体细胞克隆生物体的寿命之谜假说v2
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普通生物学名词解释细胞周期:细胞周期指细胞一个世代所经历的时间。
从一次细胞分裂结束到下一次分裂结束为一个周期。
同功器官:起源和结构不同,但形态和功能相似的器官。
光周期:自然界一昼夜间的光暗交替。
内皮层:普遍存在于高等植物的茎、根、叶任何一部分的鞘状组织,一般作为皮层的最内层组织。
半保留复制:DNA链在复制时相互分离为两条链,每条链作为一个模板而配上一条新链。
获得性免疫:个体出生后,在生活过程中与病原体及其毒性代谢产物等抗原分子接触后产生的一系列免疫防御功能。
生态位:物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。
C4植物:在光合作用的暗反应过程中,一个C2被—个含有三个碳原子的化合物固定后首先形成含四个碳原子的有机酸。
病毒:一类个体微小,无完整细胞结构,含单一核酸(DNA或RNA)型,必须在活细内寄生并复制的非细胞型微生物。
双重呼吸:鸟类适应飞行生活的一种呼吸方式。
鸟在飞行时靠胸肌运动带动气囊,气体在进入气囊和排出气囊时,两度经过肺,在其中进行气体交换。
细胞分化:同一来源的细胞逐渐发生各自特有的形态结构、生理功能和生化特征的过程。
蛋白质的三级结构:多肽链中,各个二级结构的空间排布方式及有关侧链基团之间的相互作用关系。
酵解:由10步酶促反应组成的糖分解代谢途径。
凯氏带:高等植物内皮层细胞径向壁和横向壁的木栓化和木质化的带状增厚部分。
同源器官:不同生物的某些器官在基本结构、各部分和生物体的相互关系以及胚胎发育的过程彼此相同,但在外形上有时并不相似,功能上也有差别。
全能性:个体某个器官或组织已经分化的细胞在适宜的条件下再生成完整个体的遗传潜力。
光周期诱导:在一定时间内给予适宜的光周期影响,以后即使置于不适宜的光周期条件下,而光周期的影响仍可持续下去。
基因重组:由于不同DNA链的断裂和连接而产生DNA片段的交换和重新组合,形成新DNA分子的过程。
突触:一个神经元与另一个神经元或其他细胞相接触的部位。
原口动物:在胚胎发育中由原肠胚的胚孔形成口的动物。
勇闯孤岛,试错5年体细胞克隆猴终成功作者:来源:《科学大观园》2021年第14期自1997年“多莉羊”体细胞克隆成功后,已有超过20种哺乳动物的克隆相继实现。
不过,真正让世界顶尖科研团队紧紧盯住的目标始终只有一个——猴。
由于灵长类的进化与人类非常接近,克隆猴对认识人类的大脑、脑认知功能和脑疾病有巨大的潜在应用价值。
21世纪初,美国匹兹堡大学的科研人员在《科学》上发文称,用体细胞克隆非人灵长类动物的理想是不可能实现的。
俄勒冈大学教授米塔利波夫立马撰文反驳道,科学家更应该从人迹罕至的科学道路上发现不寻常的风景。
但在尝试了15000枚猴卵细胞后,他制备的克隆猴最终在怀孕81天后流产,而这已是当时该领域取得的最好成绩。
然而,看似不可能的克隆猴任务最终被中国团队完成了。
中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)孙强研究员率领以刘真为主的团队,经过5年的不懈努力,在国际上首次实现了非人灵长类动物的体细胞克隆。
2017年11月27日,首只体细胞克隆猴“中中”在神经科学研究所的非人灵长类平台诞生;12月5日,第二只克隆猴“华华”诞生。
该成果标志着中国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代,并实现了在非人灵长类研究领域由国际“并跑”到“领跑”的转变。
那么,这个里程碑式的转变背后有什么故事?早在2001年,国外就拥有了转基因猴,而当时中国不仅没有转基因猴,连试管猴也未见报道。
为了完成转基因猴项目,孙强在博士毕业后,没有选择去国外做博士后,而是在2004年去往西双版纳的山上养殖场,开展猴生殖生理和转基因猴构建的研究。
当时,他的妻子、孩子都在扬州,而他两个月才能回一次家,这样的日子维持了将近4年。
經过近4年的努力,试管猴项目成功,但转基因猴项目依旧前景黯淡,孙强碍于现实困境不得不考虑转变研究方向。
恰逢2008年,中国科学院神经科学研究所所长蒲慕明提出:要开展以非人灵长类为主要模式动物的研究,并着手筹建非人灵长类研究平台。
生命科学与克隆技术克隆生命的伦理挑战引言:生命科学与技术的发展为人类带来了无尽的可能性,其中克隆技术作为一项引人瞩目的科学成果,既带来了巨大的科学进展,也引发了众多的伦理挑战。
本文将就生命科学与克隆技术的发展、克隆生命的伦理挑战以及相关的道德问题进行探讨。
一、生命科学与克隆技术的发展随着科技的进步,生命科学与克隆技术在近几十年间取得了一系列重大的突破。
从早期的植物和动物克隆成功,到人体克隆的尝试,这项技术在实验室中展现出了其巨大的潜力。
1. 动物克隆的突破1996年,多莉(Dolly)这只克隆羊的诞生引发了轰动全球的科学争议。
通过核移植技术,研究人员成功地将多莉的成年细胞核移植到了一个无性生殖细胞中,创造出了一个完全一样基因组的个体。
这一突破标志着克隆技术进入了实际应用的阶段。
2. 人类克隆的尝试然而,与动物克隆相比,人类克隆则面临着更多的伦理和道德考量。
尽管国际社会普遍对人类克隆表达了担忧和反对,但仍出现了一些尝试。
例如,2004年,韩国科学家黄禹锡(Hwang Woo-suk)声称在实验室中成功地克隆了人类胚胎,并且进一步发展了胚胎干细胞的技术。
然而,后来揭示出该研究存在伦理问题和科学不端行为,引发了一系列的争议,对克隆技术的前景产生了一定的负面影响。
二、克隆生命的伦理挑战克隆生命固然带来了许多科学进展,但同时也引发了伦理挑战和道德议题。
以下是一些克隆生命所面临的主要伦理问题:1. 尊重生命尊严克隆技术是否侵犯了生命的尊严?对于克隆出的个体来说,他们的身份是否会受到质疑?这些问题引发了对于个体尊严、独特性以及自由意志的思考。
是否存在将个体降低为工具和复制品的风险?2. 遗传基因的多样性克隆技术有可能导致基因的单一化。
如果单一基因被广泛应用于克隆中,那么种群的基因多样性将被严重削弱。
这对于物种的生存和进化可能带来潜在的风险。
3. 健康风险与复制品是否可以保证克隆个体的健康和生命质量与自然产生的个体相当?另外,如果个体仅仅是被用作复制另一个已逝去个体的结果,那么克隆技术是否涉及对已逝去个体的尊重和伦理问题?4. 道德权衡与优先权在资源相对匮乏的环境中,个体克隆的优先权是否应该得到保障?对于医疗资源的分配和社会公平性,是否应该优先考虑自然的繁衍方式?三、相关的道德问题与克隆生命的伦理挑战相关的道德问题也是人们关心的焦点之一。
克隆技术在生物学中的应用例题和知识点总结克隆技术,作为现代生物学领域的一项重要科技,为我们理解生命的奥秘、解决医学难题以及推动农业发展等方面都带来了巨大的影响。
接下来,让我们一起深入探讨克隆技术在生物学中的应用例题,并对相关知识点进行总结。
一、克隆技术的基本原理克隆技术的核心是细胞核移植。
简单来说,就是将一个细胞的细胞核取出,植入到另一个去核的细胞中,使其发育成一个与供核细胞基因相同的新个体。
这个过程需要精细的操作和特定的实验条件。
二、克隆技术在生物学中的应用例题1、动物克隆(1)多利羊的诞生1996 年,世界上第一只成功克隆的哺乳动物——多利羊诞生。
这一突破引发了全球对克隆技术的关注。
多利羊的克隆过程是将一只母羊的乳腺细胞的细胞核植入到另一只母羊去核的卵细胞中,然后将这个重构的卵细胞在体外培养发育成早期胚胎,最后将胚胎移植到第三只母羊的子宫内,最终诞生了多利羊。
(2)濒危动物的保护通过克隆技术,可以尝试对濒危动物进行繁殖和保护。
例如,对于数量稀少的大熊猫,科学家们可以利用克隆技术来增加其种群数量,从而避免物种灭绝的危机。
2、植物克隆(1)组织培养在植物领域,克隆技术常见的应用是组织培养。
通过选取植物的一部分组织,如茎尖、叶片等,在特定的培养基中培养,可以使其分化形成完整的植株。
这在花卉、果树等植物的快速繁殖中得到了广泛应用。
(2)基因改良利用克隆技术,可以对植物的基因进行修饰和改良。
例如,将具有抗病虫害基因的植物细胞进行克隆培养,从而获得大量具有优良性状的植株。
3、医学领域(1)器官移植克隆技术有望解决器官移植中供体器官短缺的问题。
通过克隆患者自身的细胞,培育出与患者基因匹配的器官,从而降低免疫排斥反应,提高器官移植的成功率。
(2)疾病治疗利用克隆技术,可以生产出特定的细胞和组织,用于治疗某些疾病。
例如,克隆神经细胞用于治疗帕金森病、克隆胰岛细胞用于治疗糖尿病等。
三、克隆技术相关的知识点总结1、克隆技术的优点(1)能够保持物种的优良性状由于克隆个体的基因与供体完全相同,因此可以有效地保留优良的遗传特征。
人类克隆技术的原理和伦理学问题分析随着科技的发展,人类克隆技术的探讨也越来越多。
人类克隆技术指的是利用人工手段制造出与自然生殖方式产生的人类基因几乎完全相同的生命体。
这种技术在医学领域里应用广泛,但其涉及的伦理与道德问题则引起了很大的关注。
一、人类克隆技术的原理人类克隆技术包含三种方式:体细胞核移植、胚胎分裂和人工生殖。
1.体细胞核移植技术体细胞核移植技术是把一个体细胞的细胞核注入无核卵母细胞中,再用电激活后让受精卵细胞发育。
这种技术用于克隆生殖时,会将捐献者细胞的基因复制到克隆体中,因此出生的克隆体与捐献者具有相同的遗传信息。
2.胚胎分裂技术胚胎分裂技术主要是将早期胚胎在未分裂的时候进行细胞分裂,让分裂后的胚胎发育成多个始终具有相同基因的胚胎。
这种技术能够制造多个克隆胚胎,但也增加了胚胎发生畸形和死胎的风险。
3.人工生殖技术人工生殖技术是指将人类精子和卵细胞加以处理后进行人工受精,然后在体外进行培育。
这种技术也可以用于克隆生殖,但需要受精卵细胞进行胚胎分裂处理后再进行移植。
二、人类克隆技术的伦理学问题人类克隆技术的伦理学问题主要有以下几个方面:1.道德与伦理人类克隆技术在人类生殖领域的应用必须遵守道德和伦理的规范。
目前,大多数国家没有明确的法规来规范克隆技术的应用,因此,必须制定适当的法规,以避免人类克隆技术的滥用和不良后果。
2.社会和政治问题人类克隆技术的应用关系到社会和政治问题。
对于一个社会而言,其克隆生殖技术的应用需要进行广泛的讨论和公开的辩论。
政府对于这种技术应区别对待,避免出现不正当的克隆生殖。
此外,也需要考虑到基因修改的风险。
3.人类尊严人类克隆技术的应用也涉及到人类尊严。
人类是有尊严的生命,任何形式的剥夺都是禁止的。
因此,制造人类克隆体应考虑到人类尊严的问题,避免出现不公平、不公正的情况。
4.患者权益在使用人类克隆技术时,应考虑到患者权益的问题。
包括轻微副作用的风险,严重副作用的风险等等。
体细胞克隆技术的原理及过程胡钟星(生物工程四班 20104524)内容提要:体细胞克隆技术是指把动物体细胞经过抑制培养,使细胞处于休眠状态。
采用核移植的方法,利用细胞拆合或细胞重组技术,将卵母细胞去核作为核受体,以体细胞或含少量细胞质的细胞核即核质体作为核供体,将后者移入前者中,构建重组胚,供体核在去核卵母细胞的胞质中重新编程,并启动卵裂,开始胚胎发育过程,妊娠产仔,克隆出动物的技术,又可称之为体细胞核移植技术。
比如克隆绵羊“多利”,它是利用细胞拆和技术将成熟母绵羊乳腺细胞核取出并导入到另一只母绵羊的去核卵细胞,再将这个基因已被“调包”的卵细胞放电激活,使其开始像正常的受精卵那样进行细胞分裂;当细胞分裂进行一定连阶段、胚胎已经形成后,再将这个胚胎植到第三只母绵羊,经过正常的妊娠后产下“多利”。
关键词:体细胞克隆、核移植技术、克隆原理、乳腺上皮细胞、山羊正文:一、概述:克隆是指一个细胞或个体以无性繁殖方式产生遗传物质完全相同的一群细胞或一群个体。
在动物繁殖学中,它是指不通过精子和卵子的受精过程而产生遗传物质完全相同新个体的一门胚胎生物技术。
动物克隆方法主要有两种,一是胚胎分割;二是细胞核移植。
胚胎分割技术克隆胚胎一次只能得到1-4个克隆,因此潜力有限。
细胞核移植技术是动物克隆的主要手段,通常所说动物克隆技术是指动物细胞核移植克隆动物的技术。
用于核移植的动物细胞又分两种,一是来自早期胚胎,即胚胎细胞;二是来自成体动物的各种组织,即体细胞。
体细胞克隆技术是指把动物体细胞经过抑制培养,使细胞处于休眠状态。
采用核移植的方法,利用细胞拆合或细胞重组技术,将卵母细胞去核作为核受体,以体细胞或含少量细胞质的细胞核即核质体作为核供体,将后者移入前者中,构建重组胚,供体核在去核卵母细胞的胞质中重新编程,并启动卵裂,开始胚胎发育过程,妊娠产仔,克隆出动物的技术。
二、原理:动物克隆技术所依靠的理论基础是细胞潜在全能性。
为什么会有克隆技术?——生命复制的科学与伦理克隆技术,作为现代生物学中的一项突破性技术,已经不仅仅局限于科幻小说的设想,而是成为现实中的研究课题和应用领域。
克隆技术的基本原理是通过人工手段复制一个个体的基因组,生产出与原个体基因完全相同的“复制品”。
从最初的“无性繁殖”实验到今天的“体细胞核移植”技术,克隆的研究已经涵盖了从生物学、医学到伦理学的各个方面。
那么,为什么会有克隆技术?它背后有什么样的科学依据?克隆技术又会对社会、生命伦理带来哪些深远的影响?什么是克隆技术?克隆,最简而言之就是“复制”。
在生物学上,克隆是指通过无性繁殖的方式,产生与亲本完全相同的个体。
克隆技术有多种实现方式,其中最著名的是体细胞核移植技术,它是目前克隆技术的核心技术之一。
其基本过程如下:1.体细胞核移植:首先,从目标个体(如羊、牛等)中提取体细胞(非生殖细胞),然后去除细胞核。
接着,从一个提供卵细胞的个体中提取去核的卵细胞,并将体细胞的核移植到这个卵细胞内。
通过电刺激或化学刺激激活卵细胞,促使其分裂、发育成一个新的胚胎。
2.胚胎移植:胚胎发展到一定阶段后,将其移植到代孕母体内,让其继续发育成一个完整的个体。
最终,这个个体与原体个体基因完全相同。
最著名的克隆事件可能是1996年诞生的“多利羊”,它是世界上第一个通过体细胞克隆技术诞生的哺乳动物。
为什么会有克隆技术?克隆技术的诞生并非偶然,而是科学家们对生命奥秘的持续探索,尤其是在遗传学、细胞生物学和基因工程等领域的技术进步下逐步发展起来的。
克隆技术的产生与生物学上的一些基本需求和科学探索密切相关,以下几点可以帮助我们理解为什么会有克隆技术:1.复制生命的本质——基因研究的突破克隆技术的一个直接原因是对基因和遗传学的理解。
科学家通过研究发现,个体的遗传信息大部分存储在细胞核中的DNA中,而DNA的遗传信息决定了个体的所有特征。
从这个角度看,任何细胞内的DNA,只要经过合适的条件处理,就能够重新生成一个与原个体相同的新个体。
体细胞克隆生物体的寿命之谜假说1孔倩2,李兴森1,*陈若颖21. 浙江大学宁波理工学院3151002. 中国科学院研究生院管理学院,中国科学院研究生院生命科学学院北京 100049*:通讯作者摘要:通过对克隆羊多莉及其它体细胞克隆生物体寿命的现象分析,从体细胞和生殖细胞的比较入手,结合近年来细胞的癌变与衰老理论的研究成果,提出了决定体细胞克隆生物体寿命的假说,即体细胞克隆生物体的寿命和供体细胞本身的年龄有关,并从理论、现象层面予以解释。
最后提出了进一步研究的方向和方法。
Hypothesis on the age of organism Cloned with somatic cellsThe life enigma hypothesis of organism cloned by somatic cellsWe analyze the life phenomenon of the cloning dolly and other animals cloned by somatic cell. Comparing somatic cells and reproductive cells, and searching the studies about carcinomatous changing and cell aging, we put forward the hypothesis that the life of animals cloned by somatic cell relates with the age of the donor cell, and then introduce the hypothesis at the theory and phenomenon levels. Finally we also put forward the direction and methods of the further research.Keywords: somatic cell; clone; life-span; hypothesis一、引言1996年7月5日出生的世界第一头体细胞克隆动物多莉羊寿命仅6岁半即壮年早折[1],死于老年羊常得的肺部感染疾病,如同它问世时带给我们的振奋、困惑和争论一样,多莉走了,却留下了一个多莉羊难题,即克隆动物是否早衰,克隆动物的年龄到底是从0岁开始计算,还是从被克隆动物的年龄开始累积计算,还是从两者之间的某个年龄开始计算?对于多莉羊而言,它是用一只6岁母羊的体细胞克隆[2]的,它的终年到底是6岁半,还是6岁半加6岁等于12岁半,还是其它岁数?克隆动物的低成功率[3]、流产、夭折、畸形、早衰和多病一直是科学家们所面临的世界难题,也一直为世人所关注。
一方面,各国科学家在相继克隆出牛、鼠、猪等动物的同时也陆续发现一些克隆动物表现出早衰现象。
但另一方面,科学家也发现一些克隆动物没有早衰现象。
例如,我国世界首批成年体细胞克隆山羊“阳阳”来自已经9岁(一般羊的寿命是10至12年)的自然羊“青青”提供的体细胞,生长发育一切正常,没有早衰、多病的情况和迹象!克隆动物的寿命并不是简单的约等于这种动物自然寿命减去供体动物提供体细胞时的年龄。
多莉羊难题自多莉羊问世时就被人们关注。
克隆动物出现早衰到底是偶然现象,还是克隆技术不可避免的结果,还是目前的克隆技术不完善?本文得到国家973计划的资助,项目编号:2004CB720103二、主要观点综述我们可以从以下研究中得出影响克隆动物寿命的相关因素。
据报道[4]克隆羊细胞端粒较同年羊的短,可能影响其寿命。
但有报道[5]指出对由衰老体细胞而克隆出的6头牛的细胞分析,发现克隆牛的端粒长度不但比同龄对照牛的长,甚至比新生牛的还长。
又有报道[6]指出体细胞克隆牛实验过程逆转了供体母牛体细胞的老化,端粒长度反而增加,克隆牛寿命延长。
这样看起来,好像是对这些细胞的克隆,激活了端粒酶活性,导致端粒增长。
报道[7]指出体细胞核移植技术可以逆转体细胞的衰老,恢复表型年轻的状态。
从采用不同年龄与不同的增殖能力的细胞株得到克隆胚胎来看,体细胞核移植虽然延长了衰老的细胞增殖寿命,但并不显著。
从成年体细胞端粒的长度可以通过体细胞核移植复位,即使它并不总是完全复位。
与正常的克隆端粒的长度一致,已经表明无论供体细胞的端粒长度如何,在老鼠和牛中,他们端粒的伸长是发生在从桑椹胚过渡到囊胚的时期,这可能是两者重组机制和端粒酶活性的共同影响的结果[8]。
最近的研究表明,DNA甲基转移酶(转移酶)和蛋白甲基转移酶在哺乳动物细胞中控制着端粒长度[10]。
克隆胚胎可能会出现低表达的转移酶和其基因组上不正常的DNA甲基化模式[11],这种异常的DNA甲基化模式或其他表观遗传修饰可能是导致不正常的端粒的长度的主要原因,而不是异常端粒酶活性引起的。
由此可见动物克隆是一个很复杂的过程,影响克隆动物端粒长度和端粒酶活性的因素很多,如:物种、供体细胞的种类、供体细胞在体外培养的时间以及核移植过程的技术操作等,都会间接或者直接影响克隆动物的寿命及健康情况.而端粒长度及端粒酶活性对克隆动物成功率及动物寿命的影响还需要更多的试验来验证[9],所以我们提出如下假说。
三、假说克隆羊“多莉”,以及其后各国科学家培育的各种克隆动物,采用的都是细胞核移植技术。
所谓细胞核移植,是指将不同发育时期的胚胎或成体动物的细胞核,经显微手术和细胞融合方法移植到去核卵母细胞中,重新组成胚胎并使之发育成熟的过程。
通过对克隆技术的分析和对细胞衰老机制的初步研究,我们认为克隆生物体的寿命主要取决于供体细胞核的寿命。
克隆动物的年龄即不能简单地从0岁开始计算,也不能从被克隆动物的年龄开始累积计算,而是应该根据所取体细胞的年龄进行计算。
计算公式:克隆生物体的年龄=(供体细胞年龄/供体细胞的自然寿命)×该生物体的自然寿命体细胞和生殖细胞的一个根本区别在于生殖细胞受精开始分裂时是绝对的0岁,而体细胞从新分裂出来就已经开始衰老。
体细胞具有一定的分裂次数和有限的生命,小鸡的次级细胞一般分裂 20~40次,人的次级细胞分裂50~100次。
细胞的分裂次数与动物的寿命相关。
对细胞寿命的研究需要进行活体连续的观察,试验难度较大,因此目前的研究还不深入。
我们先提出如下假说:1、新分裂出的细胞为0,分裂后细胞即开始衰老,当失去相关功能时死亡。
期间的时间长度即为细胞的寿命。
生物的机体由细胞构成,生命存在于活细胞中,所以生物的衰老始于细胞。
细胞衰老是指正常细胞只有一定的生命周期而不能进行无限增殖。
大部分正常的人体细胞能够自我分裂繁殖,在遗传规定的限度内,能逐渐分裂更新,当细胞分裂达到特定的次数时即失去分裂能力而衰老直至死亡。
在这过程中从形态上只见其分裂而不见其衰老,但它们终于必须停止分裂的事实已显示出它们历代母系细胞很有可能已潜在的逐渐衰老。
因此,在某一类体细胞中,新分裂的细胞、各年龄段的细胞和接近死亡的细胞同时存在。
如果选取了中年的细胞做为供体,则克隆出的生物体即从中年开始生长,如多莉。
如果选择了新分裂的细胞做为供体,则克隆的生物体出现返老还童现象,如美籍华裔科学家杨向中曾利用老年牛的体细胞培育出克隆牛,结果这几头克隆牛自2001年6月以来通过自然有性繁殖产下了正常的牛犊,使牛的生理年龄得以逆转。
西北农林科技大学克隆的山羊“阳阳”生长发育一切正常,没有早衰、多病的情况和迹象。
2、供体细胞核的端粒长短可能会引起克隆动物的早衰。
正常的体细胞没有端粒酶活性,端粒的缩短是正常体细胞复制老化的有丝分裂钟,细胞分裂的次数是由逐渐失去的端粒序列数所决定的,当端粒缩短到一个临界长度时,就有信号指令细胞退回细胞周期,停止分裂变成衰老状态[12]。
这种随着年龄增加端粒DNA不断缩短就限制着生命的存在时间,决定着物种的生物年龄。
3、细胞离开母体环境后衰老速度加快。
细胞一直处于不断衰老的状态中,离开母体环境后衰老速度急剧加快。
因此,采用血清饥饿方法诱导细胞离开生长周期,而进入休眠期即G0 期。
用G0 期细胞作为供核可以获得细胞周期的协调,G0 期细胞的染色质发生凝集,转录和翻译水平下降,将这些细胞的核移入去核卵中随后活化,或在活化时移入,或移入预活化的卵中,均产生了个体。
这可以解释为什么体细胞克隆的成功率非常低。
多莉花费200万英镑,遭到433次的失败,在第434 次试验中从277枚融合胚中,只获得一只发育足月的个体(多莉)。
因为细胞从母体取出后快速老化,与卵细胞结合时很有可能已经失去分裂能力。
而处于G0休眠期的细胞因为老化被抑制,因此成功率较高。
近年用处于G0 期的绵羊、牛等家畜体细胞作核供体的克隆试验,也都取得了成功。
4、对受体卵母细胞分裂时期的不同选择,会对启动供体核的再程序化有重要影响,进而对个体发育有重要影响。
在融合后的重组胚中,供体核和受体卵母细胞的相互作用对其融合后的继续发育起着决定性的作用。
由Campbell 等[13]实验得出处于MII 期的卵母胞的极体易于观察,染色体位于极体附近,便于去核;且它已通过第一次减数分裂,能够保证供体核和受体细胞质在复制时间上和染色体倍数上的一致性。
MPF 是许多细胞周期的调节物,它是由Cyclin 和蛋白激酶p34cdc2 两个亚单位组成的,能够引起对移入核的修饰作用。
处于MII 期的卵母细胞,其细胞质中的MPF 活性很高,而受精卵中MPF活性低。
MPF水平的高低可影响供体核染色质的状态和复制[14]。
MII 期卵母细胞细胞核、细胞质已成熟,而MI卵母细胞细胞核、细胞质尚未成熟,其细胞质不能支持胚胎的全程发育,因此,尽管MI期卵母细胞MPF活性也高,但不能用作受体卵母细胞。
5、有其它因素在克隆生物体的寿命中起作用。
有关成年绵羊体细胞供体核处于G0 期时,其重构胚比处于同期的胎儿体细胞或胚胎分裂球供体核的重构胚囊胚率都低的现象,表明除了供体核的细胞周期阶段之外,还有其它因素参予了细胞核的再程序化( reprogramming) 。
卵细胞质中外基因的存在使得克隆动物与核供体遗传物质有所不同;此外,由于克隆体是在非自然的过程中完成的,在这一过程中克隆体的细胞膜、基因染色体等结构不可避免地会产生微小的缺陷,以及一些物质对细胞产生的化学毒害作用,还可能存在没有发现的隐性因素决定细胞的寿命。
如以皮肤衰老的机制为例。
在胚胎发生过程中,成形的效应和环境的效应对动物的形状也有影像:克隆重组胚在发育中的子宫内环境(来自不同母体)以及出生后的生存环境差异也有影响。
[15]在细胞、分子水平,可表现为染色体端粒缩短,DNA甲基化水平下降,EGF等生长因子及其受体或其它生长、抑制相关基因(如RB、fos、jun、GADD153)数量、功能的变化,对外界反应性逐渐降低,皮肤细胞增殖分化能力进而减弱、新陈代谢减缓等。