連續克隆小鼠第58代達到極限，突變不斷累積

Yamanashi 的 Universidade 的研究人員週二在《Nature Communications》雜誌上發表了一項研究，證明了哺乳動物連續克隆的局限性。這項實驗持續了 20 多年，透過體細胞核移植，從單一雌性捐贈者身上培育了 1,200 多隻克隆小鼠。該克隆系達到了第 58 代，儘管沒有明顯的異常現象，但出生後幾天就死亡了。

Teruhiko Wakayama 教授領導的研究於 2005 年在 Riken 研究所開始，並在 Yamanashi 的 Universidade 繼續進行。科學家從克隆雌性身上收集了卵丘細胞，並將其細胞核移植到去核的供體卵子中。代孕母親孕育胚胎，每三到四個月用從新一代獲得的細胞重複此過程。 Todos 產生的個體保持了原始捐贈者的雌性和刺豚鼠顏色。

• 克隆成功率從第一代的7.4%上升到第26代的15.5%。
• 從第27代開始，效率開始逐步下降。
• 在第 58 代中，平均成功率僅為 0.6%，且沒有後代能夠存活超過幾天。

有害突變的世代累積

完整的基因組定序顯示，這些克隆累積突變的速度是自然繁殖小鼠中觀察到的速度的三倍。 Essas 變化包括功能喪失突變和錯義突變，這些突變完全傳遞給後代，而沒有減數分裂中存在的基因重組機制。研究人員將這種增加主要歸因於核移植過程和隨後的胚胎發育。

在前25代中，克隆動物表現出與傳統小鼠相當的正常外觀和預期壽命。從第27代開始，有害突變開始在活產率下降中表現得更明顯。 Mesmo 因此，出生到第 57 代的個體仍然能夠在沒有嚴重臨床症狀的情況下生存。

複製和有性生殖之間的區別

在自然繁殖中，配子的形成允許基因重組，有助於消除或稀釋有害突變。 Já 在克隆中，體細胞核攜帶所有現有的突變，並且在過程或胚胎發育過程中會出現新的變化。 Essa 重組的缺失解釋了日本研究中觀察到的漸進累積。

實驗僅涉及雌性小鼠，共 1,206 隻小鼠，歷經 58 代。研究人員強調，成功率的初步提高可能受到使用曲古抑菌素 A 酸等試劑的影響，但即使進行了技術優化，遺傳限制仍然存在。

對克隆技術應用的影響

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體細胞核移植克隆具有大規模生產具有高遺傳價值的動物和保護受威脅物種的潛力。然而，研究表明，由於遺傳損傷不可避免地積累，無限重複這一過程在哺乳動物中是不可行的。仍需要 Melhorias 技術來減少手術過程中新突變的引入。

自 1996 年 Dolly 羊誕生以來，哺乳動物克隆技術在技術上不斷發展，但諸如現在記錄的遺傳問題仍然是核心問題。 Universidade 和 Yamanashi 的工作提供了有關該技術的生物學極限的具體數據，其規模以前從未測試過。

長期實驗細節

二十年來，在 Wakayama 和合作者的持續參與下，科學家們維持了一致的實驗條件。在每個週期，從成年克隆雌性中提取新的卵丘細胞並用於產生下一代。這個過程使得即時監測突變的累積影響成為可能。

第58代，幼犬出生時沒有明顯畸形，但幾天後就死亡了。研究作者認為致命突變很可能損害新生兒時期的基本功能。 Análises 基因組學證實了所有動物的克隆起源都來自最初的捐贈者。

與傳統生殖技術的比較

體外受精和自然交配維持修復和重組機制，防止有害突變的系統累積。在連續克隆的情況下，不存在這種自然過濾器，這解釋了從實驗中間觀察到的差異。研究人員強調，有性生殖對於哺乳動物族群的遺傳可持續性仍然至關重要。

本週二發表的這項研究是迄今為止對哺乳動物連續克隆進行的最長的追蹤研究。 Ele 提供了直接證據，表明該過程不能無限期延長而不產生嚴重的遺傳後果。