哺乳动物克隆技术,最初是作为测试细胞分化机制的假设的方法而开发的


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【哺乳动物克隆技术,最初是作为测试细胞分化机制的假设的方法而开发的】哺乳动物克隆技术最初是作为测试关于细胞分化机制的假设的方法而开发的 。 胚胎分裂程序表明 , 早期胚胎中的每个细胞都能够发育成一个完整的新个体 。 核移植技术表明 , 基因序列的丢失甚至基因功能的不可逆抑制也不是细胞分化的机制 。 因此 , 这两种方法都可以用于生产基因相同的动物 。 核移植的优点是能够产生无限数量的相同后代 。 已经开发了用于哺乳动物核移植的高效程序 , 并且已经描述了供体细胞的几个重要特征 。

不幸的是 , 产生克隆后代的效率仍然很低 , 许多影响核移植胚胎发育至足月的因素仍有待研究 。 然而 , 该技术在农业和医学方面的巨大潜力将确保这些问题得到解决和解决 。 哺乳动物中克隆的概念源于对确定早期胚胎中的细胞如何在成年动物中产生分化细胞类型的兴趣 , 考虑了两种观点 。 第一种观点是基于从低等脊椎动物和无脊椎动物获得的信息 , 这表明预先定位在卵子中的细胞质决定簇在细胞之间进行了差异分配 , 并控制了各种细胞谱系的分化 。

第二种观点认为 , 生物体的脱氧核糖核酸在各种细胞谱系中发生了修饰 , 可能是由于特定序列的缺失或其他一些不可逆的变化 。 有趣的是 , 对这些观点中的每一个的实验评估导致了克隆哺乳动物的不同方法 。 为了检验第一个分化假设 , 早期胚胎的单个卵裂球被回收并转移到受体雌性体内 。 这是在1942年首次使用两细胞阶段的大鼠胚胎报道的 。

科学家后来做的一项研究表明 , 即使是从细胞胚胎中分离出来的单个卵裂球也可以产生正常的后代 。 这一结果以及后来的研究表明 , 预定位的细胞质决定簇可能不参与哺乳动物的细胞分化 。 它还表明 , 分离早期胚胎卵裂球并将每个卵裂球转移到受体可以产生基因相同的动物 。 当然 , 这导致了在八十年代初在桑椹胚和胚泡阶段有效分裂牛胚胎用于商业牛克隆的程序 。 生产了数百头克隆牛 , 许多商业胚胎移植小组提供了该程序 。

它还导致了对牛胚胎的显微操作技术的首次广泛使用 。 不幸的是 , 该技术的局限性在于只能复制原始胚胎的一个副本 , 最多只能产生同卵双胞胎 。 近年来 , 该技术已不受胚胎移植行业的青睐 , 如今已很少使用 。 另一种与脱氧核糖核酸修饰有关的分化假设首先在两栖动物中进行了测试 , 方法是将已经经历了一些分化的细胞的细胞核移植到活化但未受精的卵中 。

五十年代末和六十年代初的后续研究最终证明 , 早期分化肯定不是由于不可逆的脱氧核糖核酸修饰 , 因为用于核供体的分化细胞可以支持完整的细胞类型库的发展 。 由于成体细胞从未成功地产生完全发育的青蛙 , 因此无法完全检验该假设 。 然而 , 这种方法可能对克隆有用 , 因为青蛙的早期胚胎细胞有可能产生完全分化、完全形成的成虫 。

尽管青蛙在核移植方面的大部分工作是在六十年代完成的 , 并且在接下来的十年中已经在哺乳动物的核移植方面进行了一些尝试 , 但直到1983年才出现了启动当前克隆哺乳动物的重大努力的里程碑式突破.在此之前 , 核移植是使用粗糙的仪器和一种方法进行的 , 该方法涉及用玻璃吸管穿透卵质膜以去除染色体并插入供体核 。 该系统适用于大型青蛙卵 , 但对小型哺乳动物卵基本上无用 。 科学家是第一个研究细胞融合作为插入供体核的方法的人 。

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