求助,提取古生物dna,进行转化实验

发布网友 发布时间：2022-05-06 06:05

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热心网友 时间：2022-06-28 20:48

左为史密森尼自然历史博物馆的马修·卡拉诺，右为古生物学家杰克·霍纳。霍纳希望利用从鸡身上提取的DNA复活一只小型恐龙。古生物学家杰克·霍纳认为，通过基因工程的方法，我们能复活一种小型恐龙，他称之为鸡恐

左为史密森尼自然历史博物馆的马修·卡拉诺，右为古生物学家杰克·霍纳。霍纳希望利用从鸡身上提取的DNA复活一只小型恐龙。



古生物学家杰克·霍纳认为，通过基因工程的方法，我们能复活一种小型恐龙，他称之为“鸡恐龙”。

（化石网报道）据新浪科技（任天）：2009年，世界知名的古生物学家杰克·霍纳(Jack Horner)宣布了一项大胆的计划，提出要从恐龙的后裔——鸡的身上获取源自恐龙的古老DNA(脱氧核糖核酸)，然后重新复活一只小型恐龙。他还在2011年做了一个TED演讲，在网络上引起了广泛关注。不过，在过去四年里，公众并没有听说有什么新的进展。

在互联网上新的视频和想法推陈出新的时候，霍纳及其团队也在努力研究“鸡恐龙”(chickenosaurus，由鸡和恐龙两个英文单词组合而成)项目，并推动了演化发育科学的发展。目前，这一项目已经获得了一些有关胚胎尾巴发育方面的新进展。

在主流科学界，鸟类由恐龙演化而来已经成为共识。长期以来，古生物学家一直在研究恐龙和鸟类的骨骼结构变化。与此同时，分子生物学家也对现代鸟类的基因进行了研究。通过整合这些研究的成果，杰克·霍纳希望能回答有关恐龙到鸟类演化过程的问题。目前，霍纳在美国蒙大拿州博兹曼市的洛矶山博物馆担任古生物馆馆长。

杰克·霍纳的理论基础可以参考迈克尔·克莱顿(Michael Crichton)的小说《侏罗纪公园》(后来拍成了电影，轰动一时)。小说中，科学家从保存于琥珀中的蚊子体内，提取出了未消化的恐龙血液，从而获得了恐龙DNA。这种方法至今还被许多人信以为真，事实上科学家也的确这样尝试过。

杰克·霍纳也很清楚“侏罗纪公园”的理论，他不仅是电影中一个主角的原型，同时也是这部电影的技术顾问之一。不过，在原著小说出版24年之后，我们还是没能从蚊子体内提取到任何同时期恐龙的DNA。

即使在理想的保存条件下，DNA也会逐渐降解。在低温、无菌条件下，DNA的可用寿命可以延长到数百万年，而恐龙消失的时间是大约6500万年前。无论我们在琥珀中找到的蚊子多么完好，也无法从蚊子体内的血液中获得足够克隆恐龙的DNA。

唯一使DNA在数千万年后仍能保存下来的方法，是它自身不断地复制、遗传。这正是鸟类从恐龙演化而来的过程。

显而易见的选择？

鸡看起来似乎并不是最适合用来复活恐龙的现代鸟类。鸵鸟是现生鸟类中最为原始的成员；沙丘鹤在大约一千万年时间里几乎没有变化；有一种名为麝雉的鸟类，其雏鸟在长出羽毛之前，具有类似恐龙的爪子，能用来攀爬树枝。不过，鸵鸟、沙丘鹤和麝雉显然很难在实验室中进行操作。相比之下，鸡是一种高度驯养的家禽，很容易照料，而且成本低廉。

选择鸡作为实验材料，使科学家也能从几十年来有关鸡基因组和解剖学的研究中获益。由于鸡的经济价值，科学家在它们身上进行了大量的研究。家禽科学已经成为一个庞大的领域，拥有创刊多年的学术杂志，在一些有名望的大学中还有一整个学系。

基因组的演化并不是那么井井有条。老的基因在被淘汰时并不总是被丢弃。举个例子，在鸡的基因组中可能还保留着控制恐龙手臂和手指生长的全部基因。如果在胚胎发育阶段，出现了将这些骨头融合成翅膀的基因，那么有关手臂和手指的基因可能就会被丢到一边。不过，生长出恐龙手臂的潜力依然存在。如果能够找出导致指骨融合的新基因，并阻止它的表达，那被丢到一边的基因就有可能获得表达的机会，重新长出手臂来。

杰克·霍纳坚信，通过3个主要的基因工程任务，他将把普通的鸡改造成缩小版的伶盗龙(velociraptor，由于《侏罗纪公园》而被人熟知的一种小型掠食性恐龙)。这种“鸡恐龙”的形象包括：长长的尾巴；较长的牙齿；不长喙的头部；以及取代翅膀的长有指节和爪子的前臂。

科学家已经培育出了长有牙齿的吻部。在哈佛医学院的实验室中，马修·哈里斯(Matthew Harris)让鸡胚表达出了古老的基因，长出了圆锥形，类似鳄鱼的牙齿。科学家认为，这项研究的意义不仅仅是造出活生生的新动物，事实上，它还具有影响医学研究的潜力。

“我们在问：‘那些控制性状产生的基因方法是什么？’”哈里斯说，“在7000万年之后，动物体内还保留着一些隐藏机制，能生成这些初级阶段的牙齿。如果情况真的如此，那在其他动物或者我们自己的体内，是否还存在着其他的隐藏潜力？这些潜力如何转化为用于身体修复和医药上的方法呢？”

杰克·霍纳的团队将以哈里斯的工作为基础，但还需要结合转基因的工作。转基因技术可以把某个生物体的基因转入另一个生物体的基因组中。“我们已经能获得牙齿，但鸟类已经缺失了生成珐琅质的基因，”霍纳说，“为了长出真正的牙齿，我们必须做一些转基因的工作。我们要使它们能重新生成珐琅质。实际上这并不是太大的问题。”

“手指或许是最容易处理的部分，”霍纳说道。事实上，对鸡翅膀的X光扫描发现，小型恐龙的手臂中也具有同样的骨骼——所有的“部件”都已经存在。

截至目前，制造“鸡恐龙”最大的挑战是如何生成尾巴。现代鸟类在羽毛下面并没有尾巴。它们具有一个复杂的尾综骨，由短而融合在一起的脊椎组成，与肌肉相连，可以对尾羽的活动进行控制。

想要将尾综骨逆向转化为长长的尾巴，需要知道尾综骨最初是怎么演化出来的。这个问题直到最近都还没有确切的答案。杰克·霍纳和同事近日发表了一篇论文，揭示了在老鼠中出现的23种不同的突变，能导致融合、变短的尾巴。实际上，他们试图在实验室中重现化石记录的历史。

在胚胎吸收(resorbtion)过程之前，鸟类胚胎依然会长出类似恐龙的尾巴。了解壁虎胚胎中导致尾巴结构没有被吸收的原因，或许可以帮助科学家在鸟类胚胎中保留住尾巴。“利用遗传标记，我们鉴定出了生成特定部分的那些基因，以及哪些基因控制着这些特定部分被吸收，”霍纳说，“我们正在寻找哪些基因会把整段尾巴去掉。下一步，我们会找来一群壁虎，看是否能利用这些路径，把壁虎的尾巴去掉……我们很确定，我们在老鼠中发现的尾巴基因也能在这里发挥作用。”

“可怕的怪物”

马修·哈里斯对制造“鸡恐龙”的想法持怀疑态度。

“只因为你能做这个实验，并不意味着你应该做这个实验。什么才是我们应该回答的科学问题呢？杰克·霍纳的问题是：‘你能否制造出某些已经消失的东西’？这是一个错误的问题。如果你能做到这些，你会获得什么？从技术上说，你将得到一只乱七八糟的鸡。它不是一只恐龙，也永远不会是一只恐龙。它将会是一只真正的可怕的怪物。我们应该问的是：了解鸟类的历史，鸟类的生物学中有哪些有趣的部分，可以告诉一些我们有关恐龙的信息？”

杰克·霍纳并不同意有关“鸡恐龙”恰当性的观点。他说：“我认为我们可以在胚胎中达成一系列的改变，从而获得能孵化出来，能活到正常寿命，能吃能动并功能正常的动物。”

不过，霍纳和哈里斯都认为这项研究可能为科学和医学带来益处。研究影响胚胎尾巴生长的因素可以为脊椎疾病的治疗提供帮助。了解鸡胚胎间充质组织(一种未分化的结缔组织，其细胞能发展成淋巴组织、骨头组织和软骨组织)如何指导牙齿的生长，可能最终会应用于人类肉瘤(来源于间充质组织细胞的肿瘤)的治疗。

与所有小型恐龙一样，鸡恐龙也会具有羽毛。在这一点上，《侏罗纪公园》出现了错误，不过电影的特效制作者对杰克·霍纳做出了补偿。乔治·卢卡斯为“鸡恐龙”项目迄今为止的开销提供了大部分的资助。

“如果10年内没有制造出它们，我会感到非常奇怪，”霍纳说，“如果幸运的话，我们可以在五年内得到它们。(我们不会需要)超过500万美元。如果我们真的有500万美元，那我们就会有三个不同的实验室一块来做这一项目。”

用比《侏罗纪公园》的特效低得多的成本，杰克·霍纳或许能成功地为我们带来一只活生生的恐龙。