克隆体生殖能让基因乱变的酶给管住

1996年那部叫《复制丈夫》的电影,迈克尔·基顿演了个把自己反复复印成办公室复印机噪点的倒霉蛋,结果自然是一团糟。那时候大家就觉得,想靠克隆体生克隆体,这条路估计走不通。直到现在,日本的生物学家团队才算是把这个死胡同的上限给摸透了。 他们花了整整20年时间来做这个实验,从一头小鼠开始,总共弄出了超过1200只克隆后代。照理说,每一代成功率都在微涨,照这么算应该能一直克隆下去。但问题出在第58代,那只小鼠活不过一天。 这个团队里有个叫若山照彦的人,现在在山梨大学先进生物技术中心搞研究。他跟同事在《自然·通讯》发的文章里说,他们原本是想用一种叫曲古抑菌素A的试剂来打破这种桎梏。这东西能把那些会让基因乱变的酶给管住。 结果到了第25到27代的时候,情况开始不对劲。科学家把曲古抑菌素拿来当抗真菌药用了不少年,没想到它还能在哺乳动物体内做“表观遗传修饰”,专门抑制那些会激活有害突变的DNA转录因子。 不过也挺有意思的是,在出现断崖式下跌前,前面几代的克隆体活得都挺健康。他们报告说,除了最后那一代特别短命之外,其他的小鼠寿命都挺正常,甚至连带着把繁殖器官也发育得很好。“看起来能通过有性生殖来延续下去”,这是他们的结论。 要是用了曲古抑菌素,效果还是很明显的。哪怕是像第51代这么难搞的后期克隆体,成功率也能从1.6%一下子翻到5.4%,足足是原来的三倍。 但仔细看每一代的数据,还是能发现一些隐患。每一轮克隆出来的小鼠体内都会多出大概70个小的“单核苷酸变异”,还有1.5个比较大的“结构变异”。这些东西虽然单个不算多,但它们会不断累积。 时间长了以后,“有害变异累积的速度似乎比适应能力提升的速度还要快”。因为缺乏有性生殖那种染色体重组来筛选掉大的坏基因片段。 更让人意外的是稍微回归一下有性生殖居然能把问题给解决了。比如那些后期克隆出来的小鼠出生时胎盘长得奇形怪状的,但只要它们自然交配了一下生下来的宝宝,胎盘就立马恢复正常了。 现在关于动物为什么要进化出有性生殖有不少说法,其中一种是为了对抗寄生虫带来的压力。看来若山团队的实验正好印证了这一点:哺乳动物的基因组必须靠交配来保护才能不退化。