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“荧光色的手指,墨绿色的眼睛,全身毛发颜色不均,尾巴和身体部分区域也是黄绿色的!”
像这样的猴子,绝对会被认为是一个怪胎,但事实上,这是由中国科学家在实验室合成的,而且是费了很大劲才出了这么一只猴子。
上周四,中国科学院的研究人员们在知名杂志《细胞》中发表了一篇文章,表明已经在实验室中成功创造了一只“灵长类嵌合体”,获得的成就领先全球,是世界上首例干细胞灵长类嵌合体,而且是活产的。
嵌合体,从遗传学角度来看,就是一个个体中糅合了多种不同遗传性状。
正常情况下,一个人只有一套遗传物质,但嵌合体体内可能含有两套或以上不同的遗传物质。
就拿这个猴子来说吧,它就是种间嵌合,一个胚胎和另一个胚胎部分细胞融合的结果。
猴子胚胎发育至7天大的时候,研究人员就从其中提取出了9个干细胞系,干细胞是一种具有高度分化能力的全能性细胞,它可以发育成人体的任何一个部位的细胞。
将这样的细胞注射到另一个只有5天大的胚胎中。注射之前,为了方便区分,在干细胞中编辑了绿色荧光蛋白基因,表现型也就是猴子开头表现出荧光绿。
两者融合后,再植入其他母猴体内。
目前,12个怀孕案例中,只有6个是活着出生的,而活产的6个中,只有1只猴子是嵌合成功的。
研究人员对其进行基因检测,惊讶地发现,干细胞对胚胎的平均嵌合程度可达67%,而早前类似的实验中,比例在0.1% - 4.5%。
可以说,这只猴子全身上下,几乎都有注射干细胞的踪影,它参与了大脑、心脏、肠道,甚至睾丸的发育,其中脑组织的比例最高,可达92%。
然而,这只猴子只活了10天,因为健康问题被安乐死了。
实验死亡率如此之高,为什么我们还执着于创造这样的嵌合体?
根据科学家的说法,主要是为了建立精准的猴子实验模型,将来可以用来医学研究,以后也可以运用于濒危物种的恢复(濒危物种和相近物种之间嵌合来恢复物种种群)。
其实,嵌合并不是什么很科幻的事情,植物和动物中均自然的普遍存在这一现象,即使是人类嵌合体,也比我们想象得要普遍。
这里有一些有趣的故事:
连生3子,居然都不是自己的孩子,因基因不匹配,美国妈妈被起诉
莉迪亚·费尔柴尔德(Lydia Fairchild)是一个人类嵌合体,她的体内有2套遗传物质,但她自己是不知道的。
她的婚姻很不幸,当她怀老三的时候,就和丈夫分居了,因为丈夫长期不支付抚养费,于是向法院起诉。起诉时需要提供孩子和父亲关系是“父子”,因此需要做亲子鉴定。
然而,结果令人大吃一惊,父亲一方没有问题,丈夫确实是孩子的父亲,但母亲一方的检测显示和个孩子是不匹配的。
换句话说,根据DNA检测,莉迪亚不是2个孩子的母亲。
因为这个结果,莉迪亚面临指控欺诈,非法为他人孩子谋取福利,于是将2个孩子从她身边带走。
当生下第三个孩子的时候,警方全程在场监督,还采集了她的血液,同样做了亲子鉴定,结果还是一样:第三个孩子也不是她的孩子。
为此,警方还怀疑她是否参与了“代Y骗局”。
就这样,莉迪亚受到检方指控。
转接则出现在她聘请的律师,律师在一次偶然的机会看到一篇关于人类嵌合体的文章,于是向法院提出了异议:莉迪亚有没有可能也是嵌合体。
随后警方对莉迪亚家族成员都进行了基因检测,结果显示,莉迪亚的母亲确实是孩子们的外婆,而莉迪亚体内确实存在2种基因,用她的皮肤和头发检测,基因和孩子们不匹配,但用宫颈涂片来检测,又是匹配的。
像莉迪亚这样的嵌合体,就是比较普遍的双胞胎嵌合体。就是原来是2个,在发育中,“弱”一点的被“强”一点地吸收融合,最终只出生了一个个体,但个体中有2种不同遗传物质。
美国歌手泰勒·穆尔(Taylor Muhl)上半身有一个非常规整的红色胎记,也是因为双胞胎嵌合引起的,胎记就是她的另一个兄弟或者姐妹。
双胞胎导致的嵌合,不容易被发现,一不小心,就有可能被扣上“渣男渣女”的称号。
手术后,男子的基因被别人取代
还有一种很常见的,是人工嵌合体,一般在接受骨髓移植手术后。
内华达州里诺市的克里斯·朗(Chris Long)在接受骨髓移植后,发现他的基因发生了改变。
术后四年,不仅仅是血液的基因,还有嘴唇、脸颊、口腔上都是被捐赠者的基因,就连精液里的基因也变成他的了。
换句话说,他自己似乎已经完全消失了,以另一种身份重生了。
像这样的情况,还有可能误导警方破案。
2004年,阿拉斯加的调查人员在犯罪基因库里上传了一个新的DNA档案,这个DNA 从精液中提取出来的。
然而经过比对,竟然发现,这个DNA居然和一名正在服刑的罪犯匹配。
显然他没有作案的时间。最终警方逮捕了他的哥哥,他曾捐赠骨髓给弟弟。
更普遍的,则是妈妈和孩子之间的微嵌合
有研究表明,怀孕的母体和孩子之间存在嵌合现象,而且很普遍。
在几十年前,就有科学家发现,母亲的血液中能检测到男性的DNA。
从现在来看,这其实就是胎儿在发育时,具有多能性的胎儿细胞进入了母亲血液中,通过体循环驻留在身体组织中。
孩子出生后,母体是会清扫“异己”的,但已经和母体融合的胎儿细胞则会逃过免疫系统的检测,在母体内保留下来。
如果生多胎,这种微嵌合会更复杂。
上一胎的胎儿细胞很有可能通过母亲,转移到下一胎的孩子上,两个孩子间又可能形成新的嵌合。
这种嵌合,可能是短期暂时的,也有可能持续数十年。
最后
总的来说,嵌合其实很普遍,我们生活中也经常发生。
但人们之所以会谈之色变,主要是因为之前受争议的“人兽嵌合”。
虽然科学家们声称,人兽结合是为了创造器官,这样器官移植的压力会小很多。
但是,大多数人对这项研究还是持否定意见的,认为这将打开“潘多拉魔盒”。