一条来自冷冻老鼠的染色体已在小鼠体内复活
这些嵌合小鼠由一些带有老鼠染色体的细胞组成。山梨大学的研究人员表示,绝灭生物公司Colossal Biosciences可能会被赶超。在科学家将一条保存超过一年的冷冻老鼠染色体转移到活的小鼠细胞后,有可能在活细胞中复活猛犸象染色体。他们随后生成了整只小鼠,其中一些细胞包含添加的老鼠染色体。山梨大学的若山照彦表示:“一旦我们完善了这项技术,我们将开始在象细胞上进行测试。如果我们能成功将象染色体引入小鼠胚胎干细胞,我们当然想尝试猛犸象。”该团队的直接目标是在活体中研究绝灭动物基因的活性,这可能比单纯分析基因序列揭示更多信息。但此项工作也可能对保护和绝灭工作有所帮助。例如,我们保存的来自一种于2004年灭绝的鸟类夏威夷poʻouli的冷冻组织。生物学的特点意味着染色体转移对于使其复活至关重要。动物的基因组被分成称为染色体的片段。当细胞分裂时,这些长丝状DNA会被非常紧密地折叠,呈现出教科书上经典的圆柱形状。这些被称为浓缩染色体的染色体可以在不损坏细胞的情况下在活细胞中可视化,例如通过向结合于DNA周围蛋白质的抗体中添加颜料。若山的技术涉及提取细胞核并将其注入卵子以触发染色体浓缩。这类似于克隆中使用的核转移技术——若山是第一个使用这一技术克隆小鼠的人,此技术在多利羊诞生不久后便被应用。然后,将添加核的卵子注入分离染色体的酶。接着,用显微吸管提取单个染色体并注入第二个卵子。如果这个卵子发育成胚胎,胚胎中所有细胞(称为胚胎干细胞)都将包含添加的染色体。在通过添加额外的小鼠染色体来完善技术之后,若山又进行了用基因改造的老鼠(会发出绿色的荧光)进行的尝试。他从一只保存超过一年的冷冻老鼠的尾巴提取血细胞,并成功生成含有来自该转基因老鼠的额外染色体的小鼠胚胎干细胞。然后,这些细胞被注入正常的小鼠胚胎并植入母鼠体内,产生了部分细胞携带老鼠染色体的嵌合动物。这些动物看起来像正常小鼠,但在紫外光下,其中一些细胞像原始老鼠一样发出绿色荧光。团队尝试创造所有细胞都包含额外老鼠染色体的小鼠,但尚未成功。此外,目前该技术仅适用于老鼠9号染色体——如果添加其他染色体,卵子不会发育成胚胎。若山表示:“我们目前正在尝试各种方法来提高成功率。”在这个小鼠幼崽中发光的绿色细胞含有老鼠染色体。可能是因为其他老鼠染色体上的基因活性干扰了胚胎发育。如果是这样的话,团队可能需要尝试以某种方式激活添加的染色体上的基因,这与在雌性哺乳动物细胞中关闭两个X染色体中的一个的方式类似。但若山希望这不会是必要的。他的团队已经从动物园获得了冷冻象组织的样本以供测试。若山还在与一个成功提取并研究来自28000年前的猛犸象“优卡”的细胞核的团队进行讨论,尝试用猛犸象染色体进行此项研究。简单地尝试从这些细胞克隆猛犸象不会奏效,因为DNA损伤太严重。但若山希望能够提取单个染色体,使其能够在活细胞中被研究。“即便只是一个成功的转移也是一个很酷的开始,”美国非营利动物保护组织Revive & Restore的本·诺瓦克表示。“在雀形鸟类中,这项工作的价值可能很大。”这是因为在雀形鸟类——这一大型群体包括了超过一半的所有鸟类物种——中,形成身体组织(如皮肤和肌肉)的细胞会失去一条染色体。此额外染色体仅在形成卵子和精子的生殖细胞中保留。由于夏威夷poʻouli是一种雀形鸟,而仅保存了非生殖的雄性组织,所以复活它需要添加来自密切相关物种的两条染色体——仅在生殖细胞中发现的染色体和仅在雌性鸟中发现的W染色体。“这将产生部分杂交物,但将允许其复活。
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