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世界首例賴氨酸轉(zhuǎn)基因克隆奶牛在吉林大學農(nóng)學部培育成功
剛出生不久的小“織女”跟著媽媽學步?! ”靖寮掌鹈馄渌鶠樾烊试獢z 資料圖片
8月6日,由吉林大學農(nóng)學部畜牧獸醫(yī)學院動物胚胎工程吉林省重點實驗室主任、吉林省動物生物工程研究中心主任李子義教授主持,內(nèi)蒙古大學于海泉研究員、吉林省農(nóng)業(yè)科學院張國梁研究員等參加的課題組,在國家轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專項和吉林大學基本科研業(yè)務費的資助下,經(jīng)過兩年協(xié)作攻關,于當日17時48分,在農(nóng)學部奶牛繁育基地獲得一頭攜帶轉(zhuǎn)入賴氨酸基因克隆牛犢。這頭克隆奶牛的誕生,是人類利用分子生物學技術和體細胞核移植技術獲得的世界首例賴氨酸轉(zhuǎn)基因克隆牛,標志著國際克隆技術的又一次重大突破。
“因為8月6日正好是中國農(nóng)歷的七夕情人節(jié),我們給這頭小牛取名叫‘織女’。”昨日,吉大李子義教授在接受記者采訪時說。
難睹芳容
25日一早,記者獲悉世界首例賴氨酸轉(zhuǎn)基因克隆奶牛在吉大農(nóng)學部培育成功??寺∨#∮浾叩纳窠?jīng)為之一振,馬上聯(lián)系采訪。
記者趕到位于西安大路與和平大街交會處的吉林大學和平校區(qū)、吉大農(nóng)學部所在地時,已接近10時。“克隆牛在哪?我們能拍照嗎?”面對記者一連串的問題,農(nóng)學部黨務辦公室副主任徐仁元笑了:“你今天可能看不到它。它目前在農(nóng)安我們的培育基地呢,由專家和飼養(yǎng)人員照顧。”看記者有些失望,徐老師馬上說:“不過我們有它的照片,我拿給你看,是頭很健康漂亮的小奶牛呢。”
母女兩樣
從照片來看,克隆牛是一頭標準的黑白花小奶牛,毛色油亮,脊背上大面積的黝黑,只有肩胛和額頭有一點雪白。出生到現(xiàn)在,小克隆牛已經(jīng)有19天大了,從它奔跑的動作看,小克隆牛相當?shù)亟】祷顫姟?nbsp;
徐仁元又拿給記者一張小牛和它母親的合照。“原來它的媽媽是一頭黃白花母牛啊,根本不是奶牛嘛。”記者說。“是啊,‘織女’和媽媽沒一點相像,這更能證明它的克隆牛身份嘛。”徐仁元說。
早產(chǎn)兒“織女”
沒有親眼見到“織女”,讓記者頗感遺憾。但還好,記者采訪到了“織女”的創(chuàng)造者,吉大農(nóng)學部畜牧獸醫(yī)學院動物胚胎工程吉林省重點實驗室主任李子義教授。
“我也有遺憾,‘織女’出生時我不在現(xiàn)場。”李子義教授笑著說,“那時候我正好在美國開一個遺傳學的國際學術會,是我的學生殷玉鵬通過Email告訴我‘織女’出生了。”原來,母牛從懷孕到生產(chǎn)一般需要280天,而“織女”的媽媽懷孕276天就生產(chǎn)了,所以說它是個早產(chǎn)兒。
“原以為它可能會晚幾天出生的。因為制備‘織女’克隆胚胎的體細胞,來自一個受孕40多天的奶牛胚胎。沒想到它還早產(chǎn)了。”李子義說。
特殊的基因片段來自牛奶
李子義教授介紹,克隆牛“織女”是利用分子生物學技術,將牛奶蛋白中編碼賴氨酸基因片段轉(zhuǎn)入“雌性黑白花奶牛”胎兒成纖維細胞內(nèi),以此體細胞為細胞核供體,通過體細胞核移植技術制備克隆胚胎,再將克隆胚胎移植到西門塔爾雜交母牛(黃白花)代孕母牛體內(nèi),受孕276天后,順利產(chǎn)下一頭雌性轉(zhuǎn)基因克隆牛犢(黑白花)。“也就是‘織女’。它出生時體重31.5公斤,與正常的小牛犢一樣,健康活潑。經(jīng)初步檢測,體內(nèi)攜帶所轉(zhuǎn)入賴氨酸基因。”
這段描述有點專業(yè),記者通俗地理解了一下,關鍵在于兩次“轉(zhuǎn)入”。第一次“轉(zhuǎn)入”是將從牛奶蛋白中提取的氨基酸基因片段轉(zhuǎn)入正常的奶牛胚胎,并以此胚胎為體細胞供體,制備克隆胚胎。需要注意的是,制備出的克隆胚胎與原來的正常奶牛胚胎相比,已經(jīng)攜帶了賴氨酸基因片段。第二次“轉(zhuǎn)入”是將克隆胚胎轉(zhuǎn)入發(fā)情的黃白花代孕母牛體內(nèi)。之后的過程跟正常的母牛產(chǎn)仔一樣。
5%的成功率
描述克隆牛“織女”的誕生過程只要兩句話,但真正實施起來,李子義和他的團隊卻嘗試了整整兩年。“成功率很低,大概只有5%。”李子義表示。
李子義承擔的此實驗項目全名叫“高賴氨酸牛乳轉(zhuǎn)基因奶牛新品種培育”,屬國家轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專項之一。課題的總體研究目標為獲得一批產(chǎn)高賴氨酸牛乳轉(zhuǎn)基因奶牛,并初步建立轉(zhuǎn)基因牛及產(chǎn)品的安全性評價體系。
任何科學實驗的成功都是建立在無數(shù)次失敗的基礎上的,對此李子義他們有心理準備。事實上,李子義教授和他的團隊先后嘗試培育了5批克隆牛。“前3批都流產(chǎn)了,有一頭已經(jīng)妊娠7個多月了,還是流產(chǎn)了。‘織女’是第四批。第五批準備培育攜帶賴氨酸基因的公牛,如果成功培育,讓它與‘織女’交配所產(chǎn)生的子一代就有可能獲得攜帶賴氨酸基因奶牛的穩(wěn)定群體。”
“換句話說,我們還在努力為‘織女’培育它的‘牛郎’?”記者問。“可以這么說。”李子義說。
市場化有待時日
為什么要培育攜帶賴氨酸基因片段的克隆奶牛?因為賴氨酸是人體必需的8種氨基酸之一,主要功能是調(diào)節(jié)人體代謝平衡,提高鈣的吸收,加速骨骼生長,同時有促進生長發(fā)育、增加食欲、減少疾病和增強體質(zhì)的作用。
“人體自身不能合成氨基酸,必須從食物中獲得。而中國人的主要食物——谷物的賴氨酸含量普遍較低,需要從高賴氨酸含量外源蛋白中補充攝入量的不足。”李子義表示。
至于牛奶,它本身含有賴氨酸,但含量較低,一旦培育出穩(wěn)定的攜帶賴氨酸基因的奶牛群體,我們就可以將牛奶中的賴氨酸含量在現(xiàn)有基礎上提高20%。顯然,李子義教授的這項研究具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
記者:“得有多少頭攜帶賴氨酸基因的奶牛,才能算穩(wěn)定群體?”
李子義:“怎么也得一二百頭吧。”
記者:“這么說這個項目的研究還要很長一段時間。”
李子義:“國家(轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專項)提出的是15到20年,我們這個項目估計得5到10年吧!” (記者 肖虹 通訊員 劉越西 徐仁元)
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吉林大學農(nóng)學部畜牧獸醫(yī)學院動物胚胎工程中心,其前身為解放軍獸醫(yī)大學胚胎工程研究室,創(chuàng)立于1982年。先后承擔國家、軍隊及省部級科研課題50余項,發(fā)表SCI收錄論文200余篇,培育國家動物新品種2個。該中心的主要研究方向集中于3個寬廣且交叉的領域:(1)轉(zhuǎn)基因克隆動物與抗病育種;(2)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物培育與高效擴繁;(3)人類疾病動物模型培育。
該中心已在轉(zhuǎn)基因動物克隆方面取得了一系列處于國際領先水平的重要成果。如獲得了國際首例轉(zhuǎn)基因雪貂、國際首例表達Omega-3脂肪酸(魚油)的克隆豬和國際首例帶有抗豬瘟病毒基因的克隆豬。
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克隆動物必然早衰嗎?
世界上第一例克隆動物是1996年在英國誕生的克隆羊“多莉”。1997年,美國誕生了第一個“克隆猴”。此后,全球體細胞克隆動物全面開展,已經(jīng)有小鼠、牛、山羊、豬和貓等多種克隆動物。
我國的克隆研究起步較早,從上世紀90年代起,我國就開展了大量的動物胚胎細胞克隆研究工作。1999年,我國第一頭體細胞克隆羊誕生。此后,我國科學家又不斷進行了多次克隆實驗。2002年1月,我國第一只本土克隆牛“委委”在山東出生,但在降生后一個多小時就夭折了。國際上的克隆牛成活率也較低。
事實上,早在1999年人們開始注意到克隆羊“多莉”出現(xiàn)早衰現(xiàn)象,并對動物克隆的前景表示擔憂。不過,隨后進行的克隆牛研究發(fā)現(xiàn)更多的早亡現(xiàn)象。日本科學家獲得8頭克隆牛,其中4頭不久后死亡。同時,美國、加拿大等國的克隆牛研究中均出現(xiàn)克隆牛流產(chǎn)率高、胎兒死亡率高、胎兒過重及胎盤異常等現(xiàn)象。中國科學院的專家表示,目前中國克隆牛流產(chǎn)早亡的原因仍在研究之中,國際上對于克隆牛出現(xiàn)的異常也尚未找到根本原因及最終解決辦法。
不過專家同時表示,雖然克隆牛的成活率不高,但存活下來的克隆?;旧鲜钦5?。美國科學家對于24頭已經(jīng)達到性成熟時期的克隆牛進行體檢,證明與正常牛完全一樣,沒有發(fā)現(xiàn)遺傳缺陷、免疫缺陷和過于肥胖等現(xiàn)象。 (據(jù)百度詞條)
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克隆動物產(chǎn)品安全嗎?
關于克隆動物產(chǎn)的奶或肉是否存在安全問題,科學界一直存在爭議。去年7月,歐洲議會議員投票支持一項立法法案,禁止克隆動物的肉類食品和其他制品進入歐洲的食品供應鏈。這項法案有望在今年9月正式成為歐盟法律。與歐洲相比,美國對克隆動物食品的態(tài)度比較寬松。美國食品與藥品管理局曾表示,“克隆牛奶”適合人類飲用。
不少歐洲專家認為,克隆產(chǎn)品尚未發(fā)現(xiàn)存在任何食品安全風險。但不少人反對,認為克隆產(chǎn)品可能導致新的疾病由動物傳染給人類。英國食品標準局進行的一項調(diào)查發(fā)現(xiàn),民眾普遍反對克隆肉類制品、奶類食品進入市場:“大多數(shù)人的結(jié)論是他們不想吃這種食物。”
中國農(nóng)業(yè)大學生物學院農(nóng)業(yè)生物技術國家重點實驗室研究員丁方榮表示,從科學理論角度來講,“克隆牛奶”適合人飲用,沒有問題。因為全世界的克隆牛群體已經(jīng)很大,克隆奶??隙〞衿胀膛R粯赢a(chǎn)奶,因此就催生了“克隆牛奶”進入市場銷售的現(xiàn)象。目前我國還沒有“克隆牛奶”流入市場。 (據(jù)百度詞條)