科学家正在努力通过 DNA 编辑复活已灭绝动物
恐龙在 6500 万年前灭绝，猛犸象在 4000 年前灭绝，圣诞岛鼠在 119 年前灭绝。自 1990 年代成为一个流行的概念以来，灭绝的努力一直集中在具有神话般身材的大型动物身上，但在 2022 年 3 月 9 日发表在《当代生物学》杂志上的一篇论文中，一组古遗传学家将注意力转向了Rattus macleari和他们的发现提供了对所有物种灭绝的局限性的见解。
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去灭绝的工作是由未知的东西来定义的。在对已灭绝物种的基因组进行测序时，科学家们面临着处理降解DNA的挑战，这并不能产生重建灭绝动物完整基因组所需的所有遗传信息。哥本哈根大学的进化遗传学家汤姆吉尔伯特和他的同事们幸运地发现了圣诞岛老鼠，这种老鼠被认为是由于欧洲船只带来的疾病而灭绝的。
该团队不仅能够获得几乎所有啮齿动物的基因组，而且由于它最近与其他大鼠物种分化，它与一只活的大鼠挪威棕色大鼠共享约 95% 的基因组。“这是一个非常好的测试模型，”吉尔伯特说。“这是一个完美的案例，因为当你对基因组进行测序时，你必须将它与一个非常好的现代参考进行比较。”
麦克莱尔鼠（Rattus macleari）是印度洋圣诞岛特有的一种已灭绝的大型鼠类。图片来源：Joseph Smit，1887 年伦敦动物学会会刊
在对 DNA 进行尽可能好的测序并将基因组与活物种的参考基因组进行匹配后，科学家们会识别出基因组中不匹配的部分，然后理论上会使用 CRISPR 技术基因编辑现存物种的 DNA 以匹配已灭绝物种的 DNA。棕鼠到圣诞节岛鼠的情景是一个特别好的测试案例，因为进化分歧类似于大象和猛犸象的进化分歧。
尽管圣诞岛大鼠的测序大多是成功的，但缺少一些关键基因。这些基因与嗅觉有关，这意味着复活的圣诞岛大鼠可能无法像最初那样处理气味。“以目前的技术，可能完全不可能恢复完整的序列，因此不可能生成圣诞岛老鼠的完美复制品，”吉尔伯特说。
“非常非常清楚的是，我们永远无法获得所有信息来创造一个灭绝物种的完美恢复形式，”他说。“总会有某种混合体。” 虽然复制品永远不会完美，但关键是科学家们能够编辑使灭绝动物在功能上与现存动物不同的 DNA。
吉尔伯特说，例如，为了制造具有生态功能的猛犸象，编辑大象 DNA 以使动物多毛并能够在寒冷中生活可能就足够了。“如果你要让一只奇怪的毛茸茸的大象住在动物园里，它是否缺少一些行为基因可能并不重要，”他说。“但这带来了很多伦理问题。”
吉尔伯特计划尝试对老鼠进行实际的基因编辑，但希望从仍然存在的物种开始。他打算首先对黑鼠基因组进行 CRISPR 编辑，将其变为挪威棕鼠，然后再尝试复活圣诞岛鼠。尽管他对自己未来的研究感到兴奋，但整个过程仍然让他犹豫不决。“我认为这在技术上是一个令人着迷的想法，但人们不得不怀疑这是否是金钱的最佳用途，而不是让仍然存在的东西保持活力，”他说。
参考：
“探索圣诞岛大鼠灭绝的基因组极限”，作者：Jianqing Lin、David Duchêne、Christian Carøe、Oliver Smith、Marta Maria Ciucani、Jonas Niemann、Douglas Richmond、Alex D. Greenwood、Ross MacPhee、Guojie Zhang , Shyam Gopalakrishnan 和 M. Thomas P. Gilbert，2022 年 3 月 9 日，当前生物学。
DOI: 10.1016/j.cub.2022.02.027
这项工作得到了欧洲研究委员会和丹麦国家研究基金会的支持。