灭绝,只能借腹怀胎。就算为猛犸象找到了合适的“代孕妈妈”,但母体势必会对移植过来的胚胎产生免疫排斥反应,猛犸象胚胎有可能在还没有形成器官前就被消灭掉。因此,借腹怀胎面临的最大难关是如何让猛犸象胚胎在“代孕妈妈”的子宫内着床、发育直至被顺利生下。
综合以上的难题来看,复活像猛犸象这样的已灭绝动物还真不是闹着玩的事。上述科学家的设想是,如果能够得到猛犸象的全部基因组数据,同时得到与猛犸象亲缘关系最近的现存动物非洲象的全部基因组数据,那么在理论上就可以采用人工替换的方式,将大象卵细胞的DNA改造成猛犸象的DNA。据科学家估计,如果替换大约40万个碱基对,可以创造出一种看起来很像猛犸象的动物;要精确复制猛犸象,则需要替换上百万个碱基对。科学家指出,猛犸象的基因组目前还只是一堆碎片,如何才能将长串的DNA分子凭空组装出来,仅此一点就已经很让人头大了,更别说提取卵细胞等一系列问题了。因此,复活猛犸象仍然面临重重困难。
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编译 冉黎 程辉
完整的故事,请阅读《大自然探索》杂志2009年第5期


