克隆魚

克隆魚

克隆魚於1963年最早出現,中國科學院武漢水生生物研究所的科學家童第周用鯽魚囊胚期的細胞進行人工培養,原理是成年魚的體細胞也可以去分化和再程式化, 具有發育成個體的全能性。

基本介紹

  • 中文名:克隆魚
  • 外文名:Clone fish
  • 最早出現:1963年
  • 原理:魚的體細胞去分化和再程式化,
  • 研究者:童第周
  • 學科:遺傳學
簡介,克隆魚的科學地位,中國克隆魚歷史,

簡介

世界上第一頭克隆魚是在1963年童第周教授研究出來的,魚類的克隆研究,過去叫魚類的細胞核移植。
1979年春,中國科學院武漢水生生物研究所的科學家用鯽魚囊胚期的細胞進行人工培養,經過385天59代連續傳代培養後,用直徑10微米左右的玻璃管在顯微鏡下從培養細胞中吸出細胞核,在此同時,除去鯽魚卵細胞的核,讓卵細胞留出空間作好接納囊胚細胞核的準備,一切準備就緒後,把玻璃管吸出的核移放到空出位置的鯽魚卵細胞內,得到了囊胚細胞核的卵細胞在人工培養下大部分夭亡了,在189個這種換核卵細胞中,只有兩個孵化出了魚苗,而最終只有一條幼魚渡過難關,經過80多天培養後長成8厘米長的鯽魚。這種鯽魚並沒有經過雌、雄細胞的結合,僅僅是給卵細胞換了個囊胚細胞的核,實際上是由換核卵產生的,因此也是克隆魚

克隆魚的科學地位

動物的細胞分為性細胞和體細胞。性細胞是指具有生殖能力的細胞,如精子和卵子。一個性細胞只攜帶一半的遺傳信息,需要精子和卵子結合才能發育成新生命。體細胞是指分化成組織和器官的“定型”細胞,如皮膚細胞、肝臟和血液等,每個體細胞都含有完整的遺傳物質DNA。
動物克隆的基本技術是細胞核移植:將一個胚胎的細胞核移入一個去核的卵細胞中,或者將一個體細胞的細胞核經移入一個去核的卵細胞中,由此獲得的成體動物叫克隆動物。克隆又分為胚胎細胞克隆和體細胞克隆。早在20 世紀初,科學家就提出: 一個已經分化的體細胞究竟只是保留了相關的特定性能而喪失了其他的所有基因呢,還是保留了所有基因只是選擇性沉默和啟動個別基因?德國科學家漢斯·斯皮曼在1938 年指出:只有實驗才能回答這個問題。
1997 年2 月23 日,蘇格蘭羅斯林研究所向全世界介紹了第一隻體細胞克隆羊———多利。多利羊是 20 世紀科學史上的一個重大突破, 但它並不是世界上第一隻體細胞克隆動物。中國科學院水生生物研究所朱作言院士是細胞與發育生物學家,在談到多利羊與克隆魚時他認為:“從體細胞克隆的理論和成功的可能性來講,魚類的實驗比多利羊早15 年回答了這個問題。”
朱作言說:“回顧克隆的大事記,應該說從1949 年開始, 文章發表在1952 年,出現了同一物種胚胎細胞克隆的青蛙; 到了1963 年, 出現了同一物種蝌蚪幼體腸上皮細胞克隆的爪蟾。第一階段是美國人的研究,第二階段是英國人的研究,第三階段則是咱們中國人的研究:1973 年以後, 鯉魚和鯽魚之間、草魚和鯿魚之間成功地完成了異種克隆,直到1981~1986 年成年鯽魚體細胞的克隆,我國這十多年的克隆魚研究寫下了輝煌的一頁。1997 年‘多利’羊的出生,克隆研究熱點又轉回到英國。”

中國克隆魚歷史

魚類的克隆研究,過去叫魚類的細胞核移植,它首先是由已故中國實驗胚胎學家、中國科學院海洋研究所前所長童第周教授於1950 年提出的。
自1952 年Briggs 和King 在兩棲類胚胎上進行細胞核移植以後,這方面的工作發展很快,在其他脊椎動物中,核的移植還沒有見到有人嘗試過。我國研究者以金魚和鰟魚為材料,曾於1961 年開始進行魚類細胞核移植,經過兩年的摸索,證明細胞核的移植也可以在魚類中進行。
第一篇魚類研究論文於1963 年發表後,“四清”和“文化大革命”開始了,童第周受到批判,工作無法進行。到1970 年,在“抓革命,促生產”的號召下,他的研究集體帶著結合生產的意願, 重新開始工作。他派嚴紹頤和杜淼到全國各地調查,最後選擇中科院武漢水生所、中國水產科學院長江水產研究所和廣西南寧水產研究所,組成協作組, 到1973 年便獲得了第一批鯉鯽移核魚,並發現細胞質對個體的發育有一定影響。研究結果以中英文發表在1973 年出版的《動物學報》上。1977 年,童第周等首先向國內外報導了對脊索動物海鞘的核移植。
19 世紀60 年代中國正處於封閉狀態,並無什麼國際交流,甚至國外的文獻也很難看到,所以,對魚的克隆研究完全是由中國科學家開拓的研究領域。
童第周1979 年3 月30 日在北京逝世,由他主持撰寫的論文《鯉魚細胞核和鯽魚細胞質配合而成的核質雜種魚》,以中英文發表在1980 年第4 期出版的《中國科學》上,論文報導了中國成功獲得具有“發育全能性”克隆魚的訊息。這是世界上報導的第一例發育成熟的異種間的胚胎細胞克隆動物。
嚴紹頤和朱作言等人後來又將鯽魚的細胞核移植到鯉魚去核的卵子中,也獲得成功,證實不同種的生物間也可成功進行細胞核移植。童第周的學生們繼續在草魚和武昌魚之間進行細胞核移植,均獲成功。朱作言說:“童第周領導的研究大大突破了西方學者用青蛙實驗所得到的結果,突破了物種之間的禁區。”
1981 年, 中科院水生生物研究所的一個研究小組將成年三倍體鯽魚的腎臟細胞核移植到二倍體鯽魚去核的卵子中,獲得了三倍體的克隆魚,並發育成成體,證明成年魚的體細胞也可以去分化和再程式化,具有發育成個體的全能性。研究論文發表在1986 年的《水生學報》上。這是世界上第一次報導的體細胞克隆動物。
這在科學發展中是一件很重要的事情,證明了成年細胞也可以去分化和再程式化,但是很可惜,當時沒有得到更多的認可,直到1996年英國體細胞克隆羊多利出生時才掀起一場軒然大波。

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