科學家嘗試無限克隆克隆體，但結局不妙

無限克隆克隆體的做法，目前看來似乎是生殖繁衍的死胡同。

過去30年來，無數科學家以及至少十幾部高概念科幻喜劇都曾推測，無休止地用克隆體制造克隆體可能會產生逐漸退化的效果。在研究人員首次克隆出多莉羊的同一年，邁克爾·基頓主演的喜劇《復制丈夫》（1996）將其比作辦公室施樂復印機反復復印產生的視覺靜態噪點。

如今，日本生物學家確定了他們認為是限制克隆體代際繁衍成功數量的硬性上限。該團隊基于20年連續克隆小鼠的自身研究，原本希望借助一種有前景的試劑添加劑——曲古抑菌素A，實現無限克隆克隆體。這種試劑有助于抑制克隆過程中基因突變的活性。

“我們最初得出結論，連續克隆可以無限持續下去，”若山照彥及其同事在周二發表于《自然·通訊》期刊的新研究報告中指出，“因為每一代的成功率都有小幅提升。”事實上，研究過程一直進展順利，直到研究人員開始克隆第25至27代小鼠。但據若山團隊稱，到了第58代，小鼠甚至存活不到一天。

數千只健康克隆體

科學家將曲古抑菌素用作抗真菌抗生素，但它也能抑制小鼠和人類等哺乳動物的某些酶功能。然而，就若山及其團隊的研究目的而言，這種化合物還起到了他們所說的“表觀遺傳修飾試劑”的作用，能抑制不需要的DNA轉錄因子，即那些在克隆過程中激活小鼠基因代碼中潛在有害突變片段的酶蛋白。

“超過1200只克隆小鼠源自同一只原始供體小鼠，”現任職于山梨大學先進生物技術中心的發育生物學家若山照彥及其合著者表示。令人驚訝的是，在出現成功率驟降之前，大多數克隆體都狀況良好。該團隊報告稱：“除最后一代外，晚期克隆體在出生后都格外健康，壽命正常，盡管攜帶許多有害突變。”

研究人員還發現，這些反復克隆的克隆體，其大部分生殖器官發育得健康完好，“這增加了通過有性生殖產生后續世代的可能。”

他們的研究表明，使用曲古抑菌素等試劑的進一步實驗或許能將克隆代際繁衍推向更深的世代。他們發現，即使在處理較晚、更困難的克隆代際時，這種化合物依然有效。對于第51代克隆小鼠，使用曲古抑菌素時，將克隆供體細胞核植入卵子的成功率（5.4%）是不使用該試劑（1.6%）的三倍。

急劇下降

然而，若山團隊確實衡量了關于其克隆體每一代之間出現的自然突變數量的一些確鑿數據。每一輪新的克隆小鼠，其基因代碼中都會產生約70個小的“單核苷酸變異”和約1.5個額外的、更顯著的“結構變異”。雖然這個比率并不反常，但這些結構變異在多次再克隆過程中不斷累積。

他們發現，隨著時間的推移，“有害變異的累積似乎超過了適應性效應”，而且沒有通過有性生殖實現的染色體重組效應來篩選掉巨大且潛在有害的遺傳變異。

同樣在此處，有證據表明，即使稍微回歸有性生殖，也能糾正這些問題。例如，研究人員培育的晚期克隆小鼠出生時胎盤有明顯異常，但當這些小鼠自然交配后，其后代的胎盤恢復了正常。

關于哺乳動物和其他生物為何進化出有性生殖，存在諸多理論，其中一種觀點認為，這通過提供強大的遺傳多樣性，幫助早期物種抵御寄生蟲。若山團隊在遺傳再克隆領域走向極限的探索或許表明，哺乳動物需要通過交配來保護其基因組，避免其隨時間推移而退化。

如果朋友們喜歡，敬請關注“知新了了”！