“辉夜姬”一夜成名
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”的降生,成为最新一期英国《自然》杂志的报道主题。
尽管美联社科学记者马尔科姆·里特在相关报道中戏称“辉夜姬”是科学界赶在今年5月9日“母亲节”以前奉上的一份礼物,可以让鼠类“母亲”们在“全家福”照片上删除“父亲”形象,但同样的遗传基因工程技术手段绝对无法用于人体。
两个“母亲”单干
“辉夜姬”是日本童话故事中的人物,在竹子内出生,最后以月亮为归宿,角色相当于“月亮公主”。
与童话人物在竹子内降生的非常规“身世”对应,作为哺乳类动物,“辉夜姬”异于同类以及先前所有动物和人体克隆技术产物之处,是“她”只有“母亲”、没有“父亲”,并非雌雄结合或者两性基因物质结合的产物。
蜜蜂、蚂蚁、蚜虫及某些鱼类和两栖类物种也可以“单性生殖”方式繁衍后代,但直到河野友宏在《自然》杂志上报告自己的研究成果为止,科学界普遍认为,哺乳动物无法实现“单性生殖”。
女儿还能繁衍后代
然而,“身世”不凡的实验鼠“辉夜姬”不仅得以降生,而且“发育为成年,具备了繁殖后代的(正常)能力。”河野等人写道。
修改卵子染色体
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”。
457个中的1个
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在实验鼠身上实现,或许还可适用于某些其他哺乳类动物。”
然而,贝斯特同时指出,创制“辉夜姬”的基因工程技术“成功率甚至低于创制(全世界第一头克隆羊)‘多利’所采用的克隆技术,所以,该技术更难以接受、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。
这项研究的人体实际应用意义,或许可供干细胞研究参照和借鉴,用以采取相同基因“操纵”手段从人体胚胎中获得治疗先天性遗传疾病的医学材料。美国宾夕法尼亚州立大学的肯特·弗拉纳表示,河野在《自然》杂志上发表的研究结果“令人鼓舞”。
人类无性繁殖:瞎扯
至于河野本人,以电子邮件形式回答美联社科学记者里特提问时预测,他开创的技术或许可以用于农业和科学目的。对于是否可能用于人体无性繁殖,他没有作正面回答,而是把问题本身斥为“毫无意义”。其实,在他的答复背后,除了技术因素,还有更为重要的伦理因素,只是未及展开。
(新华社供本报专稿)
据新华社伦敦4月22日电(记者曹丽君)将两只母鼠卵子结合,成功培育出幼鼠并使其发育到成年,且顺利产出幼鼠。日本科学家在22日出版的最新一期《自然》杂志上发表报告说,他们首次实现了哺乳动物的单性繁殖,从而打破了哺乳动物繁殖必须依赖雌雄双方的遗传规律。
单性繁殖在植物、鱼、蛙和昆虫的繁殖中甚为普遍,而在哺乳动物中却难以实现。究其原因,科学家认为是卵子和精子的基因在分化过程中受到了不同的修饰,也就是通常所说的“遗传标记”。这种标记造成双方彼此相同的基因出现不同的表达,所以胚胎需要结合双方的遗传信息,以便存活和生长。
东京农业大学的科学家在进行此项实验时,首先通过转基因技术培育出一只缺少H19和Igf2基因的母鼠,这两个基因控制着胎儿的发育。随后,科学家又提取了这只母鼠一些尚未发育成熟、没有“遗传标记”的卵子。研究人员认为,这些步骤使得卵子的基因活性与精子类似。他们随后将这些卵子与另一只母鼠的成熟卵子相结合。
在经过大约460次实验后,研究人员用这种方法培育出了10只幼鼠。对幼鼠的基因检查表明,它们的遗传特性相对正常。不过,只有其中的一只幼鼠发育到成年,它的名字叫“辉夜姬”,目前已经有1岁多,并且顺利产出幼鼠。
专家认为,这种单性繁殖技术的后果与克隆技术一样难以预见,培育出的动物可能存在先天性缺陷,危险性很高。不过,科学家认为,此项研究确切证明了“遗传标记”是阻碍单性繁殖的原因。这种技术有助于研究人员分析基因修饰的过程,以便了解该过程如何控制胚胎的发育。
长成成年并已繁育后代的“辉夜姬”。 ■文/晓安
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