日本科学家成功实现对小鼠连续25代克隆

2013-03-11 16:32 · wenmingw

日本科学家对体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer, SCNT)技术进行改进后,成功地实现了对小鼠的连续25代克隆。利用改进后的 SCNT技术,多代克隆的成功率保持一致,且克隆后的小鼠不会发生遗传或表观遗传异常的积累。


日本科学家在2008年克隆的小鼠

在一项新的研究中,日本理化学研究所发育生物学中心的研究人员对克隆多利羊(Dolly)所采用的技术进行了改进,培育出了具有正常寿命的健康克隆小鼠,并且利用该技术可对小鼠进行无限代次(generation)的克隆。

这项研究由Teruhiko Wakayama博士领导,始于2005年。研究团队采用一种叫作体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer,  SCNT)的技术对供体小鼠进行连续25代的克隆,培育出了581只克隆小鼠。

 SCNT是一种广泛使用的克隆技术,基本过程为:将含有待克隆个体遗传信息的细胞核植入到一个活的、且细胞核已被移除的卵细胞中。该技术目前已经成功地用于实验室动物以及农牧动物的克隆。

不过,在此之前科学家们一直无法克服 SCNT技术中的一些局限:成功率低,对哺乳动物进行“再次克隆(reclone)”的次数有限。科学家试图对猫、猪和小鼠进行连续2到6代以上的多次克隆均未取得成功。

Wakayama博士解释道,“这种局限性的一个可能解释就是,在连续的多代克隆中发生了遗传以及表观遗传异常。”

为了防止发生表观遗传变化,或者不改变DNA序列本身的功能变化, Wakayama和他的研究团队在细胞培养基中加入了一种叫做曲古抑菌素(trichostatin,TSA)的组蛋白去乙酰化酶抑制剂。通过这种方法,他们将克隆效率提高了6倍。

通过改善SCNT流程中的每一个步骤,研究者现在可以对小鼠进行连续25代的克隆,且不会降低每代克隆的成功率。研究人员通过这种方法获得的581只健康小鼠均具有生育能力,可繁殖健康幼鼠,且具大约2年的正常寿命,这与正常繁殖的小鼠相似。

研究人员在论文中表示,“我们的研究结果证实,在经过多代克隆后,小鼠体内不会发生遗传或表观遗传异常的积累。”

Wakayama说道:“在出于农业或保护的目的而对高品质动物进行大规模繁殖中,这种技术是非常有用的。”2008年,Wakayama博士利用 SCNT技术成功地对冷冻16年的小鼠进行了克隆,这一成功曾轰动一时。