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1997年,科学领域发生了一件大事,这就是克隆羊“多莉”的诞生。20多年过去了,科学家利用体细胞核移植技术克隆出了许多其他哺乳动物,如猪、牛、羊、猫、狗等。
事实上,这期间也有很多学者曾尝试克隆与人类更加接近的非人灵长类动物。1999年,俄勒冈国立灵长类研究中心成功用胚胎分割的方式克隆出一只恒河猴,即胚胎发育到8细胞时,人为地被分为2个4细胞的胚胎,再分别发育。该方法并非使用常规的动物克隆技术体细胞核移植进行,因此无论从科学意义还是实用性上,都比较受限。除此之外,多名科学家尝试用体细胞核移植技术克隆非人灵长类动物,但是均未成功。
分子生物学研究揭示,某些环境因素虽然没有改变基因的碱基序列,却会引起基因序列等的特定化学修饰,即表观修饰,进而影响基因表达。有科学家发现,高度分化的细胞核很难表现出全能性的本质在于其表观修饰。DNA甲基化是重要的修饰途径。如果在克隆的过程中加入去甲基化酶Kdm4d,就可以“擦掉”体细胞核基因的一些关键的表观遗传修饰,让体细胞核重新表现出全能性。
中国科学家在细胞核转移后,向融合细胞中注人去甲基化酶Kdm4d的mRNA,去除组蛋白甲基化修饰,并用组蛋白去乙酰化抑制剂TSA处理细胞时,能极大地改进滋养体发育和在代孕母猴中成功怀孕的比例。
