托马斯说他和他的学生利用了强大的DNA编辑技术CRISPR来创建基因驱动小鼠。为了实现这一点,澳大利亚人将CRISPR打造成一个“自我基因”,使其可以将其自身传递给几乎所有的后代,而不是仅仅一半。为了追踪这个基因,他们还附加了荧光蛋白,因此在近紫外光下,继承这个基因的小鼠都会发出红光。 鉴于有评论者担心基因驱动的生物体可能会逃离实验室,托马斯指明他的实验室已采取了预防措施来防止意外事故,包括设计安全特征,使得基因驱动器不能传递给野生小鼠。他在一月份的时候告诉我,他将开始繁殖第一批实验动物,以确定该驱动器是否按设想工作。这一个步骤因为涉及好几代小鼠,因此大概需要几个月时间。“我们已经有了亚当和夏娃,下面一步就是要得到孩子们”,他说。 位于德克萨斯A&M大学的另一个团队是由小鼠遗传学家DavidThreadgill领导的,他说他的实验室已经设计了第一代“不产女儿”的小鼠。有些正在繁殖,以确定是否只生产雄性的这一性状会传递给子孙后代。 Threadgill的实验室使用了一个不同的基因编辑技术,而不是CRISPR。他们所利用的基因编辑技术是利用天然存在的称为“t复杂体”的一组基因。这个遗传元件也可以设法通过破坏不包含该元件的精子来自私地传播自身,而不破坏含有该元件的精子,从而产生受精卵和后代。而且,t复合物已经存在于许多野生小鼠中。 为了使小鼠不生产雌性后代,Threadgill的团队又引入了一个额外的修改。它们连接到t-复合物上和Sry的额外拷贝上,其中Sry是在Y染色体上发现的基因,并且是确定哺乳动物是否是雄性的依据。如果基因驱动器按预期运行,那么在几个星期内结果就能很清楚 - 10只小鼠中将会有超过9个小鼠继承了Sry及雄性性器官。接着,如果在一个岛上释放足够多的这种小鼠,就可以在几个月内形成只有“米奇”没有“米妮”的小鼠数量结构,从而引起灭亡。 大鼠岛 “岛屿保护”组织是在20世纪90年代成立的,这个组织过去的功绩包括消灭猫类、山羊甚至加利福尼亚州的野生驴,这些事迹都能在一本记载岛屿清除的书《大鼠岛》中所找到。此外,从这本书中记载的数据可知,截至目前,得益于这个组织的努力,啮齿类动物已从500个岛屿中被消灭了。 然而这个保护组织的问题是,其过分依赖于溴鼠灵的使用。溴鼠灵是一种比大鼠毒物杀鼠灵毒性更强100倍的毒物。啮齿动物一旦食用溴鼠灵就会流血而亡。而且任何秃头鹰和海鸥也会因为不幸食用了中毒猎物而死亡。 从理论上分析,基因驱动是解决上述问题完美的方案。因为它只会影响一个物种,而且是完全无痛的。但是一些科学家警告说,这项技术可能永远不会呈现预期结果。 这些已经蜕变的实验室小鼠放在小岛后很容易被猛禽抓住。并且雌性野生小鼠可能能够嗅出实验小鼠的基因驱动,逃避甚至发展成抵抗。新西兰奥塔哥大学的一个研究员Neill Gemmell说:“我认为实际上有很多事情可能会出错。如果你认为你只是释放一些东西而他们会帮你完成这项根除活动,这很可能是一个很大的错误。” “岛屿保护”组织最初表示计划在2020年前尝试进行海上测试,但后来因为考虑到开放式技术和监管问题而撤回了该测试。 这不是说Gemmell对此不感兴趣。在2016年,新西兰政府正式启动了“2050 无捕食者” 这个雄心勃勃的计划,意图杀死在其268019平方千米的领土里的所有大鼠、负鼠和鼬鼠。并且项目文件称基因驱动具有一个“现实的前景”,而且Gemmell是其委员会成员。 Gemmell说,同时使用基因攻击、毒物和陷阱可能是确保根除可以“廉价且快速地”实现的唯一方法,但是这个设计存在的障碍看起来确实令人望而生畏。即使驱动器在小鼠中能够工作,也没有人曾经在基因工程之前编辑过负鼠或鼬鼠。此外,繁殖中心能够在短时间内养育上千的基因编辑动物吗?而且,因为负鼠每年只繁殖一次,如果要在负鼠身上实现这项技术可能需要很多年乃至数十年。 如果没有广泛的公众支持,基因驱动器的研究将无法向前推进。鉴于它在保护论者中引起了分歧,可能很难赢得广泛的公众支持。比如地球之友等团体,他们对任何基因工程都深感怀疑,并且声称基因驱动是“对生物多样性丧失的真正问题错误解决”的方法。 (责任编辑:本港台直播) |