相信看過《冰與火之歌》的人,都會對影片中的冰原狼印象深刻,實際上,這種狼是有原型的,那就是生活在更新世的恐狼,它們是現代地球上的灰狼在生物學意義上的“近親”,其體型相對更大,也更強壯,只不過早在1萬多年前,它們就已經滅絕了。
(《冰與火之歌》中的冰原狼)
引人注目的是,美國巨像生物科學公司(Colossal Biosciences)的一個研究團隊近日發表聲明稱,他們將冰原狼“復活”了——該團隊利用基因編輯技術,成功培育出了3只滅絕1萬多年的恐狼幼崽。根據研究人員的介紹,其技術路徑可以概括為幾個關鍵步驟。
首先,研究人員需要從已發現的恐狼遺骸中提取其DNA。這是一項極具挑戰性的工作,因為上萬年的時間跨度會導致DNA發生嚴重的降解和斷裂,進而變得碎片化,在此項工作中,研究人員對大量碎片化的DNA進行了測序,并通過生物信息學方法,將這些序列片段拼接起來,以盡可能多地構建出恐狼基因組信息。
在獲得足夠多恐狼的基因組信息后,研究人員將其與現生犬科動物(如灰狼、胡狼和狐貍等)的基因組進行了比對分析。通過這種比較,他們得以識別出恐狼特有的基因序列和變異,并最終鎖定了14個基因中的20處突變,這被認為與恐狼的顯著特征密切相關(如毛色、體型、耳型、肌肉結構、發聲方式等)。
接下來,研究人員利用CRISPR-Cas9基因編輯技術對現代灰狼的細胞進行了改造,我們可以將其簡單地理解為,這種技術就是用一把“分子手術刀”對DNA的特定位點進行精確的編輯。
在此項工作中,研究人員針對先前識別出的基因位點,將灰狼細胞中的相應序列替換成了恐狼的特有序列,進而在基因層面將其改造成更接近恐狼的細胞。
獲得經過基因編輯的細胞之后,研究人員提取了這些細胞的細胞核,并將其移植到已經去核的灰狼細胞中,隨后,這些重構的細胞在實驗室條件下被培養發育成胚胎。
在此之后,研究人員將培育出的45個胚胎植入到多只代孕犬的子宮之中,最終,有3個胚胎成功著床并順利發育,誕生了3只恐狼幼崽,它們分別被命名為羅穆盧斯(Romulus)、雷穆斯(Remus)和卡麗熙(Khaleesi)。
研究人員表示,這3只恐狼幼崽的毛色均為白色,它們的形象看上去與《冰與火之歌》中的冰原狼非常相似,現在羅穆盧斯和雷穆斯已經有六個月大了,而卡麗熙的年齡要小一些,只有兩個月大。
值得一提的是,冰原狼“復活”這個消息發布之后,很快就吸引了大量的關注,雖然該研究團隊認為,他們成功地復活滅絕了1萬多年的恐狼,并將其稱為“世界上首次復活已滅絕的物種”,但科學界對此卻有不同的聲音。
這是因為嚴格意義上的“復活已滅絕的物種”,應該要恢復高度完整的目標物種基因組,使其在遺傳、形態和行為等方面都與滅絕前的物種完全一致,而此次研究培育出幼崽,只是基于現代灰狼的基因組進行了一定程度的改造,還停留在基因表型驗證階段。
所以從嚴格意義上來講,該研究團隊只是培育出了與恐狼類似的物種,并不能算是真正地“復活”了已經滅絕的恐狼。
盡管如此,此次研究也被認為是很有意義的,因為該研究團隊使用的技術,可能為保護現存瀕危物種提供新的策略。例如,對于一些因種群數量過少導致遺傳多樣性下降的瀕危物種,就可以使用這種技術引入近緣物種的基因,以增加其遺傳多樣性,進而提高其生存能力。
該研究團隊也表示,在過去的日子里,他們利用這項技術成功培育出了目前已極度瀕危的紅狼幼崽,這可以被視為將該技術應用于保護現有物種的初步嘗試。
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