印度洋小島上的滅絕圣誕島大鼠研究讓科學(xué)家復(fù)活猛犸象等滅絕動(dòng)物的夢(mèng)想破滅
印度洋小島上的滅絕圣誕島大鼠研究讓科學(xué)家復(fù)活猛犸象等滅絕動(dòng)物的夢(mèng)想破滅
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：對(duì)一種曾經(jīng)生活在印度洋一個(gè)小島上的滅絕老鼠的研究可能讓科學(xué)家們復(fù)活猛犸象等更多著名滅絕動(dòng)物的夢(mèng)想破滅了。圣誕島大鼠在100多年前就消失了，島上的滅誕島大鼠動(dòng)物的夢(mèng)但是絕圣海口美女包養(yǎng)（電話微信181-8279-1445）提供頂級(jí)外圍女上門，可滿足你的一切要求研究人員現(xiàn)在說，即使是讓科它的詳細(xì)基因組也不夠完整，不足以讓它復(fù)活。學(xué)家象等想破
加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的復(fù)活生態(tài)學(xué)家Douglas McCauley說，這項(xiàng)工作“顯示了科學(xué)家們離通過對(duì)近親進(jìn)行基因改造使滅絕的猛犸滅絕滅物種復(fù)活有多么美妙的距離，但也有多么毀滅性的印度洋小研究距離”，他并沒有參與這項(xiàng)研究。島上的滅誕島大鼠動(dòng)物的夢(mèng)
目前還沒有任何物種被復(fù)活，絕圣但“去滅絕”(de-extinction)吸引了許多遺傳學(xué)家和未來學(xué)家的讓科注意。圭爾夫大學(xué)的學(xué)家象等想破倫理學(xué)家Karen Wendling說：“我知道很多生物學(xué)家都在想，‘我可以這樣做嗎？復(fù)活’”魅力的一部分僅僅是看到一個(gè)消失的物種復(fù)活的承諾。但是猛犸滅絕滅把一種關(guān)鍵的動(dòng)物放回它原來的棲息地也可以幫助恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)。猛犸象曾經(jīng)控制著北極的印度洋小研究灌木和樹木，并用它們的糞便為草地施肥。事實(shí)上，一家名為Colossal Laboratories and Biosciences的公司旨在將大象變成猛犸象，或者至少是類似猛犸象的動(dòng)物。McCauley說：“有很多希望和炒作，海口美女包養(yǎng)（電話微信181-8279-1445）提供頂級(jí)外圍女上門，可滿足你的一切要求認(rèn)為去滅絕將拯救我們”，避免生態(tài)系統(tǒng)的失敗。
為了使一個(gè)已經(jīng)滅絕的物種復(fù)活，科學(xué)家們首先需要對(duì)其基因組進(jìn)行測(cè)序，然后編輯一個(gè)活著的“近親”的DNA以與之匹配。接下來的挑戰(zhàn)是用修改后的基因組制造胚胎，并讓它們?cè)诨钪摹按心赣H”體內(nèi)發(fā)育成熟。到目前為止，科學(xué)家們已經(jīng)對(duì)大約20個(gè)滅絕物種的基因組進(jìn)行了測(cè)序，包括洞熊、侯鴿和幾種類型的猛犸象和恐鳥。但是還沒有人報(bào)道過在一個(gè)活的“近親”身上重新創(chuàng)造出滅絕的基因組。
在新研究中，哥本哈根大學(xué)的進(jìn)化遺傳學(xué)家Tom Gilbert認(rèn)為最好從小處開始。他推斷說：“如果我們想嘗試如此瘋狂的事情，為什么不從一個(gè)簡(jiǎn)單的模型開始。因此，他和汕頭大學(xué)的分子生物學(xué)家林劍青以及他們的同事把注意力集中在圣誕島大鼠（Rattus macleari）上，它于1908年從位于澳大利亞西部約1200公里的那個(gè)島上消失了。McCauley說，考慮到它與挪威褐鼠的密切關(guān)系，這個(gè)物種"應(yīng)該是一個(gè)夢(mèng)幻般的去滅絕的候選者"，挪威褐鼠是一種經(jīng)過充分研究的實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物，擁有完整的基因組序列，科學(xué)家已經(jīng)知道如何修改。
Gilbert和林劍青從兩只保存下來的圣誕島大鼠標(biāo)本的皮上提取DNA，并對(duì)其進(jìn)行多次測(cè)序以獲得盡可能多的基因組。他們實(shí)現(xiàn)了對(duì)其60多倍的覆蓋。舊的DNA只以小片段的形式存在，因此研究小組使用挪威褐鼠的基因組作為參考，盡可能多地拼湊出消失的老鼠的基因組。研究人員周四在《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上報(bào)告說，比較這兩個(gè)基因組發(fā)現(xiàn)圣誕島大鼠的基因組仍有近5%的部分丟失。丟失的序列包括該大鼠估計(jì)的34000個(gè)基因中的大約2500個(gè)。 Gilbert說：“我很驚訝。例如，恢復(fù)的DNA包括圣誕島大鼠特有的圓形耳朵的基因，但是重要的免疫系統(tǒng)和嗅覺基因要么缺失要么不完整。”
失蹤的DNA數(shù)量讓斯坦福大學(xué)的生物倫理學(xué)家Henry Greely感到驚訝：“這是一個(gè)我沒有關(guān)注過的重要問題。”
倫敦自然歷史博物館的進(jìn)化生物學(xué)家Victoria Herridge說，這項(xiàng)工作 “真正突出了（去滅絕）工作的困難，甚至可能是荒謬的”。
Herridge說，許多丟失的基因?qū)⑹鞘姑總€(gè)物種獨(dú)一無二的基因。她指出，一個(gè)已經(jīng)滅絕的物種和它的活體近親分化的時(shí)間越長(zhǎng)，丟失的基因就越多；圣誕大鼠和挪威褐鼠是在260萬年前分化的，在進(jìn)化時(shí)間上只是一眨眼的功夫；猛犸象和亞洲大象是在600萬年前分化的。“很多談話使（去滅絕）看起來非常直接，但當(dāng)然，它不是，”Herridge說。
McCauley 同意這一點(diǎn)。他說5%是一個(gè)很大的差別--人類基因組與黑猩猩和倭黑猩猩的基因組僅有1%的差別。“我們可以制造一些東西，但似乎很明顯，它永遠(yuǎn)不會(huì)是一只圣誕島大鼠，”他補(bǔ)充說。“在這種情況下，意義何在？”
但是，墨爾本大學(xué)帕克維爾分校的發(fā)育生物學(xué)家Andrew Pask，正在帶頭努力使一種已滅絕的有袋動(dòng)物--袋狼（即塔斯馬尼亞虎）復(fù)活，他對(duì)新報(bào)告不以為然。他說：“袋狼也許是（去滅絕）的最佳候選物種。”他的團(tuán)隊(duì)對(duì)這種捕食者的基因組以及幾個(gè)潛在的替代物種的基因組進(jìn)行了測(cè)序。他表示，他們發(fā)現(xiàn)盡管有5%的袋狼的基因組缺失，但這5%主要是重復(fù)性區(qū)域，很可能不會(huì)影響轉(zhuǎn)化后的動(dòng)物的外觀或行為方式。
此外，幫助創(chuàng)建Colossal的哈佛大學(xué)遺傳學(xué)家George Church說，現(xiàn)代和滅絕的DNA的測(cè)序正在"穩(wěn)步提高"。"許多100%的動(dòng)物基因組將越來越快地到達(dá)。"
Gilbert現(xiàn)在認(rèn)為創(chuàng)造一個(gè)猛犸象或侯鴿的精確復(fù)制品將是“不可能的”。但是這種努力可能會(huì)導(dǎo)致國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟所稱的"替代物"，即足夠接近于在已滅絕物種的舊生態(tài)系統(tǒng)中執(zhí)行相同功能的動(dòng)物，例如耐寒的"毛象"。而這正是Church研究的方向。他解釋說：“主要目標(biāo)不是制造'完美的復(fù)印件'，而是制造多樣化和選擇性的雜交種。”現(xiàn)在，他的團(tuán)隊(duì)正專注于確定猛犸象的耐寒基因，以便轉(zhuǎn)移到大象身上。
Herridge 提醒說，在大多數(shù)情況下，科學(xué)家不會(huì)事先知道編輯的基因?qū)⑷绾斡绊憚?dòng)物的行為和生存能力。"即使我們得到了完美的基因，我們?nèi)匀灰诓煌奈锓N中孕育它，所以你為什么會(huì)認(rèn)為它會(huì)完全一樣呢？"Wendling補(bǔ)充說。
McCauley和其他人也認(rèn)為去滅絕的努力可能會(huì)占用保護(hù)工作所需的資源。Wendling指出：“你可以用一個(gè)滅絕的物種的成本來拯救八個(gè)現(xiàn)存的物種。”
但是，即使是那些不確定滅絕可能或應(yīng)該發(fā)生的人，仍然對(duì)這種可能性充滿幻想。Wendling想知道一只渡渡鳥是什么樣子。Greely則表示：“就個(gè)人而言，我很想看到一只巨大的地懶或一只劍齒貓！”
相關(guān)報(bào)道：研究人員計(jì)劃“復(fù)活”已滅絕的圣誕島虎頭鼠
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)科學(xué)網(wǎng)（林劍青等）：恐龍?jiān)?6500 萬年前滅絕，猛犸象在 4000 年前滅絕，圣誕島虎頭鼠在 119 年前滅絕。一直以來，很多研究人員希望能夠“復(fù)活”這些滅絕動(dòng)物，尤其是猛犸象。
但是， 似乎從體型小的開始更“靠譜”。 3 月 10 日，發(fā)表于細(xì)胞出版社（ Cell Press ）旗下期刊 Current Biology（ 《當(dāng)代生物學(xué)》）的一篇論文顯示，古遺傳學(xué)家將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了圣誕島虎頭鼠，他們的發(fā)現(xiàn)也揭示了“復(fù)活”技術(shù)的局限性。
“復(fù)活”工作通常沒有明確的定義。當(dāng)對(duì)一個(gè)滅絕物種的基因組進(jìn)行測(cè)序時(shí)，科學(xué)家面臨的挑戰(zhàn)是，使用退化的 DNA 不能產(chǎn)生重建一個(gè)滅絕動(dòng)物完整基因組所需的全部遺傳信息。圣誕島虎頭鼠被認(rèn)為是由于歐洲船只帶來的疾病而滅絕的。
丹麥哥本哈根大學(xué)進(jìn)化遺傳學(xué)家Tom Gilbert 和他的同事們很幸運(yùn)。該研究小組不僅獲得了這種嚙齒動(dòng)物幾乎所有的基因組，而且由于它與其他嚙齒動(dòng)物的親緣關(guān)系相對(duì)較近，因此它與一只活著的挪威褐鼠共享了約 95% 的基因組。
“ 這是一個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的測(cè)試模型。 ” Gilbert 說， “ 因?yàn)楫?dāng)你對(duì)已滅絕生物的基因組進(jìn)行排序時(shí)，你必須將它與一個(gè)非常近緣的現(xiàn)代參考物進(jìn)行比較。 ”
在滅絕物種 DNA 被盡可能精確地排序，并與現(xiàn)存物種的參考基因組進(jìn)行匹配之后，科學(xué)家能找出基因組中不匹配的部分，并在理論上能使用 CRISPR 技術(shù)對(duì)現(xiàn)存物種的 DNA 進(jìn)行基因編輯，使其與滅絕物種的 DNA 相匹配。研究人員認(rèn)為，挪威褐鼠到圣誕島虎頭鼠就是一個(gè)特別好的測(cè)試案例，因?yàn)樗鼈兊倪M(jìn)化差異與大象和猛犸象的進(jìn)化差異相似。
雖然對(duì)圣誕島虎頭鼠的測(cè)序基本上是成功的，但仍有一些關(guān)鍵基因缺失了。這些基因與嗅覺有關(guān)，這意味著“復(fù)活”后的圣誕島虎頭鼠可能無法像原來那樣處理氣味。 Gilbert 說：“以目前的技術(shù)，要恢復(fù)圣誕島虎頭鼠全部基因序列是完全不可能的，因此，要制造出完美圣誕島虎頭鼠復(fù)制品是不可能的。 ”
“ 很明顯，我們永遠(yuǎn)不可能獲得所有信息，創(chuàng)造一個(gè)滅絕物種的完美復(fù)原品。 ” 他說， “ 總會(huì)出現(xiàn)某種混合體。 ” 雖然復(fù)制品永遠(yuǎn)不會(huì)完美，但關(guān)鍵是科學(xué)家能夠編輯 DNA ，使滅絕的動(dòng)物在功能上與現(xiàn)存的動(dòng)物不同。
Gilbert 說，例如，為了復(fù)制一頭猛犸象，編輯大象的 DNA 可能就足夠了，改變基因使大象長(zhǎng)出長(zhǎng)長(zhǎng)的毛，能夠在寒冷的環(huán)境中生活。 “ 如果你在動(dòng)物園里養(yǎng)一頭毛茸茸的大象，它是否缺少一些行為基因可能并不重要。 ” 他說。 “ 但這會(huì)帶來很多道德問題。 ”
Gilbert 計(jì)劃嘗試在老鼠身上開始進(jìn)行實(shí)際的基因編輯。他打算先對(duì)一只黑鼠的基因組進(jìn)行 CRISPR 編輯，把它變成一只挪威褐鼠，然后再嘗試讓圣誕島虎頭鼠“復(fù)活”。雖然他對(duì)未來的研究感到興奮，但整個(gè)過程仍然讓他猶豫。 “ 我認(rèn)為這在技術(shù)上是一個(gè)迷人的想法，但人們不得不思考，這是不是最好的資金使用方式，抑或讓現(xiàn)存的生物繼續(xù)保持下去。 ” 他說。
相關(guān)論文信息：https://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2022.02.027 |
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