克隆技术的发明历史

当前位置:首页 > 财经资讯 > 房产经济 发布时间:2014-10-24编辑:来源:finance.dahew.com.cn阅读数: 手机阅读

克隆技术的发明历史
克隆技术发明之前
“克隆”这一概念的出现可以追溯到1938 年,德国科学家汉斯· 斯派曼(HansSpellman)打算做一个“奇异的实验”,那就是,把一个细胞的细胞核取出,放到一个没有细胞核的卵细胞内。这一想法点燃了全球生物学界人士的极大热情,因为克隆技术似乎是研究细胞过程、DNA分配以及探索生命意义的最佳途克隆技术的发明历史 径。
1962 年,美国研究人员约翰· 格鲁登(JohnGruden)做了克隆青蛙的实验尝试。他先用显微吸液管吸取一只青蛙胚胎里的一个细胞的细胞核,然后把这个细胞核植入另一只青蛙的卵细胞中。卵细胞活了下来并开始生长。它就是供体青蛙的一个绝妙的克隆。但是,格鲁登每次得到的克隆青蛙都会在蝌蚪阶段死亡,而且都是在能进食之前就死掉了。
虽然格鲁登最终没有培育出青蛙,但是他毕竟成功地克隆了一种生物(蝌蚪),所以该实验依然是克隆技术发展的里程碑。
1984 年,丹麦科学家斯蒂恩· 威拉德森(SteenWilladsen)第一次成功地克隆了一种哺乳动物。他从一只绵羊胚胎细胞中取出一个细胞核,然后把细胞核植入了一个还没有进入第一次分裂阶段的另一只绵羊的卵细胞中。于是,世界上第一只克隆绵羊诞生了。
克隆技术是怎样发明的?
在克隆技术发展早期,科学家们总会因为同一个问题得不到解决而不得不放弃克隆实验。当时的科学家要想成功克隆出某个动物,就只能从一个处于发育初期的胚胎(总数少于120 个细胞的胚胎)中提取细胞核。处于较晚发育阶段的胚胎细胞(或者直接从动物身上提取的细胞)已经具备其各自的特殊性,很难实现克隆。农民和政府认为,科学家应该克隆的是发育完全的健壮公牛、优良的绵羊或者已经灭绝的动物,而不是只有120 个细胞的胚胎。因为没有人可以判断它到底值不值得克隆。另一个让科学家感到困惑的问题是,不知什么原因,1994 年的所有克隆动物都在婴儿期死亡了。
伊恩· 威尔马特(IanWilmut)和基思· 坎贝尔(KeithCampbell)在苏格兰罗斯林研究所(RoslinInstitute)研究克隆技术。1995 年末,基思· 坎贝尔意识到,每次利用成年细胞进行的克隆实验都失败的原因,可能是因为捐赠者的细胞发育周期和卵细胞的发育周期不一致。因为所有的细胞都会经历生长、休眠和分裂这3 个阶段。如果卵细胞与其植入的细胞核处于细胞发育周期的不同阶段,那么卵细胞就不能接受新的细胞核,也不能与细胞核一起发育。
意识到这一点,在接下来几个月的时间里,两个人就一直试图捕捉细胞的合适的发展阶段,但是没有成功。后来,坎贝尔和威尔马特又开始尝试各种办法,希望能够强制供体细胞减缓周期节律。最后他们得出结论,只要提取供体细胞中某些重要的营养物质,就能让供体细胞进入休眠状态。但是这样做会带来一个新的问题,那就是,等到把处于休眠状态的原子核植入卵细胞后,他们又没有办法让细胞核脱离休眠状态。
这时,威尔马特建议用电击的方法解决这一问题。1996 年1 月底,他们从一只成年绵羊的乳腺中提取了一些细胞,把它们放进玻璃皿中,使之进入休眠状态。然后,在高倍显微镜的帮助下,他们用显微吸液管刺入每一个细胞,从中提取了正处于休眠状态的细胞核。之后他们又把每一个细胞核分别植入另一只绵羊的卵细胞内,接着他们又把新的细胞核和卵细胞的组合放入各自盛有营养液的玻璃皿中,最后他们向玻璃皿中输入几千分之一秒的低伏电力使细胞震动、苏醒。
实验结果显示,电流使细胞和核卵细胞同时活动起来,而且电击之后二者的发育节律保持了一致,细胞也成功进入分裂阶段。等到每个胚胎在实验室玻璃皿中充分发育之后,他们便把胚胎分别植入一只母羊体内。1996 年7 月5 日,其中一只克隆羊诞生,取名多莉。多莉成为第一只真正利用成年供体组织培育出的克隆动物。
克隆技术发明之后
与多莉一起克隆出来的绵羊还有257 只,但是只有多莉存活了下来。直到1997 年,为了通过专利申请认证和证明多莉确实存活,才宣布了它的诞生。值得一提的是,多莉不仅存活了下来,而且还生了6 只正常的小羊。后来,多莉患上癌症和关节炎,2003 年2 月,6 岁半的多莉被实施了安乐死。
多莉的成功克隆,意义非凡。它证明了从一个具有自身特征的成年细胞体取出的基因物质是能够进行重新编写并产生全新的一代的。
同时,多莉也向世界展示,实现大规模的具有实用意义的克隆是有可能的。
1998 年,有6 个国家的若干实验室正在进行公牛、奶牛、猴子、老鼠、猪、山羊和马的克隆研究。1999 年,3 家公司宣布已经有了制造克隆人的能力或计划。
但是,从1997 年开始,美国和其他几个国家政府已经禁止或限制克隆技术研究和相关的干细胞研究(克隆技术是制造干细胞的一种手段)。所以说,克隆技术虽然已经诞生,但是它是否能够投入使用并证明是人类最伟大的发明之一,还有待观察。

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