一只灭绝的老鼠显示出CRISPR对复活物种的限制

圣诞岛鼠(如图)在1900年代初灭绝。一项研究发现，编辑老鼠现存亲属的基因组可以创造出看起来像已灭绝啮齿动物的东西，但它会缺少一些重要基因。

在1900年代初之前，如果它走路像圣诞岛老鼠，说话像圣诞岛老鼠，那么它很可能就是圣诞岛老鼠。但是，如果这些现已灭绝的老鼠中有一只再次在地球上行走，它很可能是一只转基因挪威棕鼠。一项新的研究发现，这种啮齿动物不会像一些人希望的那样与圣诞岛老鼠相似。

随着CRISPR等基因编辑技术的出现，科学家们已经从克隆转向基因工程，将其作为最有前途的“去灭绝”或已灭绝物种复活的方法(SN:10/7/20).但与克隆不同，基因工程不会创造出一个已灭绝物种的精确复制品。相反，该技术将编辑现有动物的基因组，使其类似于所需的已灭绝动物的基因组。挑战在于使该代理尽可能类似于已灭绝的物种。

为了探索这种方法的局限性，研究人员试图恢复圣诞岛老鼠的基因组。通过将已灭绝大鼠的遗传指令书片段与现存近亲挪威褐鼠的基因组进行比较，该团队能够恢复大约95%的已灭绝基因组。这听起来很多，但这意味着5%的基因组仍然缺失，包括一些对嗅觉和免疫系统很重要的区域，科学家在4月11日的CurrentBiology上报告说。

“你只能带回你能找到的东西。而我们的观点是，我们无法找到所有的东西，”哥本哈根大学的进化生物学家汤姆吉尔伯特说。

为了获得已灭绝老鼠的基因组，吉尔伯特和他的同事从圣诞岛老鼠的两个保存完好的皮肤样本中提取了古老的DNA。从几十年到几千年前死亡的标本中提取的古代DNA远非完美(SN:5/19/08)。吉尔伯特将灭绝物种的基因组描述为一本被撕碎的书。重建这本碎书的一种方法是扫描碎片并将它们与参考资料进行比较。

有了原书的完整副本，理论上有人可以完美地重建这本书。在识别参考基因组时，研究人员寻找的是最近才与灭绝物种在进化上发生分歧的物种——换句话说，是一本非常相似的书。基因组将紧密匹配，但并不完美。

出于这个原因，圣诞岛老鼠(Rattusmacleari)显然是科学家们进行分析的选择。它与近亲挪威褐鼠(Rattusnorvegicus)仅在大约260万年前分道扬镳。

研究小组发现，圣诞岛大鼠基因组映射到大约95%的挪威褐鼠基因组。进一步的分析表明，大约5%的缺失不能仅仅用技术缺陷或参考基因组不足来解释。相反，由于这两个物种之间的进化差异，大部分遗传信息都丢失了。

更重要的是，丢失的信息不是随机的。部分或完全缺失的基因往往属于控制老鼠免疫反应和嗅觉的两个主要区域。因此，如果将一只挪威褐鼠的基因组编辑成与圣诞岛鼠相似，那么这种新动物的气味就会与它的原型不同。如果将代理圣诞岛老鼠释放到其以前的栖息地，这可能会阻碍其生存的机会。

Gilbert认为不太可能有人会尝试使老鼠灭绝。但他表示，该团队所展示的内容可能对从事更雄心勃勃的项目的人们有用，比如带回猛犸象。例如，挪威褐鼠和已灭绝的圣诞岛鼠之间的差异类似于亚洲象和猛犸象之间的差异。

“通过进行这些并不难的分析，你至少可以得出你会得到什么，你不会得到什么，然后你可以用它来决定是否值得做，”吉尔伯特说。

Revive&Restore的首席科学家本诺瓦克(BenNovak)表示，尽管存在障碍，但使用该技术恢复物种仍然值得一试，这是一家使用基因工程进行保护项目的非营利组织。他计划将Gilbert及其同事的分析应用到他自己对1914年灭绝的候鸽的研究中。他说，对于如何捕获一些丢失的数据，有可能的解决方案，但事实是，有些数据将永远存在缺失是反灭绝科学家已经接受的一个限制。

“参考组装问题将永远是灭绝的障碍，”诺瓦克说。“任何追求灭绝的人都必须接受这样一个事实，即我们希望尽可能接近愚弄环境的东西。”

换句话说，一头使用基因编辑创造的已灭绝的猛犸象，如果出现这种情况，就不会完全是一头猛犸象;它将更接近适应寒冷生活的毛茸茸的亚洲象。新的分析表明，代理动物版本可能会有足够的差异，使该生物难以重新填充其先前的生态位。对于某些人来说，这可能足以破坏练习的目的。

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