在所有關于克隆的傳言中,人們忽略了一個事實,即克隆并不是什么新鮮事:它豐富的科學歷史跨越了100多年。以下具有里程碑意義的例子將帶你踏上穿越時間的旅程,在這里您可以了解更多關于克隆的歷史。
1885年的某天,有史以來首次展示了人工胚胎結對—海膽的驚人發現
漢斯·阿道夫·愛德華·德里什(Hans Adolf Eduard Driesch)
海膽是一種相對簡單的生物,對研究其發育非常有用。Dreisch研究表明,只需搖動兩個細胞的海膽胚胎,就可以分離細胞。分離后,每個細胞都生長成一個完整的海膽。
這項實驗表明,早期胚胎中的每個細胞都有自己完整的遺傳指令,可以生長成一個完整的有機體。

1902年的發現—脊椎動物的人工胚胎結對子
薩拉曼德·漢斯·斯皮曼(Salamander Hans Spemann)
斯佩曼的第一個挑戰是找出如何分裂胚胎中比海膽細胞更粘的兩個細胞。斯佩曼用嬰兒的一縷頭發制作了一個小套索,并將其拉緊在蠑螈胚胎的兩個細胞之間,直到它們分離。每一個細胞都長成一只成年蠑螈。Spemann還試圖用這種方法分裂更先進的蠑螈胚胎,但他發現這些胚胎中的細胞在發育成成年蠑螈方面并不成功。
這項實驗表明,來自更復雜動物的胚胎也可以“結對”形成多個相同的生物體,但只能發育到一定階段。

1928年的發現——細胞核控制著胚胎的發育
薩拉曼德·漢斯·斯皮曼(Salamander Hans Spemann)
Spemann再次用一縷嬰兒頭發綁在套索上,暫時擠壓一個受精的蠑螈卵,將細胞核推到細胞質的一側。卵子分裂成細胞,但只在細胞核的一側。經過四次細胞分裂,形成了16個細胞,Spemann松開套索,讓其中一個細胞的細胞核滑回卵子的非分裂側。他用套索將這個“新”細胞與胚胎的其他部分分離。單個細胞生長成新的蠑螈胚胎,剩下的分離細胞也是如此。
從本質上講,這是核轉移的第一個例子,該實驗表明,來自早期胚胎細胞的細胞核指導蠑螈的完全生長,有效地取代了受精卵中的細胞核。

1952年的來自青蛙卵的發現—第一次成功的核轉移
羅伯特·布里格斯和托馬斯·金(Robert Briggs and Thomas King)
布里格斯和金將早期蝌蚪胚胎的細胞核轉移到去核的青蛙卵(一種去除細胞核的青蛙卵)中。由此產生的細胞發育成蝌蚪。
科學家們利用早期胚胎的細胞核創造了許多正常的蝌蚪克隆體。但就像斯佩曼的蠑螈實驗一樣,使用來自更先進胚胎的供體細胞核進行克隆并不成功:少數存活下來的蝌蚪克隆生長異常。
最重要的是,這項實驗表明,核轉移是一種可行的克隆技術。它還加強了先前的兩項觀察。首先,細胞核指導細胞生長,并最終指導生物體的發育。其次,發育早期的胚胎細胞比發育后期的細胞更適合克隆。

1958年來自青蛙卵的發現—分化細胞的核轉移
約翰·格登(John Gurdon)
Gurdon將蝌蚪腸細胞的細胞核移植到去核的青蛙卵中。通過這種方式,他創造了與提取腸道細胞的蝌蚪在基因上完全相同的蝌蚪。
這項實驗表明,盡管之前失敗了,但來自完全發育的動物體細胞的細胞核可以用于克隆。重要的是,它表明,即使細胞分裂和分化,它們也會保留所有的遺傳物質(盡管有些人想知道供體DNA是否來自干細胞,干細胞可以分化成多種類型的細胞)。

1975年的來自兔子研究結果—第一個通過核移植產生的哺乳動物胚胎
J. Derek Bromhall
哺乳動物的卵細胞比青蛙或蠑螈的卵細胞小得多,因此更難操作。Bromhall用玻璃吸管作為吸管,將兔胚胎細胞的細胞核轉移到去核的兔卵細胞中。當桑椹胚或晚期胚胎在幾天后發育時,他認為這一手術是成功的。
這項實驗表明,哺乳動物的胚胎可以通過細胞核移植產生。為了證明胚胎可以繼續發育,Bromhall必須將其放入兔媽媽的子宮中。他從來沒有做過這個實驗。
1984年的今天,羊幸運的成為了第一種通過核轉移創造的哺乳動物
斯丁·威萊森(Steen Willadsen)
Willadsen用化學方法從一個8細胞的羔羊胚胎中分離出一個細胞。他用一個小電擊將其融合到一個去核的卵細胞上。幸運的是,新細胞開始分裂。
到那時,體外受精技術已經發展起來,并成功地用于幫助夫婦生孩子。因此,幾天后,Willadsen將羔羊胚胎放入代孕母羊的子宮中。結果產下了三只活羊羔。
這項實驗表明,通過核轉移克隆哺乳動物是可能的,而且克隆可以完全發育。盡管供體細胞核來自早期胚胎細胞,但該實驗被認為是非常成功的。

1987年-利用母牛進行的胚胎細胞的核轉移研究
Neal First、Randal Prather和Willard Eyestone
First、Prather和Eyestone使用的方法與Willadsen在綿羊身上使用的方法非常相似,生產出了兩只克隆的小牛。他們的名字是Fusion和Copy。
這項實驗將奶牛列入了可以通過核轉移克隆的哺乳動物名單。盡管如此,哺乳動物的克隆僅限于使用胚胎細胞作為核供體。利用分化成體細胞的細胞核進行克隆仍然被認為是不可能的。
1996年-實驗室細胞的核轉移
Lan Wilmut和Keith Campbell
以前所有的克隆實驗都使用來自早期胚胎細胞的供體細胞核。在這個實驗中,供體細胞核來自一個略有不同的來源:在實驗室中存活的培養綿羊細胞。
Wilmut和Campbell將培養細胞的細胞核轉移到去核的綿羊卵細胞中。通過這一手術出生的羔羊被命名為梅根和莫拉格。
該實驗表明,培養的細胞可以通過核轉移為克隆提供供體核。因為科學家們已經學會了如何將基因轉移到培養的細胞中,這項實驗表明,使用這種修飾的細胞創造轉基因動物是可能的,比如可以在牛奶中為糖尿病患者制造胰島素的奶牛。

1996年的羊寶寶多利出生——第一種通過體細胞核移植創造的哺乳動物
Lan Wilmut和Keith Campbell
在這項具有里程碑意義的實驗中,威爾穆特和坎貝爾通過將成年綿羊乳房細胞的細胞核轉移到去核的卵子中,創造了一只羔羊。以前從未從成年體細胞中克隆出哺乳動物。有什么大不了的?
每個細胞核都包含一整套遺傳信息。然而,當胚胎細胞準備好激活任何基因時,分化的成年細胞已經關閉了它們不需要的特定功能基因。當成年細胞核被用作供體時,其遺傳信息必須重置為胚胎狀態。通常重置過程是不完整的,胚胎無法發育。
在277次嘗試中,只有一次產生了由代孕母親攜帶到足月的胚胎。這只名叫多莉的著名羔羊使克隆成為眾人矚目的焦點。她的到來引發了關于克隆影響的討論,使人們對人類克隆和干細胞研究產生了爭議。

1997年第一只通過胚胎細胞核移植創造的靈長類動物—恒河猴
李萌、約翰·伊利、理查德·斯托夫、唐·沃爾夫(Li Meng, John Ely, Richard Stouffer, and Don Wolf)
靈長類動物是研究人類疾病的好模型??寺∠嗤撵`長類動物將減少研究動物的基因變異,從而減少研究所需的動物數量。
與之前的克隆實驗類似,Wolf的科學家團隊使用小電擊將早期胚胎細胞與去核的猴子卵細胞融合。由此產生的胚胎隨后被植入代孕母親體內。在29個克隆胚胎中,有兩只猴子出生了。一只名叫內蒂的雌性,另一只名叫迪托的雄性。
這項實驗表明,靈長類動物,人類的近親,可以被克隆。

1997年-利用羊進行的基因工程實驗室細胞的核轉移
Angelika Schnieke、Keith Campbell、Ian Wilmut
這項實驗是早期研究結果的令人興奮的結合??藏悹柡屯柲绿匾呀浝门囵B細胞的細胞核創建了一個克隆。這一次,研究人員將人類因子IX(“因子九”)基因引入實驗室培養皿中生長的羊皮細胞的基因組中。因子IX編碼一種有助于血栓形成的蛋白質,用于治療血友病,這是一種血液不能形成適當血栓的遺傳性疾病。
為了制造轉基因綿羊,科學家們使用培養的轉基因細胞的供體DNA進行了核轉移。結果是波利,一只在牛奶中產生因子IX蛋白的綿羊。
這項實驗表明,綿羊可以被改造成在其乳汁中制造治療性和其他有用的蛋白質,這突出了克隆的潛在醫學和商業用途。

1998-1999年-更多哺乳動物通過體細胞核移植克隆
老鼠、奶牛和山羊,多個組百花齊放
在多利和波利獲得成功后,其他科學家想看看類似的技術是否可以用于克隆其他哺乳動物物種。不久,又有幾只動物被成功克隆。其中包括轉基因動物、由胎兒和成年細胞制成的克隆體以及一只雄性小鼠;以前所有的克隆都是雌性的。

2001年-多種動物通過體細胞核移植克隆瀕危動物
Gaur和Mouflon
隨著成功克隆動物的名單越來越多,科學家們開始探索克隆作為一種創造瀕?;驕缃^物種動物的方法??寺l危和滅絕物種的一個挑戰是尋找親緣關系密切的動物作為卵子捐獻者和代孕者。之所以選擇高鹿和羊,部分原因是它們分別是家養牛和綿羊的近親。
2009年,另一組研究人員利用山羊作為卵子捐獻者和代孕者,克隆了第一只滅絕的動物,一只名叫布卡多的西班牙山山羊。不幸的是,一個在妊娠期存活下來的孩子在出生后不久就死于肺部缺陷。

2007年,通過體細胞核移植產生靈長類胚胎干細胞—恒河猴做了巨大的貢獻
Shoukhrat Mitalipov及其同事
研究人員從一只成年猴子身上取下一個細胞,并將其與去核的卵細胞融合。胚胎被允許發育一段時間,然后其細胞在培養皿中生長。這些細胞,因為它們可以分化形成任何類型的細胞,所以被稱為胚胎干細胞。
這項實驗表明,研究人員多年來一直試圖在靈長類動物身上進行核轉移,但沒有成功,這是可能的。它為人類治療性克隆打開了大門:創造可用于治療或研究疾病的個體特異性干細胞。

2013年-通過人皮膚細胞核移植產生人類胚胎干細胞
Shoukhrat Mitalipov及其同事
米塔利波夫及其同事克服了數十年的技術挑戰,率先使用體細胞核移植技術創造出可作為胚胎干細胞來源的人類胚胎。由此產生的干細胞系是特定于他們所來自的患者,一個患有罕見遺傳病的嬰兒。
在這個實驗中,研究人員從患者身上取下一個皮膚細胞,并將其與捐贈的卵細胞融合。實驗成功的關鍵是對進行該過程的培養液和用于刺激卵子開始分裂的一系列電脈沖的修改。
在2004年至2005年的克隆爭議中,韓國科學家謊稱使用體細胞核移植來創建胚胎干細胞系,科學界要求提供更有力的證據證明這一過程實際上是成功的。

