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韩日科学家研究哺乳动物单性繁殖世界首次成功(图.评论)


http://www.sciencehuman.com   科学人 网站 2004-04-25

 

韩日联合研究小组只利用卵子成功培育出了“没有父亲的老鼠” 

  中新网4月23日电 据韩国《朝鲜日报》报道,韩国生命工程企业Macrogen22日表示:“与日本东京农业大学的河野友宏教授组一起,通过在没有受精的情况下结合两个卵子的单性生殖(Parthenogenesis)方式,成功培育出了健康的老鼠。”该研究结果已刊登在世界学术杂志《自然》(Nature)22日版。

  但是在理论上,这一技术也能应用于人类,所以,若在人类中出现“无父生殖”, 则有可能出现伦理上社会上的争议。

  过去一直认为通过单性生殖不可能培育出健康的哺乳类新个体,但是研究小组以化学方式去掉卵子的遗传基因中可能阻碍单性生殖的遗传因子(h19)后,与健康的卵子结合,培育出了健康的老鼠。研究小组表示,将343个“受精卵”移植到26只代理母体内,共生出8只,其中有2只最终存活。

  河野友宏教授组的7名论文作者中,有5人参加并主导了该项研究,而Macrogen研究小组则提供了分析通过单性生殖方式培育出的老鼠遗传因子的DNA芯片技术。

  Macrogen总裁徐廷瑄表示:“这一研究成果打开了解开父母的遗传基因相互作用并传达到子女的生命中的神奇现象的道路。这将有助于包括调整有关疾病的遗传因子在内的现有的各种生命工程学研究。”

 

  一般来说,哺乳动物子代的遗传物质DNA有一半来自父系,另一半来自母系,这使得地球上的生物生生不息地繁衍。但是借助现代科技手段,世界上第一个由“两个母亲”创造的孩子日前宣告诞生。科学家成功地用两只母老鼠的DNA制造出新的后代,这对于哺乳动物来说还是破天荒的第一次。

  基因来自两位“母亲”、而没有任何一位“父亲”介入的实验鼠“辉夜姬”近期降生,成为最新一期英国《自然》杂志的报道主题。

  小老鼠只有妈没有爸

  这只只有母系DNA的小老鼠是由东京农业大学应用生物科学部教授河野友宏及其同事与韩国同行合作创制出的。

  哺乳类动物正常的生殖过程中,胚胎须从“母亲”遗传获得一组染色体,而从“父亲”遗传获得另外一组染色体。如果仅仅包含源自“母亲”的染色体,那么,胚胎一般会在母体内死亡;而如果仅仅包含源自“父亲”的染色体,那么,降生后的“婴儿”会带有先天残疾。

  河野克服这一难点的途径,是人为地让“辉夜姬”的一位“母亲”发生变异,缺失一部分脱氧核糖核酸(DNA)遗传物质,致使“她”的两个相关基因能像来自雄性实验鼠那样发挥作用,并在其未成年之际取出卵子细胞。变异“母亲”贡献的卵子细胞再与另外一位未变异“母亲”贡献的卵子细胞融合,实现卵子的重组,继而以化学方式激活,形成实验鼠胚胎,用于植入实验鼠子宫内。

  美国宾夕法尼亚大学医学院从事相关研究的女科学家马里萨·巴尔托洛梅伊评论说,对于仅仅“操纵”两个基因就可以“绕过”实验鼠生殖过程中雄性发挥的作用,她感到“吃惊”。

  科研成果也有巧合

  专家们指出,这次的成功也可以说是有点巧合。两只老鼠“妈妈”中有一只的基因发生了突变,它的DNA遗传信息缺失了很大一部分,与通常的母系DNA已经不一样了。此外,科学家们是从这只基因突变的老鼠的新生细胞中取得DNA的。而在新生细胞中,DNA还没有定型,不能体现出成熟细胞中的“雌性特征”。

  美国生物技术组织专家西蒙·贝斯特认为,河野等人的论文显示,“就像克隆技术那样,另一种无性繁殖形式可以在实验鼠身上实现,或许还可以适用于某些其他哺乳类动物。”然而,贝斯特同时也指出,创制“辉夜姬”的基因工程技术“成功率甚至低于创制第一头克隆羊‘多利’诞生所采用的克隆技术,所以,这种技术更难以接受、也更不安全,无法考虑应用于人体。”

  据河野小组自述,取自“辉夜姬”两位“母亲”的物质虽然重组成了457个卵子,最终形成的胚胎却只有28个,成功率为0.6%。而且,即使获得了28个胚胎,最后得以存活的实验鼠也只有“辉夜姬”一只,其他多数都胎死腹中,另一只实验鼠尽管活着降生,却带有先天缺陷。(新浪)

 

巴人论评:

    这项研究具有非常重大的意义!总括起来有如下几点:

    一是它证明了哺乳动物存在单性生殖的可能,至少在演化过程中有过渡的痕迹,在探索生物物种演化方面具有指导意义

    二是这项研究可以同基因纯化工作结合起来,从而在探索人类某些疾病在基因方面的机理具有重要影响;

    三是对于濒危物种的抢救与保护具有重要的意义;

    四是预示建立完善的基因库对于一个国家将来的发展具有不可预计的重要作用;

    五是对于进一步探索近亲种属之间的融合研究有一定启示作用。(巴人)

 

   

 

 

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