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浅谈克隆技术
克隆技术的概念及发展历史
克隆即英文“Clone”的音译,实意为无性繁殖系,即通过无性繁殖(如细胞有丝分裂)连续传代并形成的群体。克隆技术(Cloning)则是指由众多的基因或细胞群体中通过无性繁殖和选择获得目的基因或细胞的技术操作。克隆技术的意义在于:①用于良种繁育和特异品种保存。克隆技术能将具有优良性状的个体,像果树嫁接那样繁殖下去。②大量繁殖濒危物种。克隆技术可以克服自然条件下交配成功率低的困难,使濒危物种大量繁衍。
在克隆技术的提出和发展方面,克隆一词于1903年被引入园艺学,以后逐渐应用于植物学、动物学和医学等方面。克隆选择学说是澳大利亚免疫学家F. M. 伯内特于1957年提出的, 该学说的核心观点是: (1) 带有各种受体的免疫活性细胞克隆早已存在, 抗原的作用只是选择并激活相应的克隆; (2)细胞受体和该细胞后代所分泌的产物(抗体)具有相同的特异性。
从遗传工程的研究角度来看, 在原核生物细胞中, 克隆外源DN A的技术比较简单, 而且在全世界范围内开展研究与应用的比较广泛; 在真核生物细胞中, 克隆外源DNA的技术尚处于初级阶段。目前克隆哺乳类动物已成功, 苏格兰科学家运用克隆技术培育出了世界上第一只称为“多利”的克隆绵羊。克隆羊“多利”的诞生表明,应用克隆技术,复制哺乳动物的最后技术障碍已被突破。“多利”的基因组合都是来自于单亲, 这是真正的无性繁殖。另外,克隆技术在医学领域有很广的应用前景。目前美国、瑞士
等国已能利用克隆技术培植人体皮肤进行植皮技术。应用于生物医药领域, 利用转基因动物还可以生产贵重的药物。动物克隆技术
业已证明, 低等生物和高等植物的细胞具有全能性, 但高等动物细胞有无全能性, 在克隆羊“Dolly”诞生之前, 一直是有争议的问题, 克隆羊的诞生不仅有力支持了高等动物细胞也有全能性的猜测, 而且为再生、修复、治疗因病理、生理、外伤等造成的组织器官缺损奠定了理论基础。也增加了用高度分化的体细胞克隆各种动物的信心。其次,使快速繁殖经济动物、拯救濒危动物成为:可能克隆动物技术一旦成熟, 上面提到的牛胚胎移植就不必依赖受精卵, 而直接用来源上可任意多的体细胞进行, 这样, 优良经济动物的推广就不会受到繁殖速度的影响, 濒危动物的繁殖也不再会受到种群数量的限制。同时, 克隆动物是解决动物不育或生育率低问题的良好途径。使高效培育动物新品种和治疗遗传性疾病成为可能:由于体细胞数量巨大和易于获得, 因此, 可通过基因工程, 细胞工程等技术将具有生产价值(包括经济性状、抗虫、抗病、抗逆等)的基因导入体细胞, 然后用克隆动物技术培育出人们期望的动物新品种。另外,克隆动物是良好的实验材料:由于克隆动物的遗传背景相同, 用它们获得的实验结果具有良好的稳定性和可重复性,因此, 是模拟疾病、基因治疗、作效应器(试验品)、器官移植等的良好材料。
但是,将克隆技术利用在动物身上也存在一些问题:, 克隆动物技术尚不成熟, 还处于探索阶段, 克隆动物成功与否有很大偶然性和随机性。目前Welmut 克隆“Dolly”的方法尚未得到重复
, 更不能肯定Welmut 的克隆羊方法是否也适于其它动物和各种不同的组织器官的细胞。