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对话国内高校首只克隆猫项目主持人:克隆动物不含本体记忆 未来将进行多方面利用

来源:红星新闻

“我们克隆出来的动物不含有本体记忆。宠物主人会说,自己拿到克隆猫后,对它进行培养,感觉和原来的猫一样。出现这种情况,并不是克隆猫有记忆,而是由于它们的遗传物质相同,导致性格也相同,所以宠物主人对克隆猫的进行重新培养的过程中会有似曾相识的感觉。”

日前,青岛农业大学发布消息,称该校生命科学学院研究团队成功获得森林猫体细胞克隆后代,成为中国首个成功完成猫科动物体细胞克隆的高校。

据介绍,本次克隆猫的本体是一只野生森林猫和中华田园猫杂交的成年雌性森林猫。科研人员从该猫皮肤组织中分离培养得到成纤维细胞,利用中华田园猫卵子作为细胞核受体,通过细胞核置换和人工激活,制作出多枚体细胞克隆胚胎。将克隆胚胎移植到受体母猫后,经过62天孕育,成功得到一只森林猫体细胞克隆后代。目前该项目经鉴定,确定这只起名“平安”的森林猫为克隆个体。

77094b36acaf2edda66945aed9f9e4ee3b0193c9.png© 由 红星新闻 提供 77094b36acaf2edda66945aed9f9e4ee3b0193c9.png

↑克隆猫“平安”

克隆猫项目主持人、青岛农业大学生命科学学院副教授赵明辉,主要进行动物体细胞克隆和体细胞重编程机制的相关研究,于2016年独立克隆出首只精英工作犬,突破该领域长达11年的技术垄断,并于2018年建立了犬科动物早期胚胎体外培养体系。

对于本次克隆猫试验结果,赵明辉感到满意。他告诉红星新闻,从专业角度说,克隆动物不牵涉伦理问题。克隆技术不同于基因编辑,不会去污染物种的基因库。认为克隆技术会导致基因损伤和外源基因的插入是一种误解。此外,相关克隆技术将会在宠物行业、促进动物疾病模型和药物的开发,以及濒危物种保存方面发挥重要作用。

前辈移植了90多只才成功 此次过程“过于顺利

红星新闻:克隆猫“平安”目前情况如何?当时做这个项目的背景是什么?

赵明辉:“平安”出生到今天(1月18日)已经是第26天了,目前体重400多克,对比同龄猫的体重,还是比较正常,过几天就可以断奶,吃幼猫猫粮了。

新出生的幼猫最怕的就是猫瘟,考虑到克隆猫比较珍贵,我们给它专门准备了保育箱,里面的空气都是过滤的,保证恒温恒湿。“平安”和代孕母猫在里面还需要呆两三个月的时间,等注射疫苗之后就可以出来自由活动。

克隆猫研究项目于2019年筹备,2020年7月实施。我之前做过很多克隆犬,自己希望能够有新的突破,所以选择克隆猫的研究。2019年主要做基础工作,建立实验室,采购相关设备。2019年底碰上新冠疫情,一直等到2020年6月学校开学才正式开始试验。

红星新闻:能否简单介绍下克隆猫“平安”从无到有的过程?

赵明辉:克隆猫技术简单来说,首先需要从克隆本体那里拿到包含本地遗传物质的体细胞,然后再获得受孕猫的卵母细胞,卵母细胞包含细胞质和细胞核。在此基础上,我们需要把卵母细胞里的细胞核给拿掉,替换为本体的体细胞,这样就把本体的遗传物质和遗传信息导入到卵子里。

b17eca8065380cd72c00fed6ffad4833588281e4.png© 由 红星新闻 提供 b17eca8065380cd72c00fed6ffad4833588281e4.png

↑青岛农业大学成为中国首个成功完成猫科动物体细胞克隆的高校

导入之后对其进行人工激活,使其成为类似于受精卵的克隆胚胎,随后放入母猫的输卵管内进行正常发育,经过孕育获得克隆猫。最后一个环节就是对克隆猫进行护理和饲养,一般的克隆动物就是这样一个过程。

红星新闻:“平安”于去年12月24日出生,直到近期才对外公布消息,有哪些考虑?

赵明辉:科研需要讲究严谨性。“平安”生出来之后,虽然我们团队都知道它是克隆出来的,实验室没有公猫,不可能通过交配受孕,但在科研上公布需要有鉴定。这段时间我们主要是在等待鉴定结果,因为鉴定需要7个工作日的时间,中间又碰上元旦假期,所以直到近期才公布消息。

红星新闻:您和团队对于目前的结果是否满意,与预期的情况有无差距?

赵明辉:其实这个过程中我们一直很忐忑,担心出现死胎的情况。以前其他克隆动物也出现过这种问题。“平安”出生的时候我不在实验室,学生给我打电话的时候我直接反应就是询问“是不是健康的”、“叫声响不响亮”,得到确定答复后心里石头才算落地。

总的来说,我们对这个结果还是比较满意的。整个过程过于顺利,毕竟以前有前辈在国外移植了90多只才成功,我跟他们比还是有一点幸运。

64380cd7912397ddb9c5bd25076b57b0d1a28747.png© 由 红星新闻 提供 64380cd7912397ddb9c5bd25076b57b0d1a28747.png

↑“平安”与代孕母猫

红星新闻:据了解,克隆猫的本体是一只野生森林猫和中华田园猫杂交的成年雌性森林猫,选择这只猫的具体原因是什么?

赵明辉:克隆本体的选择也很偶然。当时在动物医院,这只猫的主人带它去绝育,我们发现这个猫鼻梁比较扁平,脸比较大,又是长毛猫,作为克隆对象是比较不错的选择。我们就征得猫主人同意,从这只猫身上取一点皮肤,从里面分离出来一些成纤维细胞,通过传代扩增得到大量的细胞,进行冷冻保存。

曾打破国外11年技术垄断,率先掌握克隆犬技术

红星新闻:从技术上讲,此次克隆主要难点有哪些?

赵明辉:技术上我们觉得比较麻烦的是猫卵的采集。之前没采集过猫的卵子,这方面我们没有相关经验,只能去查阅相关文献,加上之前做过的克隆猪经验作为参考,对这个环节进行攻关。此外,猫卵的显微操作与原来猪卵也不一样,我们也是经过了一定时间的适应。

提到克隆技术,一般人可能会觉得实验室里面的操作技术难度较高。我从事克隆技术研究已快20年了,在显微操作方面也有很多经验。在我看来,整个克隆动物试验最重要的还是动物的饲养和管理,很多人可能会忽视这一点,这也是为什么很多实验室研发不出克隆动物的原因。在这一点上,我要感谢我团队的学生们。他们有在动物医院实习过,对动物的饲养和管理比较有经验,补齐了研究的短板。

红星新闻:此次试验的应用价值有哪些?克隆猫“平安”的未来会怎样?

赵明辉:目前应用价值主要体现在三方面。一是宠物克隆的商业开发与利用。宠物行业目前仍是一种低附加值的产业,我们做宠物克隆可以提升其附加值。二是促进动物疾病模型和药物的开发。三是在濒危物种保存方面也有重要作用。

“平安”属于我们克隆猫研究项目的一个成果,也是商业克隆的一部分。作为一只没有任何基因编辑的克隆猫,我们不会对它进一步利用,而是作为一只家猫回到它主人身边。当然,我们也会对它的生长发育和繁育情况进行长期的追踪。

9213b07eca80653802c58b08cc344443ac3482ea.png© 由 红星新闻 提供 9213b07eca80653802c58b08cc344443ac3482ea.png

↑2016年9月2日,赵明辉成功完成犬的克隆

红星新闻:您曾在2016年独立攻克体细胞克隆犬的技术开发,打破国外其他研究团队长达11年的技术垄断。在您看来,我国目前克隆技术在全球处于何种水平?

赵明辉:我做的克隆犬出生之前,世界上所有的克隆犬都是韩国人做的。克隆犬技术韩国人是严格保密的。我当时在韩国读书,与其他几位韩国人一起合作,自主完成克隆犬的研发工作。虽然克隆犬在韩国出生,但里面的核心环节是由我来操作,相当于是第一个掌握克隆犬技术的中国人。从那以后他们就不再对我进行技术上的保密。

据我了解到的情况,我国目前的克隆技术在全球属于先进水平。虽然美国、日本、韩国的克隆技术发展早,但近几年随着我国国力的提升,很多海外留学和本土的科学家对克隆技术进行了攻关。目前我国已有克隆牛、克隆猪、克隆鼠、克隆犬、克隆猫等多个品种,前两年还首次完成对灵长类生活克隆猴的试验,世界上很少有国家有这么多的克隆物种。

克隆动物“不牵涉伦理问题” 未来在濒危物种方面发挥作用

红星新闻:此前曾有商业公司繁育出的克隆猫,被发现克隆体与本地在毛色上不同。有种说法认为,克隆体经常会出现多病及早夭的情况。您怎么看?

赵明辉:猫的花纹毛色主要受遗传物质和染色体两方面影响。尤其是染色体某些基因会随机失活,没有办法人为控制,这就导致导致克隆猫的毛色与本体确实会有差异。

我们当初选择“平安”的本体,也有考虑到本体身上没有花纹,避免从毛色上产生较大的差异。如果是玳瑁猫这种花色复杂的品种,克隆体与本体就会出现较大差异,花纹的位置可能会完全不一致,这都是正常现象,这不是克隆技术的问题。

我们主要从骨骼发育等特征判断克隆体与主体是否一致,比如像我们“平安”,它的鼻子和本体一样都比较扁平,脸型也一致。

0ff41bd5ad6eddc44ec5ee515d3253fa5366336e.png© 由 红星新闻 提供 0ff41bd5ad6eddc44ec5ee515d3253fa5366336e.png

↑“平安”与代孕母猫

至于克隆体出现多病和早夭的情况,从目前克隆技术发展来看,其实并不多见。我看了很多的克隆动物都很正常,它们的寿命、身体指标,包括繁殖能力都没有什么异常。

红星新闻:克隆体会携带本体的“记忆”吗?如何看待克隆这一科技的伦理问题?

赵明辉:记忆是后天形成的。我们克隆出来的动物是不含有本体记忆。宠物主人会说,自己拿到克隆猫后,对它进行培养,感觉和原来的猫一样。出现这种情况,并不是克隆猫有记忆,而是由于它们的遗传物质相同,导致性格也相同,所以宠物主人对克隆猫的进行重新培养的过程中会有似曾相识的感觉。

从专业角度说,克隆动物一般不牵涉伦理问题。克隆技术不同于基因编辑,不会去污染物种的基因库。网上有些评论认为克隆技术会导致基因损伤和外源基因的插入,其实是一种误解和不必要的恐慌。但我们需要注意的是,对于灵长类动物的克隆,虽然我们已在猴子身上取得成功,但我们不会对人进行这样的操作,这就是伦理道德问题。之前有人对双胞胎婴儿进行基因修饰,是不负责任的做法。

cb8065380cd79123535dc37ff2ddbc85b3b78069.png© 由 红星新闻 提供 cb8065380cd79123535dc37ff2ddbc85b3b78069.png

↑赵明辉在实验室

红星新闻:目前克隆技术在保护濒危物种方面有何进展?您和团队未来还会进行其他物种的克隆试验吗?

赵明辉:克隆技术在濒危物种保护方面还有大量的发展空间。以猫科动物为例,目前有一种操作思路认为,考虑到猫与老虎关系较近,可以用猫卵与东北虎的体细胞结合,可能在移植之后克隆出东北虎。

刚才也说到,克隆猫需要用猫卵,克隆猪需要用猪卵。但像大熊猫这种国宝,它的卵子由于太珍贵,我们可以采取异种移植,比如用猫或熊的卵子,这也是一种解决方案。据我所知,我们国家对这方面也进行了多年的研究。

我们团队目前还没有打算克隆其他物种。克隆猫平台建立之后,我们更多地是想用平台做一些克隆猫基因编辑工作,作为农业院校,宠物疾病研究也是我们关注的重点。

红星新闻记者 任江波 图据青岛农业大学

编辑 张寻