首次从灭绝生物中提取RNA,距离复活它还有多远

图片说明:塔斯马尼亚虎

本报特约记者 陈 山

在好莱坞影片中,重现猛犸象、剑齿虎乃至恐龙等已经灭绝的动物似乎是家常便饭,但在现实中,这个目标仍有非常遥远的距离。美国有线电视新闻网(CNN)20日称,近日瑞典国家分子生物科学中心的科学家首次从已经灭绝的物种——塔斯马尼亚虎(又称袋狼)的标本中分离和测序了其RNA。尽管不少支持者将此举视为复活灭绝动物的重大突破,但科学界对于是否有必要“复活灭绝动物”始终存在诸多争议。

首次从已灭绝动物中分离RNA

CNN称,最后一只塔斯马尼亚虎于1936年在动物园死亡,自此该物种宣告灭绝。但瑞典科学家从130年前的塔斯马尼亚虎标本中成功分离和测序了它的RNA。该项目主要负责人埃米利奥·桑切斯表示,“RNA让我们有机会透过细胞和组织,找到在塔斯马尼亚虎灭绝前保存下来的真实生物学信息。”报道称,该发现将使科学家能更好地了解动物的基因如何发挥作用,从而有助于复活这种动物的努力。

想要复活塔斯马尼亚虎,不仅需要对其DNA有全面了解,还需要对组织特异性基因表达动力学和基因调控如何发挥作用有全面的认识,而这些只有通过研究RNA才能实现。研究人员是通过对塔斯马尼亚虎样本中的皮肤和骨骼肌组织的RNA进行测序,鉴定出特异性基因。但想要做到这一点并不容易,DNA在动物死亡后就开始分解,即便在最适合的环境下也只能保存约150万年,而RNA比DNA更脆弱,分解速度也更快,此前科学家们认为,RNA无法保存较长时间。报道强调说,这是生物学家首次从一种早已灭绝的生物中分离并解码了RNA。

复活已灭绝动物思路不少

报道还提到,墨尔本大学安德鲁·帕斯克教授领导的科研小组正在试图复活塔斯马尼亚虎。该项目涉及多个复杂的步骤,融合了基因编辑和人工子宫等尖端科学技术。报道称,研究小组将首先对这种已灭绝动物的DNA进行详细测序,并将它与现存的近亲——一种老鼠大小的肉食性有袋动物袋貂进行比较,以找出差异。帕斯克解释称,“然后,我们将从袋貂身上取出活细胞,并通过基因编辑修改它们DNA与塔斯马尼亚虎每个不同的地方。我们本质上是将袋貂细胞改造为塔斯马尼亚虎的细胞。”一旦研究小组成功地对细胞完成基因编辑后,将通过干细胞和辅助生殖技术“把细胞变回活体动物”。他表示,虽然袋貂比塔斯马尼亚虎的体形小很多,但有袋动物出生时的幼崽体积很小,这意味着即使是老鼠大小的有袋动物也可以充当塔斯马尼亚虎等体型大得多的有袋动物的母亲。“我们这项技术的最终目标是将这些物种恢复到野外,它们在生态系统中发挥着绝对重要的作用。我们希望有一天能再次在塔斯马尼亚丛林中看到它们。”

据介绍,克隆技术是复活灭绝动物最为公众熟悉的思路之一。科学家预计,一旦复活塔斯马尼亚虎获得成功,未来将试验复活体形更大的猛犸象等史前动物。但报道提到,这类技术存在一个非常关键的制约——仅适用于濒临灭绝或者刚灭绝不久的物种。恐龙的灭绝时间早在6500万年以前,因此无法像电影里那样用这种办法进行复活。

另一种复活灭绝动物的方法被称为“回归繁殖”,即通过识别与已灭绝物种有相似特征的现有物种,并有选择地进行繁殖,产生更接近已灭绝物种的后代。目前科学家正利用选择性繁殖,通过一代代筛选与已经灭绝的欧洲原牛基因相似的现代牛,培育一种特征与后者非常相似的物种。

此外,还有科学家尝试利用动物的返祖现象,通过“反向基因工程”达到恢复动物祖先特征的效果。例如鸟类被认为是某种兽脚类恐龙的后代,科学家正借助“反向基因工程”试图唤醒现代家鸡体内沉睡的恐龙基因,从而让鸡表现出某些恐龙特征。2015年,科学家就已经通过这类基因技术,让鸡长出了类似恐龙的嘴。

存在诸多争议

然而CNN也提到,目前所有关于复活灭绝动物的尝试,本质上都只是创造了一种与已经灭绝动物非常类似的杂交物种。丹麦国家研究基金会进化全息组学中心主任吉尔伯特承认,我们不太可能获得已灭绝物种的完整DNA序列,永远无法找到那些丢失的DNA,只能用它们近亲的DNA进行替代,由此产生的后果难以预料。“基因不完美的杂交动物可能会出现健康问题,如果没有人类的大量帮助,它们可能无法在自然界生存”。

同时,通常灭绝动物的残骸与周边其他生物混在一起,存在DNA被污染的问题,如何从中识别和挑选出灭绝动物的破碎DNA残片是个难题。此外,当代基因技术本身的成熟度也不够。2003年,西班牙和法国科学家利用克隆羊技术,曾短暂复活了一只已经灭绝的比利牛斯野山羊。但小羊出生仅7分钟后便因先天性肺叶病变而死亡,比利牛斯野山羊也成为历史上首个“两次灭绝的物种”。

但复活灭绝动物的支持者认为,这类研究的根本目的并非只是让某些灭绝动物复活,而是借此吸引公众对生物技术的关注和支持,并在研究过程中积累技术,未来可用于改善人类健康、改良粮食物种等其他领域。▲