科學家正在製定一項雄心勃勃的計劃,利用基因工程使猛獁象從滅絕中復活——距猛獁像在地球上滅絕已有 4000 多年。
據領導「反滅絕」計畫的研究人員稱,該團隊距離看到第一個猛獁象-大象雜交胚胎的誕生可能僅剩幾年的時間。
他們的計劃是將從猛獁象冰凍遺骸中提取的基因拼接到該物種現存親緣關係最近的亞洲象的胚胎中。
「我們的目標是生產大象與猛獁象的雜交胚胎,」哈佛大學猛獁象復興小組的首席研究員喬治·丘奇說,告訴漢娜·德夫林守護者。
“實際上,它更像是一頭具有許多猛獁象特徵的大象。我們還沒有做到這一點,但這可能會在幾年內發生。”
儘管有一些大膽的標題,這些第一個雜交胚胎不會真正是長毛猛獁象——我們距離再次看到像上圖中的猛獁像那樣在地球冰凍平原上漫遊還有很長的路要走。
該團隊的目標是培育含有已滅絕物種的一些獨特基因的亞洲象。
但如果研究人員能夠實現這一目標,這仍然代表著在這方面向前邁出了一大步。“去滅絕”研究目的是讓猛獁象的基因復活。
哈佛猛獁象項目2015年開始,研究人員在猛獁象基因組中識別出幾個編碼猛獁象獨特特徵的基因。 猛獁象的 DNA 是從西伯利亞永久凍土層下凍結了數千年的遺骸中提取的。
團隊已經成功拼接 45這些猛獁象基因進入大象細胞以證明該技術有效。
「我們已經知道一些與小耳朵、皮下脂肪、頭髮和血液有關的東西,」丘奇說告訴莎拉·納普頓電訊報。
但他們現在正致力於創造第一個雜交胚胎。
計劃是提取亞洲像皮膚細胞,然後使用基因編輯工具CRISPR/Cas9將猛獁象基因插入基因組。
研究團隊還將從雌性大象身上取出一個受精卵細胞,並去除其細胞核——細胞中含有所有遺傳物質的部分。
然後,研究人員將基因改造的皮膚細胞與無核卵細胞進行拼接,使卵子帶有改造的DNA。
這些卵子將被人工刺激發育成胚胎。
“我們正在研究評估所有這些編輯的影響的方法,並基本上嘗試在實驗室中建立胚胎髮生,”教堂解釋。
一旦研究小組開發出早期胚胎,他們的計劃是將它們放在人造子宮中生長,而不是將它們移植回雌性亞洲象體內以使其足月。
「我們希望完成整個程序離體(在活體之外),”教堂告訴德夫林。 “將瀕危物種的雌性生殖置於危險之中是不合理的。”
但鑑於迄今為止還沒有哺乳動物在子宮外生長到足月,人工子宮技術是否能像雜交胚胎一樣早準備好還值得懷疑。
仍然,教會充滿信心他們可以成功,並表示他的團隊已經成功地使用人造子宮將小鼠胚胎培育至中期。
「我們正在測試老鼠的生長情況離體。 20 世紀 80 年代的文獻中有一些實驗,但有一段時間沒有引起太大興趣,”他說。“今天我們有了一套全新的技術,我們正在重新審視它。”
Church 將在 2017 年年會上展示他的作品美國科學促進會 (AAAS)本週在波士頓。
他的團隊的「胚胎髮生」技術尚未經過測試或同行評審,因此目前,我們必須對他關於第一個雜交胚胎僅在兩年後出現的說法持保留態度。
但即使他們能夠成功,恢復已經滅絕數千年的基因也存在倫理問題。
曼徹斯特大學動物學家馬修·科布表示:「猛獁象'去滅絕'的提議引發了一個巨大的倫理問題——猛獁像不僅僅是一組基因,它是一種社會性動物,就像現代亞洲像一樣。告訴守護者。
“當大象與猛獁象的雜交體誕生時會發生什麼?大象會如何迎接它?”
其他人則對這一前景更加興奮——Edze Westra,英國艾克塞特大學專家,告訴電訊報。 “我認為喬治·丘奇在試圖復興特定物種方面所做的事情代表著一個巨大的機會。”
他補充說:“人們還可以利用這項技術對迅速衰退的物種或那些因近親繁殖而無法增加生存機會的物種進行 DNA 改造。”
但這不僅僅是讓一個物種起死回生。 丘奇告訴媒體,他們的計畫有兩個目標——為瀕臨滅絕的亞洲象確保一個替代的未來,並幫助應對全球暖化。
最後一點可能聽起來很奇怪,但猛獁象與大象的雜交實際上可以在預防苔原永凍土融化並將大量溫室氣體釋放到我們的大氣中。
“它們通過刺穿積雪並允許冷空氣進入來防止苔原融化,”教堂說。 “夏天他們會砍倒樹木,幫助草生長。”
丘奇將在會議上展示他的團隊的最新研究本周美國科學促進會 2017 年會議。