中国克隆鱼，你为何如此沉默？(2)

        问题是，拥有完整DNA但已经分化“定型”的体细胞能够去分化、重新回到胚胎式的发育过程吗？这是一个重要的也是一个基本的问题。早在20世纪初，科学家们就提出：一个已经分化的细胞究竟是只保留了相关的特定性能而丧失了其他所有基因呢？还是保留了所有基因组而只选择性沉默和启动个别基因？德国科学家汉斯·斯皮曼(Hans  Spemann)  早在1938年就指出：只有实验才能解答这个问题。他首先提出在多细胞动物中实验核移植的设想，即将一个已分化细胞的核移入去核的卵细胞中；如果这个重组的细胞能发育成正常胚胎，这将证明已分化的细胞核具有发育成所有类型细胞的能力。换句话说：分化的细胞核具有全能性。

        1938年，斯皮曼在《胚胎发育和诱导》期刊上介绍了他最初实施的核移植技术。他的实验显示，已经分化的胚胎细胞具有全能性，但仍不能确定来自成年动物的体细胞是否具有同样的发育潜能。

        开启动物核移植实验

        朱作言说，20世纪50年代初，两个年轻的美国人做了一个非常漂亮的青蛙实验，开启了动物的核移植实验。

        1950年，美国费城Lankenau医学研究所的科学家Robert  Briggs和同事Thomas  King开始用多细胞动物做核移植实验。他们选择了北美洲的一种豹蛙做实验，因为豹蛙卵子直径达几毫米，而且容易获得。他们从豹蛙胚胎中取出一个细胞，用玻璃微针管取出其中的细胞核，再成功地将之注入到去核的卵细胞中。两年后，两人完善了移植技术。在豹蛙的一系列实验中，40%的重组卵发育成胚胎、蝌蚪和幼蛙，这是人类第一次培养出的细胞核移植蛙，即克隆蛙。他们的研究结果发表在1952年3月出版的美国《国家科学院院刊》上。

        最初的成功来自胚胎细胞的细胞核，下一个问题是：已经分化的体细胞是否也还保留了发育成胚胎的全能性？

        他们又用发育到原肠核的细胞做实验，结果培育出了胚胎，但没有得到蝌蚪和青蛙。于是他们认为，已经分化的细胞具有发育的局限性。他们还用不同种类的青蛙来做实验，但未获成功，也因此认为物种间的核移植具有局限性。两人1957年得出结论：已经分化的细胞很难再发育成胚胎。

        英国牛津大学的生物学教授John  Gurdon和同事突破了实验的禁区。非洲爪蟾是另一种两栖类动物，Gurdon  等在1958年的《自然》杂志上报告说：在已经分化的肠上细胞进行细胞核移植，有可能获得蝌蚪或蛤蟆。1974年，Gurdon和同事从蝌蚪的皮肤细胞中提取出细胞核，其中4%的核移植卵发育成了蝌蚪，说明已经分化的细胞能够去分化和再程序化。

        朱作言说：“这个实验说明，已经分化的特殊细胞可以回到原始细胞状态，这是一个伟大的工作，非常轰动，当时舆论认为有可能获得诺贝尔奖。”

        但是，Gurdon等用已分化的细胞核培育的胚胎只发育成了蝌蚪，没有变态为成蛙。科学家们由此推测：遗传材料不可逆转的变化阻止了体细胞的全面逆转。体细胞的全能性是有局限的。

        开拓鱼类核移植新领域

        中国科学家创造性地实现了不同种类鱼之间的克隆，培养出异种类移植的克隆鱼和体细胞克隆鱼。

        严绍颐在他主编的《童第周》一书中介绍：“半个世纪以来，国际上主要集中于对三类动物的克隆研究，其中两栖类始于(20世纪)50年代，鱼类始于60年代，而哺乳类则始于80年代。”“鱼类的克隆研究，过去叫鱼类的细胞核移植，它首先是由已故中国实验胚胎学家、中国科学院海洋研究所前所长童第周教授于50年代末提出的。”

        童第周和严绍颐等合作在1963年7月出版的《科学通报》上发表题为《鱼类细胞核移植》的论文(英文论文发表于1965年的《科学通报》)，首先向国内外报道了鱼类的核移植：

        “自1952年Briggs和King在两栖类胚胎上进行细胞核移植以后，这方面的工作发展很快。”“实验证明：在两栖类，原肠早期以前各地区的细胞核对胚胎发育的能力是完全等能的。”“在其他脊椎动物中，核的移植还没有见到有人尝试过。我们以金鱼和鳑鱼为材料，曾于1961年开始进行鱼类细胞核移植，经过两年的摸索，证明细胞核的移植也可以在鱼类中进行。”

        严绍颐说，童第周等的学术思想偏重于用此研究细胞质的功能，并同时研究细胞核和细胞质对发育和遗传的作用。其中，遗传特征的变化，在同种动物间移核所得到的胚胎和个体中无法判断，因此着重于不同鱼类之间的核移植研究。

        在第一篇鱼类研究论文于1963年发表后，“四清”和“文化大革命”开始了，童第周受到批判，工作无法进行。到1970年，在“抓革命、促生产”的号召下，他的研究集体带着结合生产的意愿，重新开始工作。他派严绍颐和杜淼到全国各地调查，最后选择中科院武汉水生所、中国水产科学院长江水产研究所和广西南宁自治区水产研究所，组成协作组，到1973年便获得了第一批鲤鲫移核鱼，并发现细胞质对个体的发育有一定影响。研究结果以中英文发表在1973年出版的《动物学报》上。1977年，童第周等首先向国内外报道了对脊索动物海鞘的核移植。

        严绍颐认为，“这些工作一直处于同期国际同类研究的前列，是科学文献中的精品。”他认为，“60年代中国正处于封闭状态，并无什么国际交流，甚至国外的文献也很难看到，所以，对鱼的克隆研究完全是由中国科学家开拓的研究领域。” (责任编辑：泉水)

搜索

热门标签:

中国克隆鱼，你为何如此沉默？(2)