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人造生命篇:克隆,還是克隆!

2021-01-13 05:01:08
科學(xué)Fans 2021年11期

說起克隆,綾波麗作為碇唯的克隆人,和碇唯在外貌上一模一樣。而我們現(xiàn)實(shí)中所說的克隆,一般是指“體細(xì)胞核移植技術(shù)”。它需要從克隆對(duì)象的一個(gè)體細(xì)胞中取出細(xì)胞核,再注射到一個(gè)被敲去細(xì)胞核的次級(jí)卵母細(xì)胞里,成為一個(gè)完整的細(xì)胞,也就是重組胚。

當(dāng)然,此時(shí)這個(gè)重組胚還不能開始生長。一方面,在自然環(huán)境中,卵母細(xì)胞需要受精后才能按照受精卵的劇本走下去,開始卵裂為兩個(gè)細(xì)胞,接著是四個(gè)、八個(gè)、十六個(gè)。可以視為它的程序被精子“激活”了。但現(xiàn)在這個(gè)卵母細(xì)胞沒有接受過來自外界的激活信號(hào),所以并不認(rèn)為自己應(yīng)該開始卵裂。

另一方面,供體細(xì)胞的細(xì)胞核雖然保留了一切遺傳信息,但體細(xì)胞是干細(xì)胞定向分化后的產(chǎn)物,所以也不認(rèn)為自己是個(gè)受精卵的細(xì)胞核,因此不會(huì)向整個(gè)細(xì)胞下達(dá)繼續(xù)分化的任務(wù)。

因此,我們需要通過一些物理、化學(xué)手段來刺激這個(gè)重組胚,使它像自然受精一樣開始分裂。而這個(gè)過程自始至終都沒有來自雄性的物質(zhì)參與,被稱為“孤雌激活”。激活還帶來一個(gè)好處,那就是新任細(xì)胞核感受到周圍的細(xì)胞因子的作用,不把自己作為一個(gè)已經(jīng)分化到終末狀態(tài)的體細(xì)胞,而是“騙”它作為一個(gè)受精卵細(xì)胞核重新來過,這個(gè)過程就是“細(xì)胞重編程”,至此重組胚從里到外做好準(zhǔn)備,開始分裂、分化和發(fā)育。

而采用這種技術(shù)復(fù)制碇唯,由于選用的是體細(xì)胞,其細(xì)胞核內(nèi)部是完整的雙倍染色體,發(fā)育出來的綾波麗身上所有細(xì)胞的染色體也都是碇唯的拷貝,這就是克隆綾波麗和碇唯一模一樣的原因了。

先不說一堆又一堆的綾波麗,就連初號(hào)機(jī)等機(jī)體的素體都是用克隆技術(shù)“復(fù)制”使徒亞當(dāng)?shù)能|體做成的。不過,亞當(dāng)?shù)臉颖静⒉皇浅墒燔|體的切片,而是被科學(xué)家還原出來的胚胎。可見在動(dòng)漫的科技水平下,他們是可以把體細(xì)胞逆轉(zhuǎn)成具有多能性的胚胎細(xì)胞的,也就是直接對(duì)亞當(dāng)?shù)募?xì)胞進(jìn)行“細(xì)胞重編程”。如果我們想用這個(gè)胚胎做出機(jī)體,需要怎么做呢?

首先是供體細(xì)胞的選擇。使用胚胎細(xì)胞進(jìn)行核移植比體細(xì)胞核移植要容易得多,畢竟分化越晚,重新編程就越麻煩。在現(xiàn)實(shí)中,這種技術(shù)也已經(jīng)被畜牧業(yè)用來選育良種。但它應(yīng)用起來還是有頗多限制,這里面的邏輯說來只是一筆賬的問題——因?yàn)槲覀兪强吹揭粋€(gè)成體動(dòng)物表現(xiàn)出了優(yōu)良性狀才想要克隆它,而不是看中它的未成形的下一代(胚胎)。換句話說,胚胎核移植只能克隆目標(biāo)動(dòng)物的子代,所以不像動(dòng)漫里的亞當(dāng)胚胎一樣有價(jià)值。

不過有一個(gè)小問題,劇照里亞當(dāng)胚胎像個(gè)小海馬一樣蜷起來,不是早期胚胎,而是已經(jīng)大致相當(dāng)于人類一個(gè)月大了,并不是十分適合做胚胎細(xì)胞核移植。但只要忽略這一點(diǎn),第一個(gè)問題也算是解決了。接下來是受體細(xì)胞——使徒的“次級(jí)卵母細(xì)胞”(如果它們有)可怎么獲得呢?

根據(jù)官方劇情,使徒和人類的基因雖然組成成分不同,但序列高度相似。所以,我們不禁有一個(gè)大膽的猜想,采用人類的卵母細(xì)胞作為藍(lán)本,結(jié)合亞當(dāng)?shù)募?xì)胞核,也許真的可以順利進(jìn)行核移植和激活,最終制造出EVA !畢竟在《侏羅紀(jì)公園》里,人類克隆出恐龍也是用到了鱷魚的卵母細(xì)胞,還用了蟾蜍的DNA 來補(bǔ)全恐龍的DNA 片段。可見只要技術(shù)到位,把實(shí)驗(yàn)倫理讓位于拯(折)救(騰)世界,生物科學(xué)家全能給你做出來……

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