湖北農(nóng)科院用CRISPR制備基因敲除克隆豬(什么是克隆?)

湖北農(nóng)科院用CRISPR制備基因敲除克隆豬

2016年08月28日訊 來自湖北省農(nóng)科院畜牧獸醫(yī)研究所、河南科技大學(xué)和中科院水生生物研究所的研究人員，用CRISPR/Cas9系統(tǒng)和Cre/LoxP，敲除了豬初生細(xì)胞中肌生成抑制蛋白（MSTN）的一個(gè)等位基因，制備了無選擇標(biāo)記的MSTN基因敲除克隆豬。

可預(yù)測的、無污染的轉(zhuǎn)基因家畜，對于可靠的表型和生物安全，都是很重要的。因?yàn)椴幌胍男蛄械囊?，如SMGs（選擇標(biāo)記基因），已經(jīng)引起了公眾對于食品安全、生物多樣性和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的強(qiáng)烈擔(dān)憂。SMGs經(jīng)常用于細(xì)胞介導(dǎo)的轉(zhuǎn)基因，使我們能夠分離出轉(zhuǎn)基因細(xì)胞。但是一旦操作完成，它們在從這些細(xì)胞制備而來的GM家畜中，就沒有任何價(jià)值，相反，殘留在家畜中的SMGs還可能成為一種負(fù)擔(dān)。

有幾種方法可以用來制備無SMG的轉(zhuǎn)基因家畜。然而，到目前為止，這些方法固有的技術(shù)局限性，阻礙了無污染轉(zhuǎn)基因方法的常規(guī)使用。例如，將一個(gè)表達(dá)組件直接顯微注射到受精卵中，可避免任何SMG的使用，但是效率非常低、隨機(jī)整合并存在潛在的嵌合現(xiàn)象，從而導(dǎo)致這種方法是不切實(shí)際和昂貴的。相反，傳遞mRNA或編碼蛋白質(zhì)的可編程核酸酶（如CRISPR/Cas9），已被證明是制備無SMG轉(zhuǎn)基因家畜的一種有效策略。

Cre/LoxP重組系統(tǒng)被廣泛用于轉(zhuǎn)基因小鼠，用以組織特異性的基因打靶以及基因切除。然而，Cre/LoxP在轉(zhuǎn)基因家畜中仍未得以很好的研究，只有少數(shù)研究描述了它在大型動(dòng)物中的效用。

在這項(xiàng)研究中，研究人員通過CRISPR/Cas9和Cre/LoxP制備了無SMG的功能性MSTN（肌生成抑制蛋白）基因敲除克隆豬。他們利用CRISPR/Cas9介導(dǎo)的同源重組（HR），來敲除豬初生細(xì)胞中MSTN的一個(gè)等位基因。然后，用Cre重組酶來切除SMG，有效率為82.7%。研究人員通過流式細(xì)胞儀分離出了無SMG的非EGFP細(xì)胞，并被立即用作供體細(xì)胞核用以核移植。分子測試在這項(xiàng)克隆豬中驗(yàn)證了單等位基因MSTN KO和SMG刪除。免疫印跡顯示，在MSTN中大約有50%的降低，同時(shí)肌原性基因在肌肉中的表達(dá)有所增加。組織學(xué)檢查顯示，肌纖維數(shù)量增加，但是肌纖維大小保持不變。超聲波檢測顯示，最長肌大小增加，背脂肪厚度降低。豬MSTN基因的精密編輯，產(chǎn)生了無SMG的MSTN KO克隆豬，提供了一種可靠的途徑用于家畜良種生產(chǎn)，也提出了一種策略來減少潛在的生物學(xué)風(fēng)險(xiǎn)。

另外在今年6月，Nature子刊《Scientific Reports》在線刊登了同濟(jì)大學(xué)、中科院上海生命科學(xué)研究院、上海交通大學(xué)以及加州大學(xué)洛杉磯分校的一項(xiàng)研究成果。在這項(xiàng)研究中，研究人員用CRISPR技術(shù)制備了一組Lep突變大鼠，它們在成熟LEP蛋白中攜帶14th Ile （LEP?I14）無效突變或者缺失。

肌生成抑制蛋白（Mstn）是哺乳動(dòng)物骨骼肌質(zhì)量的一個(gè)保守的負(fù)調(diào)節(jié)因子。然而，在家畜中是否能夠?qū)崿F(xiàn)Mstn的精確敲除，能否被安全地用來提高產(chǎn)肉性能，尚未得到證實(shí)。近期，來自南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、斯坦福大學(xué)等處的研究人員，在Nature子刊《Scientific Reports》發(fā)表題為“Generation and evaluation of Myostatin knock-out rabbits and goats using CRISPR/Cas9 system”的研究成果，該研究利用CRISPR/Cas9來制備Mstn基因敲除家兔和山羊，然后分析了它們的表型變化，對上述問題進(jìn)行了探討。

到目前為止，密切模擬人類病理和行為缺陷的神經(jīng)系統(tǒng)疾病猴模型，還沒有被成功地制備出來。8月9日，國際學(xué)術(shù)期刊《Cell Research》在線刊登了我國科學(xué)家的一項(xiàng)重要研究成果，這項(xiàng)研究采用TALEN技術(shù)，制備了小頭畸形致病基因MCPH1突變體食蟹猴模型，并對這種MCPH猴模型的表型進(jìn)行了描述。

什么是克隆?

以下是有關(guān)克隆的更多知識(shí)

克隆是英文 clone的音譯，簡單講就是一種人工誘導(dǎo)的無性繁殖方式。但克隆與無性繁殖是不同的。無性繁殖是指不經(jīng)過雌雄兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合、只由一個(gè)生物體產(chǎn)生后代的生殖方式，常見的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、莖、葉等經(jīng)過壓條、扦插或嫁接等方式產(chǎn)生新個(gè)體也叫無性繁殖。綿羊、猴子和牛等動(dòng)物沒有人工操作是不能進(jìn)行無性繁殖的。科學(xué)家把人工遺傳操作動(dòng)、植物的繁殖過程叫克隆，這門生物技術(shù)叫克隆技術(shù)。
克隆技術(shù)的設(shè)想是由德國胚胎學(xué)家于1938年首次提 出的，1952年，科學(xué)家首先用青蛙開展克隆實(shí)驗(yàn)，之后不斷有人利用各種動(dòng)物進(jìn)行克隆技術(shù)研究。由于該項(xiàng)技術(shù)幾乎沒有取得進(jìn)展，研究工作在80年代初期一度進(jìn)入低谷。 后來，有人用哺乳動(dòng)物胚胎細(xì)胞進(jìn)行克隆取得成功。 1996年7月5日，英國科學(xué)家伊恩·維爾穆特博士用成年羊體細(xì)胞克隆出一只活產(chǎn)羊，給克隆技術(shù)研究帶來了重大突破，它突破了以往只能用胚胎細(xì)胞進(jìn)行動(dòng)物克隆的技術(shù)難 關(guān)，首次實(shí)現(xiàn)了用體細(xì)胞進(jìn)行動(dòng)物克隆的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了更高意義上的動(dòng)物復(fù)制。研究克隆技術(shù)的目標(biāo)是找到更好的辦法改變家畜的基因構(gòu)成，培育出成群的能夠?yàn)橄M(fèi)者提供可能需要的更好的食品或任何化學(xué)物質(zhì)的動(dòng)物。
克隆的基本過程是先將含有遺傳物質(zhì)的供體細(xì)胞的核移 植到去除了細(xì)胞核的卵細(xì)胞中，利用微電流刺激等使兩者融合為一體，然后促使這一新細(xì)胞分裂繁殖發(fā)育成胚胎，當(dāng)胚胎發(fā)育到一定程度后（羅斯林研究所克隆羊采用的時(shí)間約為 6天）再被植入動(dòng)物子宮中使動(dòng)物懷孕使可產(chǎn)下與提供細(xì)胞 者基因相同的動(dòng)物。這一過程中如果對供體細(xì)胞進(jìn)行基因改造，那么無性繁殖的動(dòng)物后代基因就會(huì)發(fā)生相同的變化。培育成功三代克隆鼠的“火奴魯魯技術(shù)”與克隆多利羊技術(shù)的主要區(qū)別在于克隆過程中的遺傳物質(zhì)不經(jīng)過培養(yǎng)液的培養(yǎng)，而是直接用物理方法注入卵細(xì)胞。這一過程中采用化學(xué)刺激法代替電刺激法來重新對卵細(xì)胞進(jìn)行控制。1998年7月 5日，日本石川縣畜產(chǎn)綜合中心與近畿大學(xué)畜產(chǎn)學(xué)研究室的科學(xué)家宣布，他們利用成年動(dòng)物體細(xì)胞克隆的兩頭牛犢誕生。這兩頭克隆牛的誕生表明克隆成年動(dòng)物的技術(shù)是可重復(fù)的。
當(dāng)蘇格蘭的羅斯林研究所1996年利用克隆技術(shù)克隆出小羊多利后，這一成果立即被譽(yù)為本世紀(jì)最重大的也是最有爭論的科技突破之一。這一突破帶來的好處是顯而易見的。 利用這一技術(shù)可以在搶救珍奇瀕危動(dòng)物、復(fù)制優(yōu)良家畜個(gè)體、 擴(kuò)大良種動(dòng)物群體、提高畜群遺傳素質(zhì)和生產(chǎn)性能、提供足量試驗(yàn)動(dòng)物、推進(jìn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究、攻克遺傳性疾病、研制 高水平新藥、生產(chǎn)可供人移植的內(nèi)臟器官等研究中發(fā)揮作用。
在肯定了這種技術(shù)的正面作用的同時(shí)，人們更大程度上表示了對這種技術(shù)的擔(dān)憂，他僑銜?綣?褂貌壞保?庵旨際蹩贍芏隕??肪巢??て詰牟渙加跋歟?恍┛蒲Ъ胰銜?? 果在畜牧業(yè)中大量推廣這種無性繁殖技術(shù)，很可能破壞生態(tài)平衡，導(dǎo)致一些疾病的大規(guī)模傳播；如果將其應(yīng)用在人類自身的繁殖上，將產(chǎn)生巨大的倫理危機(jī)。
克隆羊多莉的身份被披露后，美國俄勒岡科學(xué)家也證實(shí)他們于1996年8月已經(jīng)利用克隆胚胎培育出猴子；又有傳說，比利時(shí)一醫(yī)生已無意中克隆出一個(gè)男孩。盡管比利時(shí)科學(xué)家否認(rèn)克隆人的報(bào)道，但是各國政府對克隆技術(shù)在法律 和倫理方面可能造成的影響非常重視，美、德、法、英、加 等國紛紛成立專家小組研究這一問題，科學(xué)家們也要求對這 一領(lǐng)域的研究加以限制。世界衛(wèi)生組織總干事中島宏和歐盟委員會(huì)負(fù)責(zé)科研的委員1997年3月11日分別發(fā)表聲明 和談話，表示反對進(jìn)行人體克隆試驗(yàn)。目前各國對這項(xiàng)技術(shù)較為一致的看法是制定法律加強(qiáng)對這種技術(shù)的管理，并嚴(yán)禁用它復(fù)制人類?？寺〕鲂⊙蚨嗬挠茖W(xué)家維爾穆特也說， 用來克隆多利的那種技術(shù)效率極低，在他成功克隆出多利之前該技術(shù)曾導(dǎo)致先天缺損動(dòng)物的出生。將這種技術(shù)用于人類 是“非常不人道的”。
中國政府也十分重視克隆技術(shù)及其提出的相關(guān)問題，國家科委和農(nóng)業(yè)部等部門已多次召開有各方面專家參加的研討、 座談會(huì)，并就有關(guān)問題達(dá)成共識(shí)。專家們認(rèn)為，動(dòng)物克隆技術(shù)的成功是科學(xué)研究上的一個(gè)重大事件，它既有有益的一面， 又有不利的可能，必須采取措施加以規(guī)范，嚴(yán)格控制住有害的一面，使這項(xiàng)技術(shù)造福于人類。
1997年11月11日，聯(lián)合國教科文組織第29屆 大會(huì)在巴黎通過一項(xiàng)題為《世界人類基因組與人權(quán)宣言》的文件，明確反對用克隆技術(shù)繁殖人。文件指出，應(yīng)當(dāng)利用生物學(xué)、遺傳學(xué)和醫(yī)學(xué)在人類基因組研究方面的成果，但是， 這咱研究必須以維護(hù)和改善公眾的健康狀況為目的，違背人 的尊嚴(yán)的作法，如用克隆技術(shù)繁殖人的作法，是不能允許的。
1998年1月12日，歐洲19個(gè)國家在法國巴黎簽署了一項(xiàng)嚴(yán)格禁止克隆人的協(xié)議(european protocol on banning human cloning)。這是國際上第一個(gè)禁止克隆人的 法律文件，是對《歐洲生物醫(yī)學(xué)條約》的補(bǔ)充。這項(xiàng)禁止克 隆人協(xié)議規(guī)定，禁止各簽約國的研究機(jī)構(gòu)或個(gè)人使用任何技術(shù)創(chuàng)造與一活人或死人基因相似的人，否則予以重罰。違反協(xié)議的研究人員和醫(yī)生將被禁止從事研究和行醫(yī)，有關(guān)研究 所或醫(yī)院的執(zhí)照將被吊銷。如果簽約國研究機(jī)構(gòu)或個(gè)人在歐洲以外地區(qū)進(jìn)行這類活動(dòng)也將追究法律責(zé)任。在協(xié)議上簽字的國家有法國、丹麥、立陶宛、芬蘭、希臘、愛爾蘭、意大 利、拉脫維亞、盧森堡、摩爾多瓦、挪威、葡萄牙、羅馬尼 亞、斯洛文尼亞、西班牙、瑞典、馬其頓、土耳其和圣馬力諾。

克隆技術(shù)的發(fā)展

克隆，是Clone的譯音，意為無性繁殖，克隆技術(shù)即無性繁殖技術(shù)。前不久報(bào)道的英國羅斯林研究所試驗(yàn)成功的克隆羊多利，是首次利用體細(xì)胞克隆成功的，它在生物工程史上揭開了新的一頁。
克隆技術(shù)已經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展時(shí)期：

第一個(gè)時(shí)期是微生物克隆，即由一個(gè)細(xì)菌復(fù)制出成千上萬個(gè)和它一模一樣的細(xì)菌而變成一個(gè)細(xì)菌群。

第二個(gè)時(shí)期是生物技術(shù)克隆，如DNA克隆。

第三個(gè)時(shí)期就是動(dòng)物克隆，即由一個(gè)細(xì)胞克隆成一個(gè)動(dòng)物。

在自然界，有不少植物具有先天的克隆本能，如番薯、馬鈴薯、玫瑰等插枝繁殖的植物。而動(dòng)物的克隆技術(shù)，則經(jīng)歷了由胚胎細(xì)胞到體細(xì)胞的發(fā)展過程。早在本世紀(jì)50年代，美國的科學(xué)家以兩棲動(dòng)物和魚類作研究對象，首創(chuàng)了細(xì)胞核移植技術(shù)，他們研究細(xì)胞發(fā)育分化的潛能問題，細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核的相互作用問題。1986年英國科學(xué)家魏拉德森首次把胚胎細(xì)胞利用細(xì)胞核移植法克隆出一只羊，以后又有人相繼克隆出牛、羊、鼠、兔、猴等動(dòng)物。我國的克隆技術(shù)也頗有成就，80年代末，我國克隆出一只兔，1991年西北農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)育研究所與江蘇農(nóng)學(xué)院克隆羊成功，1993年中科院發(fā)育生物研究所與揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院共同克隆出一批山羊，1995年華南師大和廣西農(nóng)大合作克隆出牛，接著中國農(nóng)科院畜牧研究所于1996年克隆牛獲得成功。而美國最近克隆猴取得成功，日本科學(xué)家也聲稱他們繁殖出200多頭“克隆?！?。以上所述的克隆動(dòng)物，都是用胚胎細(xì)胞作為供體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植而獲得成功的。
1997年2月英國羅斯林研究所宣布克隆成功的小羊多利，是用乳腺上皮細(xì)胞作為供體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植的，它翻開了生物克隆史上嶄新的一頁，突破了利用胚胎細(xì)胞進(jìn)行核移植的傳統(tǒng)方式，使克隆技術(shù)有了長足的進(jìn)展。整個(gè)克隆過程如下：科學(xué)家選取了三只母羊，先將一只母羊的卵細(xì)胞中所有遺傳物質(zhì)吸出，然后將另一只6歲母羊的乳腺細(xì)胞與之融合，形成一個(gè)含有新遺傳物質(zhì)的卵細(xì)胞，并促使它分裂發(fā)育成胚胎，當(dāng)這一胚胎生長到一定程度時(shí)再將它植入第三只母羊的子宮中，由它孕育并產(chǎn)下克隆羊多利。多利酷像提供乳腺細(xì)胞的6歲母羊。 小羊多利是世界上第一個(gè)利用體細(xì)胞克隆成功的動(dòng)物?？寺《嗬某晒?，從理論上說明了高度分化細(xì)胞，經(jīng)過一定手段處理之后，也可回復(fù)到受精卵時(shí)期的合子功能；說明了在發(fā)育過程中，細(xì)胞質(zhì)對異源的細(xì)胞核的發(fā)育有調(diào)控作用。它對生物遺傳疾病的治療、優(yōu)良品種的培育和擴(kuò)群等提供了重要途徑，對物種的優(yōu)化、瀕危動(dòng)物的種質(zhì)保存，對轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的擴(kuò)群均有一定作用。 自克隆小羊多利成功后，世界各國引起強(qiáng)烈的反響，有的看作福音，有的則視為禍水，筆者以為對新技術(shù)應(yīng)采取支持態(tài)度，生物克隆取得突破，最大的好處是培養(yǎng)大量品質(zhì)優(yōu)良的家畜，豐富人們的物質(zhì)生活，使畜牧業(yè)的成本降低，效率提高，還可提供某些藥物原料以提高人類免疫功能等等。在小羊多利之前，羅斯林研究所曾培育出一只奶中含治療血友病藥物原料的轉(zhuǎn)基因羊，一家公司以50萬英鎊的高價(jià)買去。如果利用體細(xì)胞大批“復(fù)制”這只羊，就可挽救更多患者的生命。另外，利用克隆技術(shù)可以大量復(fù)制珍稀動(dòng)物，挽救瀕危物種，調(diào)節(jié)大自然的生態(tài)平衡，為人類造福，何來憂患呢?當(dāng)然，克隆技術(shù)也可能帶來負(fù)面影響，一些克隆動(dòng)物在遺傳上是全等的，一種特定病毒或其它疾病的感染，將會(huì)帶來災(zāi)難，如果無計(jì)劃克隆動(dòng)物，會(huì)擾亂物種的進(jìn)化規(guī)律，干擾性別比例，這種對生物界的人為控制會(huì)帶來許多意想不到的危害。但只要采取相應(yīng)的研究對策，制訂科學(xué)的克隆計(jì)劃，這種負(fù)效應(yīng)就可以避免。
至于克隆人，這是一個(gè)沒有意義的研究課題，當(dāng)代生物史證明，克隆技術(shù)只能復(fù)制出外貌特征相同的生物，不能克隆出被復(fù)制者原有的才能。人的思想才能受后天的制約。所以，即使有人能克隆出酷似歷史上的偉大領(lǐng)袖、偉大科學(xué)家那樣的人物，也僅在外貌上相同，卻缺乏偉大領(lǐng)袖、偉大科學(xué)家那樣的思想、氣質(zhì)、才能，試問這樣的克隆具有什么意義?至于有人主張克隆人以取得人體器官，用于醫(yī)學(xué)上人體器官的移植，這也是不可行的。因?yàn)榭寺〕鰜淼娜耸紫仁且粋€(gè)公民，他享有人權(quán)，如果克隆人不肯捐贈(zèng)器官，你發(fā)明者也不能侵犯人權(quán)。 至于克隆無頭的人，那也是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)榭寺∪艘?，首先要吃飯，要思維，沒有頭顱是不可能的，我們總不能培植一個(gè)無頭的植物人吧?而且，最重要的是克隆人不符合世情國情，當(dāng)今世界人口急劇膨脹，不少國家已實(shí)行計(jì)劃生育，控制人口增長，在這種情況下怎么拆巨資做違背社會(huì)發(fā)展規(guī)律的事呢?正如德國研究技術(shù)部長呂特格斯所說：“復(fù)制人類將不被允許，也一定不會(huì)發(fā)生?！?目前，克隆技術(shù)在英國又有了新的進(jìn)展，他們把這一技術(shù)應(yīng)用于人類造血事業(yè)。英國的PPL公司是克隆技術(shù)的經(jīng)濟(jì)后臺(tái)，它的主管羅思詹姆斯博士說：“從研究多利中我們知道，我們可以用一個(gè)細(xì)胞制造出一只轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。我們現(xiàn)在正利用這一技術(shù)生產(chǎn)人類血液中最重要的組成部分，也就是血漿?！彼麄兣c羅斯林研究所合作研究一種帶有人類基因的牛和羊。他們先把動(dòng)物體內(nèi)的血漿取出，再取代人類的血漿，這種改變了基因的牛和羊體內(nèi)就含有人類血漿的重要成分，通過對這些動(dòng)物的飼養(yǎng)、再克隆或繁殖，就可以得到穩(wěn)定可靠而且相對便宜的血資源，據(jù)統(tǒng)計(jì)在英國每年價(jià)值可達(dá)150英鎊?？芍^效益匪淺。 克隆技術(shù)的前景不可估量。

克隆研究大事記

1938年：德國科學(xué)家首次提出克隆的設(shè)想。

1952年：科學(xué)家開始用青蛙克隆試驗(yàn)。

1970年：克隆青蛙試驗(yàn)取得突破，據(jù)稱，青蛙卵發(fā)育成為了蝌蚪，但是在開始進(jìn)食后死亡。

1981年：科學(xué)家進(jìn)行克隆鼠試驗(yàn)，據(jù)稱，用鼠胚胎細(xì)胞培育出了發(fā)育正常的鼠。

1984年：第一只胚胎克隆羊誕生。

1997年2月24日：英國羅斯林研究所宣布克隆羊培育成功。他們用取自一只6歲成年羊的乳腺細(xì)胞培育成功一只克隆羊。

1998年2月23日：英國PPL醫(yī)療公司宣布，該公司克隆出一頭牛犢“杰弗遜”先生。

1998年7月5日：日本科學(xué)家宣布，他們利用成年動(dòng)物細(xì)胞克隆的兩頭牛犢誕生。

1998年7月22日：科學(xué)家采用一種新克隆技術(shù)，用成年鼠的體細(xì)胞成功地培育出了三代共50多只克隆鼠，這是人類第一次用克隆動(dòng)物克隆出克隆動(dòng)物。

1999年5月31日：美國夏威夷大學(xué)的科學(xué)家，利用成年體細(xì)胞克隆出第一只雄性老鼠。

2000年1月3日：美國科學(xué)家宣布克隆猴成功猴成功，這只恒河猴命名為“太特拉”。

2000年1月：美國科學(xué)家宣布克隆猴成功，這只恒河猴被命名為“泰特拉”。

2000年3月14日：英國PPL公司宣布，他們成功克隆出5只克隆豬，這是人類首次培育出克隆豬。

2001年1月27日：美國和意大利科學(xué)家宣布，他們將聯(lián)手嘗試科隆人。

“科學(xué)是一柄雙刃劍”，善良的人們可以利用它來為人類服務(wù)，為人類造福，而邪惡的人們卻能用它來危害人類的生存。由于羊和人類都是哺乳動(dòng)物，因此，羊的克隆技術(shù)也可以用于其它哺乳動(dòng)物的克隆，也包括人。如果有人利用個(gè)體克隆技術(shù)來克隆人，那會(huì)給人類帶來無窮的災(zāi)難，這說是為什麼許多國家的政府官員明令不準(zhǔn)將動(dòng)物的克隆技術(shù)用于人類。民眾對克隆人的看法如何呢? 美國廣播公司（ABC）曾做過一次民意測驗(yàn)，結(jié)果表明：87%的人反對進(jìn)行人的克隆，82%的人認(rèn)為克隆人不符合人類的傳統(tǒng)倫理道德，93%的人反對復(fù)制自己，53%的人認(rèn)為如果將人的克隆僅限于醫(yī)學(xué)目的還是可以的。因此，我們也必須遵循人類的共同法則，反對將羊的克隆技術(shù)濫用于人類。隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展，人們的觀念也會(huì)不斷發(fā)生變化。比如過去也有許多人對于開展試管嬰兒工作持反對意見，但現(xiàn)在試管嬰兒已為人們所接受，因此，也很難預(yù)料今后人們對克隆人持何種態(tài)度。如果即使有那么一天，人們也接受了將克隆羊的技術(shù)應(yīng)用于克隆人，那么我們就應(yīng)該象現(xiàn)在對待試管嬰兒那樣。
Clonaid公司負(fù)責(zé)人布里吉特-布瓦瑟利耶表示已經(jīng)給新誕生的克隆人起名為“夏娃”。布瓦瑟利耶表示這個(gè)女孩是周四出生的，但沒有透露出生地點(diǎn)。

克隆”是從英文“clone”音譯而來，在生物學(xué)領(lǐng)域有3個(gè)不同層次的含義。

1．在分子水平，克隆一般指DNA克隆(也叫分子克隆)。含義是將某一特定DNA片斷通過重組DNA技術(shù)插入到一個(gè)載體(如質(zhì)粒和病毒等)中，然后在宿主細(xì)胞中進(jìn)行自我復(fù)制所得到的大量完全相同的該DNA片斷的“群體”。

2．在細(xì)胞水平，克隆實(shí)質(zhì)由一個(gè)單一的共同祖先細(xì)胞分裂所形成的一個(gè)細(xì)胞群體。其中每個(gè)細(xì)胞的基因都相同。比如，使一個(gè)細(xì)胞在體外的培養(yǎng)液中分裂若干代所形成的一個(gè)遺傳背景完全相同的細(xì)胞集體即為一個(gè)細(xì)胞克隆。又如，在脊椎動(dòng)物體內(nèi)，當(dāng)有外源物(如細(xì)菌或病毒)侵入時(shí)，會(huì)通過免疫反應(yīng)產(chǎn)生特異的識(shí)別抗體。產(chǎn)生某一特定抗體的所有漿細(xì)胞都是由一個(gè)B細(xì)胞分裂而成，這樣的一個(gè)漿細(xì)胞群體也是一個(gè)細(xì)胞克隆。細(xì)胞克隆是一種低級的生殖方式－無性繁殖，即不經(jīng)過兩性結(jié)合，子代和親代具有相同的遺傳性。生物進(jìn)化的層次越低，越有可能采取這種繁殖方式。

3．在個(gè)體水平，克隆是指基因型完全相同的兩個(gè)或更多的個(gè)體組成的一個(gè)群體。比如，兩個(gè)同卵雙胞胎即為一個(gè)克??！因?yàn)樗ㄋ﹤儊碜酝粋€(gè)卵細(xì)胞，所以遺傳背景完全一樣。按此定義，“多利”并不能說成是一個(gè)克??！因?yàn)椤岸嗬敝皇枪聠蔚囊粋€(gè)。只有當(dāng)那些英國胚胎學(xué)家能將兩個(gè)以上完全相同的細(xì)胞核移植到兩個(gè)以上完全相同的去核卵細(xì)胞中，得到兩個(gè)以上遺傳背景完全相同的“多利”時(shí)才能用克隆這個(gè)詞來描述。所以在那篇發(fā)表于1997年2月出版在《Nature》雜志上的轟動(dòng)性論文中，作者并沒有把“多利”說成是一個(gè)克隆。

另外，克隆也可以做動(dòng)詞用，意思是指獲得以上所言DNA、細(xì)胞或個(gè)體群體的過程。

二、克隆技術(shù)

1．DNA克隆

現(xiàn)在進(jìn)行DNA克隆的方法多種多樣，其基本過程如下圖所示(未按比例)

可見，這樣得到的DNA可以應(yīng)用于生物學(xué)研究的很多方面，包括對特異DNA的堿基順序的分析和處理，以及生物技術(shù)工業(yè)中有價(jià)值蛋白質(zhì)的大量生產(chǎn)等等。

2．生物個(gè)體的克隆

(1)植物個(gè)體的克隆

在20世紀(jì)50年代，植物學(xué)家用胡蘿卜為模型材料，研究了分化的植物細(xì)胞中遺傳物質(zhì)是否丟失問題，他們驚奇地發(fā)現(xiàn)，從一個(gè)單一已經(jīng)高度分化的胡蘿卜細(xì)胞

可以發(fā)育形成一棵完整的植株!由此，他們認(rèn)為植物細(xì)胞具有全能性。從一棵胡蘿卜中的兩個(gè)以上的體細(xì)胞發(fā)育而成的胡蘿卜群體的遺傳背景完全一樣，故為一個(gè)克隆。如此的植物的克隆過程是一個(gè)完全的無性繁殖過程!

(2)動(dòng)物個(gè)體的克隆

① “多利”的誕生

1997年2月27日英國愛丁堡羅斯林(Roslin)研究所的伊恩·維爾莫特科學(xué)研究小組向世界宣布，世界上第一頭克隆綿羊“多利”(Dolly)誕生，這一消息立刻轟動(dòng)了全世界。

“多莉”的產(chǎn)生與三只母羊有關(guān)。一只是懷孕三個(gè)月的芬蘭多塞特母綿羊，兩只是蘇格蘭黑面母綿羊。芬蘭多塞特母綿羊提供了全套遺傳信息，即提供了細(xì)胞核（稱之為供體）；一只蘇格蘭黑面母綿羊提供無細(xì)胞核的卵細(xì)胞；另一只蘇格蘭黑面母綿羊提供羊胚胎的發(fā)育環(huán)境——子宮，是“多莉”羊的“生”母。其整個(gè)克隆過程簡述如下：

從芬蘭多塞特母綿羊的乳腺中取出乳腺細(xì)胞，將其放入低濃度的營養(yǎng)培養(yǎng)液中，細(xì)胞逐漸停止了分裂，此細(xì)胞稱之為供體細(xì)胞；給一頭蘇格蘭黑面母綿羊注射促性腺素，促使它排卵，取出未受精的卵細(xì)胞，并立即將其細(xì)胞核除去，留下一個(gè)無核的卵細(xì)胞，此細(xì)胞稱之為受體細(xì)胞；利用電脈沖的方法，使供體細(xì)胞和受體細(xì)胞發(fā)生融合，最后形成了融合細(xì)胞，由于電脈沖還可以產(chǎn)生類似于自然受精過程中的一系列反應(yīng)，使融合細(xì)胞也能象受精卵一樣進(jìn)行細(xì)胞分裂、分化，從而形成胚胎細(xì)胞；將胚胎細(xì)胞轉(zhuǎn)移到另一只蘇格蘭黑面母綿羊的子宮內(nèi)，胚胎細(xì)胞進(jìn)一步分化和發(fā)育，最后形成一只小綿羊。出生的“多莉”小綿羊與多塞特母綿羊具有完全相同的外貌。

一年以后，另一組科學(xué)家報(bào)道了將小鼠卵丘細(xì)胞(圍繞在卵母細(xì)胞外周的高度分化細(xì)胞)的細(xì)胞核移植到去除了細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中得到20多只發(fā)育完全的小鼠。如呆“多利”因?yàn)橹挥幸恢?，還不夠叫做克隆羊的話，這些小鼠

就是名副其實(shí)的克隆鼠了。

② 通過細(xì)胞核移植克隆小鼠的基本過程

在本實(shí)驗(yàn)中，卵丘細(xì)胞是經(jīng)如下過程得到的：通過連續(xù)幾次注射絨毛膜促性腺激素，使雌鼠誘導(dǎo)成高產(chǎn)卵量狀態(tài)。然后從雌鼠輸卵管中收集卵丘細(xì)胞與卵母細(xì)胞的復(fù)合體。經(jīng)透明質(zhì)酸處理使卵丘細(xì)胞散開。選擇直徑為10－12微米的卵丘細(xì)胞用作細(xì)胞核供體（前期實(shí)驗(yàn)表明，若用直徑更小或更大的卵丘細(xì)胞的細(xì)胞核，經(jīng)過細(xì)胞核移植的卵母細(xì)胞很少發(fā)育到8細(xì)胞期）。所選擇的卵丘細(xì)胞保持在一定的溶液環(huán)境中，在3小時(shí)內(nèi)進(jìn)行細(xì)胞核移植（與此不同的是，在獲得“多利”時(shí)用作細(xì)胞核供體的乳腺細(xì)胞先在培養(yǎng)液中傳代了3－6次）

卵母細(xì)胞（一般處于減數(shù)分裂中期 II ）通過與上面描述類似的方法，從不同種的雌鼠中收集。在顯微鏡下小心地用直徑大約7微米的細(xì)管取出卵母細(xì)胞的細(xì)胞核，盡量不取出細(xì)胞質(zhì)。同樣小心取出卵丘細(xì)胞的細(xì)胞核，也盡量去除所帶的細(xì)胞質(zhì)（通過使取出的細(xì)胞核在玻璃管中往復(fù)運(yùn)動(dòng)數(shù)次，以去除所帶的少量的細(xì)胞質(zhì)）。在細(xì)胞核被取出后5分鐘之內(nèi)，直接注射到已經(jīng)去除了細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中。進(jìn)行了細(xì)胞核移植的卵母細(xì)胞先放在一種特制的溶液中1－6小時(shí)，然后加入二價(jià)的鍶離子（Sr2+）和細(xì)胞分裂抑素B。前者使卵母細(xì)胞激活，后者抑制極體的形成和染色體的排除。再取出處理過的卵母細(xì)胞，放在沒有鍶和細(xì)胞分裂抑素B的特制的溶液中使細(xì)胞分裂形成胚胎。

不同階段的胚胎（從2細(xì)胞期到胚泡期）被分別植入幾天前與已經(jīng)結(jié)扎雄鼠交配過的假孕母鼠的輸卵管或子宮中發(fā)育。發(fā)育完全的胎兒鼠在大約19天后通過手術(shù)取出。

目前胚胎細(xì)胞核移植克隆的動(dòng)物有小鼠、兔、山羊、綿羊、豬、牛和猴子等。在中國，除猴子以外，其他克隆動(dòng)物都有，也能連續(xù)核移植克隆山羊，該技術(shù)比胚胎分割技術(shù)更進(jìn)一步，將克隆出更多的動(dòng)物。因胚胎分割次數(shù)越多，每份細(xì)胞越少，發(fā)育成的個(gè)體的能力越差。體細(xì)胞核移植克隆的動(dòng)物只有一個(gè)，就是“多利”羊。

三、克隆技術(shù)的福音

1． 克隆技術(shù)與遺傳育種

在農(nóng)業(yè)方面，人們利用“克隆”技術(shù)培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病蟲害的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種，大大提高了糧食產(chǎn)量。在這方面我國已邁入世界最先進(jìn)的前列。

2． 克隆技術(shù)與瀕危生物保護(hù)

克隆技術(shù)對保護(hù)物種特別是珍稀、瀕危物種來講是一個(gè)福音，具有很大的應(yīng)用前景。從生物學(xué)的角度看，這也是克隆技術(shù)最有價(jià)值的地方之一。

3． 克隆技術(shù)與醫(yī)學(xué)

在當(dāng)代，醫(yī)生幾乎能在所有人類器官和組織上施行移植手術(shù)。但就科學(xué)技術(shù)而言，器官移植中的排斥反應(yīng)仍是最為頭痛的事。排斥反應(yīng)的原因是組織不配型導(dǎo)致相容性差。如果把“克隆人”的器官提供給“原版人”，作器官移植之用，則絕對沒有排斥反應(yīng)之慮，因?yàn)槎呋蛳嗯?，組織也相配。問題是，利用“克隆人”作為器官供體合不合乎人道？是否合法？經(jīng)濟(jì)是否合算？

克隆技術(shù)還可用來大量繁殖有價(jià)值的基因，例如，在醫(yī)學(xué)方面，人們正是通過“克隆”技術(shù)生產(chǎn)出治療糖尿病的胰島素、使侏儒癥患者重新長高的生長激素和能抗多種病毒感染的干撓素，等等。
回答者：貼子零張 - 助理 二級 3-12 18:52

什么是克隆
克隆是英語單詞clone的音譯，clone源于希臘文klon，原意是指幼苗或嫩枝，以無性繁殖或營養(yǎng)繁殖的方式培育植物，如桿插和嫁接。
如今，克隆是指生物體通過體細(xì)胞進(jìn)行的無性繁殖，以及由無性繁殖形成的基因型完全相同的后代個(gè)體組成的種群?？寺∫部梢岳斫鉃閺?fù)制、拷貝，就是從原型中產(chǎn)生出同樣的復(fù)制品，它的外表及遺傳基因與原型完全相同。
1997年 2月，綿羊“多利”誕生的消息披露，立即引起全世界的關(guān)注，這頭由英國生物學(xué)家通過克隆技術(shù)培育的克隆綿羊，意味著人類可以利用動(dòng)物身上的一個(gè)體細(xì)胞，產(chǎn)生出與這個(gè)動(dòng)物完全相同的生命體，打破了千古不變的自然規(guī)律。
如何評價(jià)克隆技術(shù)？
無論“雷里安”如何狡辯、美化自己的行為，世界許多著名科學(xué)家的看法十分相近：“雷里安”進(jìn)行克隆人實(shí)驗(yàn)沒有任何科學(xué)目的，一句話，并非為了科學(xué)進(jìn)步。

不少科學(xué)家認(rèn)為，在評論克隆人這個(gè)事件時(shí)，重要的是應(yīng)該先弄清楚：人類到底需不需要克隆人？

莫斯科謝琴諾夫醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)教研室阿利?阿薩諾夫教授評論道，技術(shù)和工藝方面的可能性大大超過了我們對“人類需要什么”的理解。

克隆人贊同者的論據(jù)是，該技術(shù)能夠幫助不孕者擁有自己的后代。

實(shí)際上，這個(gè)要求可以通過其它更安全更有效的途徑來滿足。因此可以斷定，利用克隆技術(shù)進(jìn)行傳宗接代只是借口，克隆人實(shí)驗(yàn)背后隱藏著非科學(xué)的商業(yè)目的。

阿薩諾夫教授認(rèn)為，眼下，克隆人沒有任何前景，也沒有任何意義。值得指出的是，現(xiàn)在沒有人能夠預(yù)言克隆人會(huì)產(chǎn)生什么后果，因此現(xiàn)在進(jìn)行克隆人實(shí)驗(yàn)是不道德的。

修理病變器官是克隆的未來

阿薩諾夫教授說，俄羅斯科學(xué)界堅(jiān)信，克隆技術(shù)的未來應(yīng)該是在內(nèi)科療法中的應(yīng)用，即“內(nèi)科療法克隆”。不過，現(xiàn)存的問題是，該術(shù)語在表達(dá)上還極其不準(zhǔn)確。

從本質(zhì)上講，“內(nèi)科療法克隆”是建立移植細(xì)胞材料的方法，在意義上與現(xiàn)在所指的克隆沒有共同之處，它是一種能夠培養(yǎng)健康器官的細(xì)胞工藝技術(shù)，利用該技術(shù)可以部分或全部替換病變器官。

根據(jù)阿薩諾夫教授的解釋，現(xiàn)在科學(xué)家剛剛觸及到人體體內(nèi)所發(fā)生的內(nèi)部過程這個(gè)問題，只略知皮毛。科學(xué)家前不久解讀了人類基因圖譜，但還不能很好地應(yīng)用所得到的知識(shí)來揭開人體奧秘。為此，科學(xué)家還要進(jìn)行若干年的深入研究，才能完善并掌握克隆技術(shù)。

現(xiàn)在的克隆，百分之九十九將是丑八怪

阿薩諾夫教授說，俄羅斯科學(xué)家已經(jīng)不止一次發(fā)出警告，克隆試驗(yàn)所得的產(chǎn)物99％是丑八怪。

他們的例證為：著名的克隆羊多利是經(jīng)過300次失敗后才獲得的。遺憾的是，多利并不是一只健康的小羊，它患有關(guān)節(jié)炎等疾病，而且出現(xiàn)早衰病征。另外，在其它所有克隆動(dòng)物身上都發(fā)現(xiàn)了各種發(fā)育畸形。包括阿薩諾夫教授在內(nèi)的俄羅斯科學(xué)家認(rèn)為，在這種情況下進(jìn)行克隆人實(shí)驗(yàn)，至少是一種極不負(fù)責(zé)任的做法?？寺∪说囊簧鷮⑹且粓鲐瑝簦?0歲時(shí)，他們將成為蒼老之人。
什么東西可以科隆
應(yīng)該說有生命的都可以克隆
現(xiàn)在已經(jīng)克隆什么
蛙: 1962年，未成功
鯉魚: 1963年，中國科學(xué)家童第周早在1963年就通過將一只雄性鯉魚DNA插入來自雌性鯉魚的卵成功克隆了一只雌性鯉魚，比多利羊的克隆早了33年。但由于相關(guān)論文是發(fā)表在一本中文科學(xué)期刊，并沒有翻譯成英文，所以并不為國際上所知曉。（源自：PBS)
綿羊: 1996年，多利（Dolly）
獼猴: 2000年1月，Tetra，雌性
豬: 2000年3月，5只蘇格蘭PPL小豬；8月，Xena，雌性
牛: 2001年，Alpha和Beta，雄性
貓: 2001年底，CopyCat（CC），雌性
小鼠: 2002年
兔: 2003年3-4月分別在法國和朝鮮獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)；
騾: 2003年5月，愛達(dá)荷Gem，雄性；6月，猶他先鋒，雄性
鹿: 2003年，Dewey
馬: 2003年，Prometea，雌性
狗: 2005年，韓國首爾大學(xué)實(shí)驗(yàn)隊(duì)，史納比
盡管克隆研究取得了很大進(jìn)展，目前克隆的成功率還是相當(dāng)?shù)偷模憾嗬錾把芯咳藛T經(jīng)歷了276次失敗的嘗試；70只小牛的出生則是在9000次嘗試后才獲得成功，并且其中的三分之一在幼年時(shí)就死了；Prometea 也是花費(fèi)了328次嘗試才成功出生。 而對于某些物種，例如貓和猩猩，目前還沒有成功克隆的報(bào)道。而狗的克隆實(shí)驗(yàn)，也是經(jīng)過數(shù)百次反覆試驗(yàn)再得來的成果。

多利出生后的年齡檢測表明其出生的時(shí)候就上了年紀(jì)。她6歲的時(shí)候就得了一般老年時(shí)才得的關(guān)節(jié)炎。這樣的衰老被認(rèn)為是端粒的磨損造成的。端粒是染色體位于末端的。隨著細(xì)胞分裂，端粒在復(fù)制過程中不斷磨損，這通常認(rèn)為是衰老的一個(gè)原因。然而，研究人員在

為什么豬的器官跟人一樣？

因?yàn)樗猩锛?xì)胞內(nèi)，有一種物質(zhì)叫細(xì)胞色素C的氨基酸，人和豬的細(xì)胞色素C的氨基酸差異小，所以基因相似。其實(shí)和人基因最相似的是黑猩猩。 人本來就和哺乳動(dòng)物的相似度在95%以上，不分種類，比如豬、小白鼠、人、猴。

人約有三萬個(gè)基因，而且基因序列會(huì)隨著親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近會(huì)有很大的差異，對應(yīng)編碼的蛋白質(zhì)也不同。所以，可以看到人和其他動(dòng)物長得不一樣。但是，人與其他動(dòng)物的基因卻又是有很多共同點(diǎn)的，比如基因都是斷裂的；基因都是由核酸編碼的等等。

擴(kuò)展資料：

器官病變對人類生命的肆虐可能即將受到遏制了，來自美國生物技術(shù)公司eGenesis的一項(xiàng)研究或許將徹底改變?nèi)祟惖慕】禒顩r和生命品質(zhì)，該研究突破了豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒(Pervs)對異種移植的影響，未來人類所需的器官或?qū)⒋罅縼碜杂诳膳糠敝车臒o病毒豬(Perv-freepig)。

器官移植不足是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)面臨的最大挑戰(zhàn)之一，豬內(nèi)臟的大小和功能都與人類相似，因而成為人體病變器官的最有希望的供體。但一種可怕的病毒——豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒卻讓這一希望成為泡影，因?yàn)樗M(jìn)入人體后可能對人類造成致命傷害，并且導(dǎo)致流行病在人類中的傳播。

參考資料來源：百度百科--器官

本文地址:http://www.mcys1996.com/jiankang/302266.html.

聲明： 我們致力于保護(hù)作者版權(quán)，注重分享，被刊用文章因無法核實(shí)真實(shí)出處，未能及時(shí)與作者取得聯(lián)系，或有版權(quán)異議的，請聯(lián)系管理員，我們會(huì)立即處理，本站部分文字與圖片資源來自于網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)載是出于傳遞更多信息之目的,若有來源標(biāo)注錯(cuò)誤或侵犯了您的合法權(quán)益，請立即通知我們(管理員郵箱：douchuanxin@foxmail.com)，情況屬實(shí)，我們會(huì)第一時(shí)間予以刪除，并同時(shí)向您表示歉意,謝謝!

上一篇: Oncotarget：衰老過程磷脂作···

下一篇: 北大學(xué)者朱健發(fā)表兩項(xiàng)表觀遺傳學(xué)成果