書名: 上一堂輕松的科技小史:從基因工程到人工智慧,數理學渣也能快速上手的科技課作者名: 侯東政本章字數: 990字更新時間: 2022-07-22 17:07:10
“桃莉”的誕生過程
對羅斯林研究所的科學家維爾穆特研究小組全體成員來說,一九九七年二月二十二日是個值得慶祝的日子。一只體重為六千六百克的,編號為6LL3的小綿羊在妊娠了一百四十八天后,誕生在這個世界上,這是科學家利用復制技術“創造”出來的。幾個月的精心呵護使小家伙健康的成長了起來。牠不久還獲得了一個響亮動聽的名字─桃莉。
科學家在培育桃莉的過程中,采用的是體細胞復制技術。這需要依靠人工技術進行引導復制,因此與透過生殖細胞進行繁殖相比要困難得多,這是因為牠與生物的個體繁殖過程有關。動物每個體細胞在有性繁殖的個體發育過程中,功能方面會發生分化,最終形成特殊的組織和器官。雖然所有體細胞擁有同樣的基因組,但個體細胞卻喪失了“全能性”。除了那些含有導致形成組織和器官的密碼基因外,在細胞生長過程中,基因透過某些機制將體細胞“封閉起來”,使牠們不能轉變為其他組織和器官。
復制小綿羊“桃莉”的誕生非常曲折,雖然牠沒有父親,卻有三位母親。科學家首先從一只產自芬蘭的六歲成年多塞特母綿羊A(“桃莉”的親生母親)的乳腺中取出一個普通細胞(本身并沒有繁殖能力),放入低濃度的營養培養液中后細胞逐漸停止分裂,此細胞被稱為“供體細胞”;然后,科學家再把一只蘇格蘭黑母綿羊B(“桃莉”的借卵母親)的未受精的卵細胞中的基因取出,換上母綿羊B的乳腺細胞的基因,于是卵細胞便含有了新遺傳物質;將這個基因已被“調包”的卵細胞放電啟動后,它會分裂發育成胚胎;最后,在胚胎生長到一定程度的時候,再將它植入第三只母綿羊C(“桃莉”的代孕母親)的子宮中,進行正常的妊娠從而產下“桃莉”。
桃莉從理論上講,完全繼承了多塞特母綿羊A(其親生母親)的全部DNA基因特征,是多塞特母綿羊百分之百的復制品,牠是一只白臉羊而非黑臉羊。透過分子生物測定也能看出,牠與提供細胞核的那只羊有完全相同的遺傳物質,簡直就是一對隔了六年的雙胞胎。桃莉牠是透過無性繁殖,或說復制技術而來的,所以沒有父親。
在低等植物中無性繁殖現象是存在的,而動物的繁衍要按照哺乳動物界的規律,是由兩性生殖細胞來完成的,由于在后代體內父體和母體的遺傳物質各占一半,因此后代絕不是父母的簡單復制。復制羊的誕生,卻意味著利用哺乳動物的一個細胞人類可以大量生產出完全相同的生命體,完全打破了人們信奉已久的自然教條。這是生物工程技術發展史中的一次飛躍,也是人類歷史上的一項重大科學突破。