世界首例手工克隆綿羊誕生已逾兩個月，各項指標穩(wěn)定

　　圖為鵬鵬和它的代孕母羊。 劉鵬 攝

目前世界上首例采用手工克隆技術獲得的轉(zhuǎn)基因克隆綿羊，誕生至今已逾兩個月。目前，其體重已達17.28公斤，健康狀況良好。而且最近的取樣分析發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)入其細胞內(nèi)的“ω—3脂肪酸去飽和酶基因fat—1”已經(jīng)表達。

“這表明此次手工克隆羊工程取得了初步成功。下一步，我們還會對手工克隆羊的生長發(fā)育進行跟蹤研究，后續(xù)過程還有很多難題有待突破。”深圳華大基因研究院副總裁、華大方舟公司總經(jīng)理杜玉濤不敢輕言樂觀。

這項技術突破，是由深圳華大基因研究院與中科院遺傳發(fā)育所、石河子大學生命科學學院聯(lián)合開展的。到底什么是手工克隆技術？它與我們常講的克隆有何不同？手工克隆羊的誕生，在科技創(chuàng)新上有哪些意義？日前，記者采訪了深圳華大基因有關研究人員，一一尋求這些問題的答案。

有何不同？

跟常規(guī)克隆相比，手工克隆最大的不同是在第二個步驟——重構胚胎

杜玉濤介紹，手工克隆最早于2001年出現(xiàn)，也不是最新的技術，但之前只是用在克隆牛、豬上，克隆羊的成功，還是首次。

“跟常規(guī)克隆相比，手工克隆最大的不同是在第二個步驟——重構胚胎。”華大基因轉(zhuǎn)基因手工克隆羊項目負責人劉鵬介紹，在動物卵母細胞的外圍，有一層堅韌的透明帶，像“蛋殼”一樣包裹著卵母細胞。要給它換“蛋黃”，就必須先把這層“蛋殼”解決掉。這也是克隆過程中的關鍵環(huán)節(jié)。

到底什么是手工克隆，這要從手工克隆羊誕生的過程說起。

3月26日12時16分，第一頭轉(zhuǎn)基因克隆羊成功誕生，初生體重5.74公斤，取名鵬鵬。目前，它各項生命體征正常。

鵬鵬來源于一項名為“農(nóng)業(yè)部綿羊轉(zhuǎn)基因新品種培育重大專項”的863課題。“2009年9月，當時課題還沒申請下來，我們預先開展先期準備，從新疆一只‘中國美利奴’品種的健壯種公羊的耳朵上取了一塊組織帶回深圳，建立轉(zhuǎn)基因細胞系。”杜玉濤說。

劉鵬介紹，所謂建轉(zhuǎn)基因細胞系，是指在獲取的公羊體細胞中插入“ω—3脂肪酸去飽和酶基因fat—1”，經(jīng)過一段時間的增殖，篩選出顯示該基因陽性（也就是基因已經(jīng)成功插入）的細胞，再行增殖，形成一定數(shù)量的轉(zhuǎn)基因細胞。

之后，就是手工克隆的關鍵步驟：2010年10月，項目獲批3個月后，研究人員將這批細胞帶到新疆，開始手工克隆實驗。首先獲取母羊的一些卵母細胞，抽去細胞核，只留下細胞質(zhì)。就像“取出雞蛋的蛋黃”那樣，把承載遺傳信息的細胞核清除掉。再將之前獲得的轉(zhuǎn)基因細胞融入進去，猶如植入一顆新的“蛋黃”，使之融為一體。

這顆全新的“雞蛋”雖然來自兩個不同的個體，但它只有一套遺傳基因，全部來自同一只羊。新生的細胞在電擊激活和化學激活后開始以2的N次方速度分裂發(fā)育，經(jīng)過6—7 天后，形成一個囊胚。“這個步驟叫重構胚胎的激活和體外培養(yǎng)，最后得到的囊胚，肉眼下只是小小的一點，放在顯微鏡強光下勉強可以看見。”劉鵬說。

最后一個步驟是孕產(chǎn)：重構胚胎發(fā)育到囊胚后，2011年10月底到11月初，研究人員將其移植到代孕母羊子宮內(nèi)，經(jīng)過5個月的懷孕期，鵬鵬誕生。

優(yōu)勢何在？

技術穩(wěn)定、操作簡易，將來可通過食用羊肉，降低心血管疾病發(fā)病率

用手工克隆代替常規(guī)克隆，首先一個優(yōu)勢就是它相對簡化、成本降低。劉鵬介紹，一套用于操作去核—注核的顯微操作儀，造價在三四十萬元左右，新疆的氣候和實驗條件，對完成這些操作都很不利；而“手工克隆”不需要太多尖端儀器，只需要一臺幾萬元的普通顯微鏡，在放大40—50倍的鏡頭下，研究人員能夠輕易地找到細胞核所在區(qū)域并順利切掉。

另外，從現(xiàn)在的實驗來看，手工克隆每步的效率、成功率都高于常規(guī)克隆。劉鵬說，從囊胚率來說，常規(guī)僅為5%—10%，而手工克隆能達到10%以上。“以往做的克隆豬，囊胚率通常都在30%—40%，最高的達50%—60%。”從懷孕以后的產(chǎn)仔率來說，這次研究人員移植了30只代孕母羊，最后成功受孕并生下來3 只，存活2只，“這個比例已經(jīng)是高于以往的常規(guī)克隆了。”

鵬鵬集聚了中國科研人員的兩項努力：除了手工克隆的技術降低了克隆的成本和難度，有利于進一步普及外；轉(zhuǎn)入“ω—3脂肪酸去飽和酶基因”，則有可能讓羊不僅能產(chǎn)肉、產(chǎn)奶、產(chǎn)毛，體內(nèi)還能合成深海魚油中富含的不飽和脂肪酸ω—3。

ω—3不飽和脂肪酸是人體必需的一種脂肪酸，具有心血管保護作用。科學實驗證實，如果ω—3攝入不足，心臟病、糖尿病、關節(jié)炎、類風濕和一些癌癥的發(fā)病率就會提高。長期以來，人類一直通過深海魚油等食品來補充自己所需的ω—3。

而現(xiàn)在，手工克隆綿羊的身上轉(zhuǎn)入了ω—3基因，能夠在羊奶及羊肉中表達ω—3不飽和脂肪酸，“未來我們經(jīng)過一系列安全試驗以后，也許可以出售具有大量ω—3不飽和脂肪酸的羊肉及羊奶，可以幫助人們通過食物達到降低心血管疾病的發(fā)病率及死亡率的目的。”杜玉濤說，事實上，鵬鵬不僅是科學研究的產(chǎn)物，也是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展“戰(zhàn)略儲備項目”中的一個部分。國家農(nóng)業(yè)部門專門出資支持，培育動物新品種，對生物技術進行戰(zhàn)略儲備。

但是，這畢竟是轉(zhuǎn)基因動物，要投入市場還需要相當長一段時間。

來源：人民日報  編輯：許銀娟