细胞的无性繁殖
(2013-11-22 10:51:44)
标签:
这一天不用首次卵子小鼠健康 |
分类: 健康话题 |
有性繁殖尽人皆知:精子是个细胞,卵子是个细胞,精子进入卵子,即卵子受精,然后一分为二、二分为四……几天后发育成胚胎,继而发育成生物体。动物、植物皆然。
植物的无性繁殖很普遍,如无心插柳柳成荫,红薯、土豆育苗移栽等等。无性繁殖的英语单词音译为克隆,克隆这个词频频出现于媒体,多指动物的无性繁殖,最著名的是1996年诞生,1997年报道的取名为多莉的一只英国绵羊,它是人类克隆的第一只哺乳动物。随后,克隆兔、克隆猪、克隆牛纷纷诞生。若不是伦理、法律所限,完全可以克隆出人。
植物的克隆,是体细胞直接繁殖,而动物的克隆还不能这样,它是把体细胞(身体的细胞)的细胞核,放进卵细胞内,当然,之前要把卵细胞的细胞核取出,然后,把“体细胞核﹢卵细胞质”放进子宫,发育成个体,生下来。其机理的核心是:体细胞的细胞核必须利用卵细胞的细胞质,而不能把一个完整的体细胞直接克隆。
2007年,日本科学家山中伸弥和他的研究生们通过反反复复的小白鼠实验,终于发现4个基因决定体细胞的克隆。小白鼠的体细胞不能克隆,但从小白鼠的胚胎中提取4个基因,转入一个体细胞,这个体细胞就可以克隆了,可是并非克隆出小白鼠,仅仅是克隆出一堆细胞。即使这样,也了不起,所以他获得了2012年诺贝尔生理学医学奖。
科学在于突破,突破以后就简单了。多莉绵羊突破了,于是克隆兔、克隆猪、克隆牛纷纷诞生。山中伸弥突破以后,其他科学家又发现转入别的基因也可以让体细胞克隆。转入胚胎基因而让体细胞克隆的机理是什么呢?只能推测:转入的基因使体细胞核里所有基因的链接重新调整,调整后的基因链促使细胞质里的蛋白质组成发生了改变。怎么改变?还不知道。但基因决定蛋白质则是常识:在细胞核里,一个基因可以复制出自己的一半,假如基因的结构是个“日”字,那么它的一半就是一个“E”,E可以从细胞核里出来,作为催化物,催化蛋白质的合成;不同的E,催化的蛋白质,结构是不一样的;细胞质里每时每刻都在合成各种蛋白质。
山中伸弥实验的意义,在于把体细胞变成了干细胞。干细胞是哺乳动物的原始细胞,干,可以理解为骨干。干细胞分为胚胎干细胞、成体干细胞。胚胎干细胞可以一步步分化、发育成组织、器官、活体,当发育成器官时,就可以把这个器官移植到别的活体身上,三只耳朵的老鼠就是这种实验的成果,但是人体器官移植不能这样做,人的胚胎发育成器官,你把器官取出移植,那等于杀人,伦理、法律严格禁止。成体干细胞不能最终发育成活体,但可以分化、发育成器官,则可进行器官移植,可是难度相当大,不如胚胎干细胞那么容易。在人的临床上应用的,目前只有取于骨髓的造血干细胞。
山中伸弥除了小鼠实验,还给人的体细胞转入胚胎细胞的基因,从而使其变成胚胎干细胞,但是并没有最终发育成活体,只是分化、发育成了皮肤组织、心脏血管,这就可以用于移植。山中伸弥实验的价值,在于可以不受伦理、法律所限,不用胚胎,只用体细胞就可以了。虽然提取了人的胚胎基因,但是并没有杀死胚胎。
2012年诺贝尔生理学医学奖也授给了英国科学家格登,他在1962年把蝌蚪的体细胞核植入蝌蚪卵细胞,当然之前也去掉卵细胞核,最终培育出青蛙。这是首次动物克隆,比多莉绵羊早34年,科学价值大于多莉绵羊。多莉绵羊之所以新闻性更大,是因为羊属于哺乳动物,与人更接近,而青蛙属于两栖动物,在进化上与人较远。
山中伸弥与克隆青蛙同岁,也是1962年生,他把动物无性繁殖从“体细胞核﹢卵细胞质”提升到“胚胎基因﹢体细胞”阶段。什么时候才能用体细胞直接克隆动物呢?会有这一天的。

加载中…