截性克隆病治疗

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TUhjnbcbe - 2024/7/6 3:45:00
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由中科院神经科学研究所研究团队克隆出来的几只猴,登上了国外种种媒介及其相关报道。这几只中国克隆猴,就象几个小孙悟空,一下子名扬海外、威震四海。中科院神经科学研究所所长蒲慕明院士表示,将继续优化“基因修饰+体细胞克隆技术”,为脑认知功能研究、重大疾病早期诊断与干预、药物研发等提供新型高效的动物模型。

举例来讲,人类社会流传下来的古老的传统的成瘾病,如赌瘾、酒瘾、烟瘾、毒瘾、色瘾等,没有绝灭一直代代相传。同时,新的形形色色的成瘾病,如与网络、电视、电脑、手机、游戏、智能产品等各种高科技相关的成瘾病,又正在而且还将层出不穷地冒发出来。世界上成亿万的人口患有上述一种或多种成瘾病,然而却还没有任何有效的戒瘾药,缺少与人类感觉认知相近、成瘾生理与心理机能相似的动物模型,是影响戒瘾药物研发成功的一个关键因素。

传统的瘾性与戒瘾研究是在小鼠模型上进行的,但是小鼠脑和人类脑相差甚远,难以据此推演出人的成瘾与戒瘾机理,所以所研发出来的戒瘾药品要么完全无效要么产生有损健康的副作用。体细胞克隆猴的成功,以及未来基于体细胞克隆猴的瘾性与戒瘾模型的创建,将有效缩短戒瘾药物研发周期,提高戒瘾药物研发成功率,促进针对瘾性与戒瘾的脑疾病的治疗。

中科院神经科学研究所所长蒲慕明院士表示:“猕猴的大脑结构与功能,跟人非常相近。猕猴的各种认知功能、各种生理功能也与人是非常相近的。”中国克隆猴将为人类的瘾性及其戒瘾的研究与治疗带来福音,同时也将带动生命科学与认知科学的研究和发展。

可能有人会问,克隆猴具体是如何产生的?什么是基因修饰?什么是体细胞克隆?具体是什么样的技术?我们通过下面的图,尽量用通俗的语言,对克隆猴的产生过程及其相关技术原理作简单的解释。

中国克隆猴产生过程示意图

基因修饰,英文GeneticEngineering,通常也被称为基因工程、遗传工程、转基因等,指一组使用生物技术直接操纵有机体基因组、用于改变细胞的遗传物质的技术。包括了同一物种和跨物种的基因转移以产生改良的或新的生物体。比如说,转基因食品就是通过基因修饰技术而制成,比如用于洗衣的洗涤剂和药物如胰岛素和人生长激素的酶现在在转基因细胞中制造。

体细胞克隆,也称为体细胞核移植,英文Somaticcellnucleartransfer,简称:SCNT,是遗传学及发育生物学实验中一种使用体细胞和卵细胞培育胚胎的克隆技术手段。该技术提取去核卵母细胞,把供体体细胞核移入卵母细胞中。体细胞克隆技术在医学中具有相当大的潜在用途,在国外专门把这种将应用于再生医学中的体细胞克隆称为治疗性克隆(TherapeuticClone)。

有人可能会问,克隆具体指的是什么?克隆指的是精确复制遗传基因的生物,复制的DNA的每一点都是相同的。克隆分两种。一种克隆可以自然发生,称为自然克隆,比如同卵的双胞胎,可以在娘胎里也可以在实验室中制作。另外一种克隆就是人工克隆,现代人工克隆技术在实验室中制作生物体的精确复制基因的方式有两种,一种通过人工胚胎孪生,另一种通过体细胞核移植。

娘胎里自然克隆的双胞胎

人工胚胎孪生是制作克隆的一种相对低技术的方法,这种技术模仿生辰同卵双胞胎的自然过程。在这个自然过程中,当胚胎分裂为两个时,双胞胎在发育的早期形成。结卵发生在卵子和精子结合后的第一天,而胚胎只是由少量非特化细胞组成。胚胎的每一半都继续自我分裂,最终发展成独立的,完整的个体。由于它们是从相同的受精卵发育而来的,因此产生的个体在遗传上是相同的。

人工胚胎孪生是在培养皿中而不是在母体内进行。将非常早期的胚胎分离成单个细胞,使其在培养皿中分裂并发育短时间。然后将胚胎放入代孕母亲,在那里完成发育。同样,由于所有胚胎都来自同一受精卵,因此它们在遗传上是相同的。

人工胚胎孪生的奶牛

体细胞核移植使用与人工胚胎孪生不同的方法,但产生相同的结果:个体的精确遗传拷贝或克隆。这是用来生产中国猴的方法。体细胞核移植主要体现在三个方面:

1.体细胞:体细胞是指除精子和卵子这两种生殖细胞外的任何细胞。在哺乳动物中,每个体细胞都有两套完整的染色体,而生殖细胞只有一套完整的染色体。

2.细胞核:细胞核是容纳细胞DNA的场所。DNA的组成体即染色体包含了形成生物体的所有必要信息。我们的DNA中的微小差异使我们每个人都是独一无二的。

3.移植:将对象从一个地方移动到另一个地方。为诞生中国猴,研究人员从成年雌性猴身上分离出一种体细胞,然后从卵细胞中去除细胞核及其所有DNA,然后将细胞核从体细胞转移到卵细胞。经过几次化学调整后,具有新细胞核的卵细胞表现得像新鲜受精卵一样,它发展成为胚胎,植入代孕母亲并进行足月治疗。中国克隆猴是捐赠体细胞的成年雌性猴的精确基因复制品,是从成年猴体细胞克隆的猴。

有人可能会问,体细胞核移植与自然克隆方式有何不同?卵子和精子结合的自然受精和体细胞核移植都是同样的过程:细胞的分裂球称为胚胎。两者的区别在于,胚胎的细胞都有两套完整的染色体,然而这两组染色体的来源不同。

在受精过程中,精子和卵子各有一组染色体。当精子和卵子结合在一起时,它们会长成两个胚胎-一个来自父亲的精子,另一个来自母亲的卵子。在体细胞核移植中,卵细胞的单组染色体被移除,它被来自体细胞的细胞核取代,细胞细胞已经包含两组完整的染色体。因此,在产生的胚胎中,两组染色体都来自体细胞。

有人也许会问,克隆生物体与克隆基因是一回事吗?当克隆生物体时,是制作整个生物体的精确基因复制。当克隆一个基因时,会分离并制作一个生物基因的精确复制。克隆基因通常涉及将该基因的DNA序列复制到更小、更容易操作的DNA片段中,这样使得在实验室里研究个体基因的功能变得更容易。

参考资料:

ZhenLiu,YijunCai,YanWang,ZhanyangWang,MumingPoo,QiangSun.CloningofMacaqueMonkeysbySomaticCellNuclearTransfer.-06-25.

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