日前，美國《國家地理雜志》報(bào)道，澳大利亞科學(xué)家正在實(shí)施一項(xiàng)名為“拉薩路”的研究項(xiàng)目，利用保存在博物館的冰凍標(biāo)本和克隆技術(shù)復(fù)活已經(jīng)滅絕的胃育蛙。
胃育蛙是青蛙家族一個(gè)很特別的成員。繁育后代時(shí)，雌性胃育蛙會將受精卵吞入胃中，此時(shí)的胃充當(dāng)一個(gè)臨時(shí)子宮。待到幼蛙發(fā)育成形后，再將它們吐出。
胃育蛙共有兩個(gè)種群，分別于1973年和1984年被發(fā)現(xiàn)。它們一度生活在澳大利亞昆士蘭州熱帶森林的溪流中，棲息地面積相對較小。可惜進(jìn)入人類視線不久，上世紀(jì)80年代中期，兩種胃育蛙就都滅絕了，可能的原因包括棲息地退化、污染或者蛙壺菌引起的疾病。
這次克隆胃育蛙的嘗試，重新引發(fā)了人們對“復(fù)活”已滅絕的動物的興趣。其實(shí)人類克隆滅絕動物或?yàn)l危動物的嘗試并非是第一次，但大多數(shù)存活率很低。從保護(hù)生物多樣性的意義上來說，這仍然是一次令人非常期待的努力。
體細(xì)胞克隆復(fù)活滅絕物種
研究中，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人麥克·阿徹和同事將從冰凍胃育蛙標(biāo)本身上提取的細(xì)胞核植入這種怪蛙的遠(yuǎn)親——大條紋蛙的卵子。經(jīng)過長達(dá)5年的實(shí)驗(yàn)，他們已經(jīng)讓一些卵子自發(fā)分裂并發(fā)育成早期胚胎。雖然沒有一個(gè)胚胎存活下來，但基因檢測結(jié)果顯示，其細(xì)胞中所含的遺傳物質(zhì)與已經(jīng)滅絕的胃育蛙相同。
已滅絕物種復(fù)活的前提是體細(xì)胞克隆技術(shù)。上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院副教授、生物功能基因組學(xué)專家孟和解釋說，動物克隆分為三個(gè)層次：胚胎切割層次、體細(xì)胞克隆層次和轉(zhuǎn)基因克隆層次。此次澳洲科學(xué)家克隆胃育蛙的實(shí)驗(yàn)，正是建立在體細(xì)胞克隆技術(shù)的基礎(chǔ)上。
體細(xì)胞克隆技術(shù)是指卵母細(xì)胞的核被除去，取而代之的是從被克隆生物體細(xì)胞中取出來的細(xì)胞核。經(jīng)過改造的卵細(xì)胞裂變、增殖形成胚胎，再被植入另一生物的子宮內(nèi)，孕育新生命。通常卵母細(xì)胞和它移入的細(xì)胞核應(yīng)來自同一物種，著名的克隆羊“多利”就是利用了體細(xì)胞克隆技術(shù)。
孟和認(rèn)為，“多利”羊引起輿論嘩然，正是因?yàn)轶w細(xì)胞克隆的特別之處——生命體的誕生沒有精子的參與。“體細(xì)胞數(shù)量大，容易找，克隆技術(shù)擺脫了必須通過生殖細(xì)胞的限制，意義更大！”
從已經(jīng)滅絕的物種身上得到生殖細(xì)胞的難度更大。即使這次存在冰凍的胃育蛙標(biāo)本，也無法得到完好的精子和卵子。這時(shí)，體細(xì)胞克隆技術(shù)就發(fā)揮了作用：只要將從冰凍胃育蛙標(biāo)本身上提取的細(xì)胞核植入大條紋蛙的卵子，這些卵子就可以自發(fā)分裂成早期胚胎。
免疫系統(tǒng)難適應(yīng)環(huán)境變化
為何克隆胃育蛙無法逾越胚胎階段？項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示可能是他們“沒有采取正確的方式處理卵子”。
這次胃育蛙實(shí)驗(yàn)沒有胚胎存活下來，過去的克隆實(shí)驗(yàn)也只得到有限成果：“多利”在6歲時(shí)死于關(guān)節(jié)炎，美國科學(xué)家克隆的瀕危動物白肢野牛也在出生48小時(shí)后死于普通瘧疾。
孟和認(rèn)為，造成克隆實(shí)驗(yàn)成功率過低、克隆出的生命體無法長期存活的原因主要有兩點(diǎn)：一是形成全新卵子的核細(xì)胞與卵母細(xì)胞難以匹配，二是克隆出的新生命體的免疫系統(tǒng)無法適應(yīng)環(huán)境變化。
他表示，雖然生物的遺傳信息幾乎全部包含在細(xì)胞核的基因組中，但是仍然存在細(xì)胞核與卵母細(xì)胞是否匹配的問題。尤其是在胃育蛙克隆實(shí)驗(yàn)中，體細(xì)胞核來自冰凍的胃育蛙，而卵母細(xì)胞來自遠(yuǎn)親大條紋蛙，屬于異種克隆。
孟和進(jìn)一步解釋，瀕危動物或已經(jīng)滅絕動物的克隆生物在出生不久后就因普通疾病死亡，是因?yàn)殡m然物種被克隆出來，但是當(dāng)下已經(jīng)不是它們生活的那個(gè)時(shí)代，生命條件已經(jīng)改變，氣候、光照、水源，以及微生物的多樣性都不相同，如果生物免疫系統(tǒng)無法適應(yīng)環(huán)境變化，就會死于很普通的病毒或細(xì)菌。