真猛犸象(
Mammuthus primigenius),又名“ 長毛猛犸象 ”(woolly mammoth),是一種曾適應極端寒冷環境的已滅絕哺乳動物。長毛猛犸象的 濃密毛發、厚重皮下脂肪及一系列耐寒特性 ,使它們能夠在北極苔原嚴酷的氣候中生存。這一神奇的物種大約在4000年前滅絕。
真猛犸象,又名“長毛猛犸象”。(圖/Thomas Quine / Flickr)
近日,Colossal Biosciences,一家致力于“復活”長毛象、袋狼和渡渡鳥等滅絕物種的生物技術公司,宣布取得了一項重要突破:他們通過基因編輯技術,成功培育出了一種毛發濃密,能讓人聯想到長毛猛犸象的小鼠。他們將其命名為“長毛鼠”(woolly mouse)。
從亞洲象到小鼠
“長毛猛犸象復活計劃”是Colossal Biosciences旗下眾多“滅絕復活”項目中的旗艦研究。為了實現計劃,研究團隊的核心策略是選擇現存的近緣物種,并進行基因編輯。以長毛猛犸象為例,其最接近的現存近親是亞洲象(
Elephas maximus)。因此,研究人員需要提取亞洲象的干細胞,并通過基因工程手段,將關鍵的長毛猛犸象基因引入其基因組。
然而,直接在亞洲象身上進行實驗存在諸多挑戰:大象22個月的孕期以及其較長的繁殖周期,這會使得快速的實驗評估難以實現。此外,大象是一類高度社會化、認知能力較強的瀕危物種,對其進行基因實驗涉及倫理爭議。而且大象的基因操作較為復雜,不適合早期測試和快速驗證基因功能。
因此,研究團隊選擇了小鼠作為模型生物。小鼠已被廣泛應用于遺傳研究一個多世紀,其胚胎干細胞的可操作性使其成為理想的模型生物。與大象相比,小鼠的生命周期短、繁殖快、基因編輯工具成熟,能夠在較短時間內實現基因突變的多代遺傳傳遞,是理想的實驗對象。
此外,小鼠在這項實驗中的另一個優勢是,改變皮毛的突變很容易被發現。在過去百余年的小鼠研究中,科學家已發現并記錄了許多影響毛發顏色、質地和長度的基因突變,并解析了導致這些變化的DNA。
揭密“長毛”基因
在新的實驗中,研究團隊篩選出了一些與長毛猛犸象的關鍵特征(如毛發和耐寒性)相關的基因。他們分析了121組長毛猛犸象及亞洲象、非洲象的基因組數據,以識別影響這些特征的重要基因。最終,他們確定了一份包含10個關鍵基因的列表,這些基因涉及毛發長度、厚度、質地、顏色以及脂質代謝,并且能夠在小鼠體內實現類似表達。
隨后,研究團隊利用先進的基因編輯技術,在小鼠體內創造出了與長毛猛犸象相似的基因突變(在多數情況下并不完全相同)。研究發現,隨著被編輯基因的數量增加,小鼠的毛發特征發生了顯著變化。最終,他們培育出了毛發濃密、顏色偏金黃的小鼠。
研究人員采用基因編輯策略,成功同時修改7個基因,使小鼠的毛色、質地和厚度發生顯著變化,呈現出類似長毛猛犸象的核型表型。(圖/Colossal Biosciences)
此外,研究團隊還測試了一種與脂肪代謝相關的突變,模擬了長毛猛犸象基因組中的類似變異。然而,實驗結果顯示小鼠的體型或體脂水平并未發生明顯變化,表明單一突變可能不足以影響復雜的代謝過程。
質疑與未來
研究人員認為,這項實驗是朝著改造大象邁出的重要一步,也是“滅絕復活”計劃中的一個關鍵里程碑。然而,部分遺傳學家對此持保留態度。
質疑者指出,實驗中引入的小鼠基因突變大多源于小鼠自身,而非直接來自長毛猛犸象基因組。此外,鑒于小鼠與長毛猛犸象的進化分歧已達2億年,即便導入長毛猛犸象基因,也可能無法在小鼠體內復現相同的生物學功能。更重要的是,盡管小鼠的毛發特征發生了變化,但實驗尚未驗證這些基因變異是否真正提升了耐寒性,或對生理適應性產生實質性影響。因此,這項研究更多地是對基因編輯技術的展示,而非直接邁向長毛猛犸象復活的決定性一步。
盡管如此,“長毛鼠”實驗依然展現了多基因編輯技術的突破性進展,為未來在更復雜生物體中進行類似改造奠定了基礎。Colossal Biosciences研究團隊也強調,他們的目標并非簡單復制長毛猛犸象,而是培育一種能夠填補其生態位的生物,以恢復部分因滅絕而喪失的生態功能。或許,這項研究無法真正讓長毛猛犸象重返地球,但它為重建古代生態系統、保護瀕危物種以及推進合成生物學發展提供了新的可能性。隨著基因工程的不斷進步,人類或許終有一天能夠復現某些消失已久的物種,賦予它們新的生命形式。
#參考來源:
https://www.businesswire.com/news/home/20250304113074/en/Colossal-Creates-the-Colossal-Woolly-Mouse-Showcasing-Breakthroughs-in-Multiplex-Genome-Editing-and-Trait-Engineering-on-the-Path-to-a-Mammoth
https://arstechnica.com/science/2025/03/wooly-mice-a-test-run-for-mammoth-gene-editing/
https://www.nature.com/articles/d41586-025-00684-1
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.03.03.641227v1
#圖片來源:
封面圖&首圖:Colossal Biosciences
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.