我们梦想永远生活。 我们希望我们能够克隆您喜欢的宠物，就像绵羊多莉一样。 我们想在“侏罗纪公园”中走走，看看恐龙和猛mm象，看看灭绝的莫阿，渡渡鸟和其他生物。
加州圣克鲁斯大学生态与进化生物学系教授贝丝·夏皮罗（Beth Shapiro）向我们介绍了现代物种娱乐科学的迷人历史。
一旦任何生物死亡，其DNA就会在紫外线和细菌的影响下立即开始崩溃，因此，您不能只是获取细胞并克隆灭绝的动物。 研究人员必须应对一项艰巨的任务-他们试图将一些DNA片段丢失的难题拼凑起来。
让我们弄清楚是否需要恢复灭绝的物种（贝斯·夏皮罗（Beth Shapiro）确信这是值得的），一路走来遇到的困难以及它可能导致什么。
摘录
创建克隆
当您在苔原上工作时，没人会在乎您错误地大声唱歌，沿着蜿蜒的河流漫步。 没有人会笑您身上穿的五层衣服，也不会取笑您最后一次注定要把蚊子挡在体内之外的各种蚊帐。 当您经验丰富的Mi-8直升机在西伯利亚冻原中间意外降落，以便带一对讲法语的夫妇带着一个5岁的孩子和一个红色的大冰箱时，没人能听到。
我在2008年夏季学到了所有这些知识，当时我深情地回忆起我最奇怪，最不成功的骨骼狩猎季节。 那个夏天，我们在泰米尔半岛低地苔原上一个被湖泊环绕的小营地里度过了几个星期。 我们狩猎了猛mm象。
泰米尔人的探险队是由经验丰富的北极探险家伯纳德·比格（Bernard Buig）率领的，没有理由相信我们会失败。 数十年来，Bernard领导了Cerpolex公司（来自法国CERcles POLairesEXpédition），并领导了西伯利亚和北极的土地探险。 这些探险始于他装备精良的哈丹加基地，这是俄罗斯克拉斯诺亚尔斯克地区哈丹加河上的一座小城市。 到2000年代初，伯纳德转而进行更科学的探险，并在Zerpolex的领导下成立了Mammuthus（拉丁语“猛ma象”）组织，该组织的宗旨是探索和荣耀北极及其众多珍宝。 然而，正如该组织的名称所暗示的那样，她特别关注的重点是寻找猛mm象的木乃伊，并促进他们的研究。 猛mm象的形成要么是一个进取的步骤，要么只是非常及时的，因为从本世纪初开始，在西伯利亚的多年冻土层中经常发现了猛mm象和其他古代冰河巨人的木乃伊。
与伯纳德会面后，不可能不确保他的领导才能和探险的成功。 到2008年，伯纳德（Bernard）在西伯利亚冻原上有数十年的工作经验。 他有着不竭的精力和热情，对在西伯利亚工作时遇到的物流困难非常了解（并且知道如何解决这些困难），并且还拥有大量的保暖外套。 最重要的是，他与当地居民进行了很长时间的合作，这以某种方式解释了为什么他经常成为第一个接触到最近发现的猛ma象木乃伊的人的原因。 一切都表明探险应该成功。
我们的冒险始于哈丹加省伯纳德的西伯利亚房屋。 Khatanga是一个不寻常的地方。 这是世界上人们生活的最北端之一。 尽管该市的人口不足3.5万人，但这里有一个机场，一家旅馆以及一个自然与人种志博物馆，到处都是与居住在该地区及其历史的人有关的展品。 Khatanga也有几家餐馆，供应用莳萝调味的当地动物肉，还有几家小商店，出售带有冻疮迹象的胡萝卜，价格为8美元，半自动机枪和各种口味的口香糖。 道路和河岸到处都是陌生的机制，其中一些机制可能仍在起作用。 人们居住在任何地方-小型木屋，大型公寓楼甚至运输集装箱-那些用于集装箱船跨海运输货物的集装箱。 甚至伯纳德的房屋也部分由连接在一起的运输容器组成，并且大概与环境隔绝了。 最后，这座城市位于北纬71度，哈丹加（Khatanga）的冬天又黑又冷，平均每月最低气温约为–35°C，12月和1月的许多日子完全没有阳光。 没错，我们是从7月到8月在那儿的，气温在5-15°C的可接受范围内波动，太阳日以继夜地发光。 当然，几只蚊子盘旋着，破坏了其余的美妙气氛。 更确切地说，是数百只蚊子。
每立方厘米的空气。
伯纳德（Bernard），他的妻子西尔维亚（Sylvia）和他们二十岁的侄子皮特（Pete），为伯纳德（Bernard）工作的几名俄罗斯人，一名法国女导演和她的男友以及对冰河时期动物感兴趣的各种各样的科学家参加了这次考察。 我们小组中年龄最大的科学家是密歇根大学的猛mm象专家兼教授Dan Fisher。 丹是该领域的世界专家：通过检查猛mm象的生长方式，他可以确定性别，生殖史，生活方式，甚至是动物死亡的原因。 Dan还测量了猛ma象牙生长过程中积累的化学元素，碳和氮的稳定同位素的数量。 这些同位素几乎连续记录了猛ma饮食和环境的变化。 曾受Dan培训的Adam Rountry和David Fox也与我们合作。 最终，我们中间有两名DNA研究人员：我和当时在伦敦大学皇家霍洛威学院任教的伊恩·巴恩斯（Ian Barnes），但在牛津大学攻读论文时我遇到了他。
丹，大卫和亚当梦想着找到ks牙，而伊恩和我则希望长出象牙。 象牙更适合同位素分析，但它们所含的DNA很少。 伊恩和我也对冰川时期所有生活在泰米尔的动物都感兴趣，因此我们并没有严格关注收集猛mm象骨头。
由于对我来说仍然是一个谜，尽管我们在到达哈丹加之前就对伯纳德作出了承诺，但我们还是不得不等了整整一周的时间才能得到这架直升机。 我们暂时定居在伯纳德，为了消磨时间，开始研究卡丹加。 我们尝试了很多保暖的外套和蚊帐。 我们在大街上徘徊，取笑当地的狗，并试图弄清各种机制的目的。 我们为昆虫设置了陷阱，并确定了到达那里的昆虫的类型。 我们为电影摄制组和未来研究项目的利益在伯纳德（Bernard）收藏品中钻了几根骨头。 在我们等待期间，伯纳德组织并与他的俄罗斯科学家和物流专家小组接连参加了一次会议。 这些会议生动而令人兴奋：巨大的地图不适合放在桌子上，谈话变成高调的语调，与描述过去冰川的地理界限的旧科学文件进行了调和，伏特加酒倒入玻璃杯中，并制定了未来游览计划。
终于，直升机到达了，该飞到田野了。 我们收集了食物，燃料和东西，然后从伯纳德的家直接开车去了机场。 我们一直通过安全控制到达跑道，并与我们的下一辆车面对面：心爱的Mi-8直升机。 其中约四分之一的空间已被两个巨大的气瓶占据。 走过汽缸，我们将露营设备，照相机和照明设备放入其中，进行摄影，两艘大型充气船和两台舷外马达，每台容量为250马力，供应大米和未知的冻干食品，足以养活二十个人六个星期，一个用于烹饪和伏特加酒的巨大汽油罐，其数量足以使人们感到至少一天的幸福。 Mi-8直升机失踪了大约三分之一的窗户，大概是使其在船上吸烟更容易。
装载完所有东西后，我们爬进去，坐在窗户下面的长椅上，以及东西和气瓶的顶部。 最后登上的是我们厨师的狗Pasha，它是一岁的西伯利亚雪橇犬。 帕夏（Pasha）对参加我们的探险活动表示担忧，试图与斜坡下的跑道掩体合并。 我同意帕欣关于哪个更好的疑问：被跑道吞下或在Mi-8上飞向天空。 当很明显地带不想吸收帕夏时，他逃跑了。 厨师和一名飞行员下车，抽了几根烟，抓到了帕夏，把他抱到了坡道的中间，不知何故想念他，再次抓住了他，安抚了他，使他拖到坡道的尽头，把他带进了门，终于我们进入了驾驶舱。 面对欢乐的惊叹和帕沙的绝望how叫，我们离开了地面，飞向苔原。
体细胞核移植
如果世界各地的收藏物中已经积累了那么多骨头，为什么我们需要走出实地去寻找更多骨头？ 为什么要处理残破的直升机，金矿，二十四小时的日光和蚊子云？ 答案很简单：最好的骨头是那些从冰冷的苔原直接传给我们的骨头。 我们想要找到从未融化的骨头。 它们包含保存最完好的细胞以及保存最完好的DNA。
我们并不是唯一一个在北极度过夏天来寻找冰河时期动物遗骸或在金矿中闲逛的科学家，但是我很高兴地认为我们拥有最明智的商业方法。 例如，我们知道我们并不在寻找可以克隆的细胞。 科学家关于使用体细胞克隆动物的一切知识（即它们既不是精子也不是卵）都表明，只有在细胞包含完整基因组的情况下，克隆才能起作用。 在冻原冰中发现的绝种动物的遗体中没有发现这样的细胞。
机体死亡后立即开始破坏DNA。 动植物细胞含有酶，其酶的作用是破坏DNA分子内的键。 这些酶称为核酸酶，存在于细胞，泪液，唾液，汗液甚至指尖中。 当我们生活时，核酸酶对我们至关重要。 它们会破坏进入我们体内的病原微生物，从而对我们造成任何伤害。 它们修复受损的DNA，使我们的细胞修复损坏的DNA。 在我们的细胞死亡后，核酸酶会破坏它们的DNA，因此我们的身体更容易摆脱它们。 换句话说，核酸酶在细胞死亡后以保持活跃的方式进化，这对于想要克隆猛mm象的人来说是个坏消息。
在实验室中，我们不允许核酸酶破坏我们试图分离的DNA，方法是将新鲜样品浸入化学抑制剂溶液中，或使其快速冷冻。 北极是一个寒冷的地方，但还不够冷，无法冻结某些东西（尤其是像猛as象一样大）的速度，足以保护DNA免受腐烂。 另外，核酸酶是由所有活生物体产生的，包括细菌和真菌，它们定植在死动物的腐烂体中。 因此，死亡后任何细胞的基因组可以长时间保持完整的机会很小。 没有完整的基因组，猛ma克隆将无法进行。 更确切地说，将不可能通过体细胞核移植来克隆猛oth象。
体细胞核转移是一个乏味但很合适的名称，由于这个原因，我们尤其拥有最著名的克隆-多莉羊（图8）。 多莉（Dolly）是1996年从苏格兰罗斯林研究所的科学家克隆而来的。 科学家从取自成年绵羊的乳腺细胞中去除了细胞核，即含有基因组的细胞的一部分，并将该细胞核放在了另一只成年绵羊的卵中。 然后，该卵细胞在另一位成年女性的子宫中发育成完全健康的此类个体。 重要的是要注意，通过核转移克隆的绵羊与成为乳腺细胞供体的动物在基因上是相同的，与它的代孕母亲或取卵的绵羊无关。
要了解此过程的复杂性，您需要学习一些有关细胞的知识。 我们的身体（以及其他活生物体）由三种基本类型的细胞组成：干细胞，生殖细胞和体细胞。 体细胞-最重要的是，这些包括皮肤细胞，肌肉细胞，心脏细胞等。 体细胞具有一组二倍体染色体，这意味着它们包含每个染色体的两个副本-一个来自母亲，一个来自父亲。 体细胞也有专长-可以是脑细胞，血细胞或乳腺细胞，类似于用于创建多莉的细胞。 细胞的另一类是原生殖细胞（生殖细胞），从中形成配子-精子和卵细胞。 配子具有一组单倍体染色体，即每个染色体仅包含一个副本。 通过正常的有性生殖，两个单倍体配子在受精时合并，形成二倍体合子，然后从中发育出胚。
在核移植中，省略了配子受精和融合的阶段。 取而代之的是，发生了称为去核作用的过程，在此过程中，单倍体卵基因组被去除了。 然后，将体细胞（在多莉的情况下为乳腺细胞）的二倍体核置于其位置。
在哺乳动物正常的有性繁殖下，受精过程中形成的合子含有没有任何专一性的细胞。 这种非专业细胞属于第三类，称为干细胞。 组成合子的干细胞在其发育的早期就被称为全能的，因为它们可以变成任何类型的细胞，因此可以产生整个活生物体。 随着胚胎的进一步发展，细胞繁殖并开始分化，即在体内执行更专门的功能。 在胚胎发育的最早阶段之一，全能干细胞丧失了变成任何类型细胞的能力，但仍然没有明确的专长。 现在，这些细胞称为多能细胞。 例如，哺乳动物多能干细胞可以转化为除胎盘以外的任何类型的细胞。
多能干细胞对科学特别重要，因为它们可用于治疗人。 当干细胞分裂时，它们会产生其他干细胞或专门的体细胞。 这意味着它们有可能替换患病或受损的细胞。 干细胞不仅可以在发育中的胚胎中找到，而且可以在成年人体的所有组织中找到。 成人干细胞往往比胚胎干细胞更加专门化，但是尽管如此，它们对于修复受损组织和更新它们至关重要。 出于医学目的，通常会使用成人干细胞。 例如，造血干细胞可以变成各种类型的血细胞，它们被用于治疗包括白血病在内的血液疾病。
让我们回到核转移克隆。 与干细胞不同，体细胞是高度专门化的。 它们不能变成不同类型的细胞，因为它们代表了分化过程的终点。 体细胞具有特定的功能，其细胞机制适应这项工作的质量。 在取自绵羊的乳腺的体细胞中，仅表达需要表达以实现乳细胞功能的那些蛋白质，因此仅包含编码这些蛋白质的基因。
为了使体细胞能够变成完整的生物体，它必须“忘记”有关其专业化的一切，并加以区分。 它应该再次变成胚胎干细胞。
尽管可以说多莉是最著名的体细胞核移植动物，但她并不是第一个以此方式创建的克隆动物。 在20世纪50年代和60年代，牛津大学的约翰·格登（John Gerdon）证明，即使在这些细胞核被去除并被体细胞核取代后，青蛙卵仍会在青蛙中发育。 尽管当时对这种现象的机理还不甚了解，但Gerdon的主要观察结果是鸡蛋以某种方式开始了体细胞去分化的过程-后者“忘记了”以前的细胞类型。 2012年，盖登（Gerdon）与京都大学（Kyoto University）的山中伸弥（Xinya Yamanaka）一起因这项发现而获得诺贝尔奖。
Yamanaka后来发现，在体外，即在实验室条件下的组织培养中，可以通过向细胞中添加一组转录因子来实现相同的多能性（体细胞去分化），所述转录因子是与DNA的特定部分结合并控制哪些基因应该打开和何时。这种细胞称为诱导多能干细胞（iPSC）。核移植用于克隆绵羊，牛，山羊，鹿，猫，狗，青蛙，雪貂，马，兔子，猪和许多其他动物。具有特定所需特性的动物克隆也越来越受欢迎。互联网上广泛宣传用于克隆宠物和创造克隆冠军马的后代的商业服务。最初的结果已经可见：在2013年底，六岁的肖米马是赛马（Sage）的克隆人，曾在马术马术比赛中表演，成为阿根廷三冠王的冠军，这可能会为表演和体育开创动物育种的新纪元。但是，通过核转移进行克隆的效率较低。多莉（Dolly）是罗斯林研究所（Roslyn Institute）创造的277个胚胎中唯一的胚胎，该研究所活着看到它的诞生。一匹名为普罗米修斯的母马，是第一个出生的克隆马，是841个胚胎中唯一发育成这种同类的成熟个体的母马。Snuppi是阿富汗猎犬的雄性，由韩国科学家Hwan U Sok克隆，是在123个不同的代孕母亲植入1095个胚胎后出生的两只幼犬之一，并且是唯一活了几周的幼犬。在所有这些情况下，科学家都可以访问从活体动物身上提取的无限数量的体细胞。活着的猛mm不存在。»这本书的更多信息可以
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