近日,全球首家復活滅絕物種的公司 Colossal Biosciences 宣布已成功復活了恐狼(Dire Wolf)——3 只恐狼幼崽分別于 2024 年 10 月和 2025 年 1 月成功出生。
3 只恐狼幼崽中,有兩只雄性狼 Romulus 和 Remus,取自羅馬神話中由狼養大的雙胞胎,一只雌性狼 Khaleesi,取自《權力的游戲》中的人物丹妮莉絲·坦格利安。兩只雄性幼崽于 2024 年 10 月 1 日出生,另外一只雌性幼崽于 2025 年 1 月 30 日出生。
(來源:Colossal Biosciences)
恐狼是一種美洲犬科動物,已滅絕 12,500 多年。根據首席執行官Ben Lamm 的介紹,團隊從兩塊恐狼化石中提取了 DNA:一塊牙齒來自俄亥俄州的謝里登坑,距今約 13,000 年;另一塊內耳骨來自愛達荷州的美國瀑布城,距今約 72,000 年。
該團隊對提取的 DNA 進行了深度測序,并使用 Colossal 的新方法迭代組裝高質量的古代基因組,最終從牙齒中獲得了 3.4 倍覆蓋率的基因組,從內耳骨中獲得了 12.8 倍覆蓋率的基因組。Colossal 稱這些數據提供的恐狼基因組覆蓋率比之前高出 500 倍以上。
然后,他們將這些基因組與狼、豺和狐貍等現存犬科動物的基因組進行了比較,并確定了恐狼特有的基因,包括體型、肌肉、毛發顏色、毛發質地、毛發長度和皮毛圖案。對高質量恐狼基因組的分析顯示,灰狼是恐狼現存的近親,這兩個物種共享 99.5% 的 DNA。
之后,該團隊對來自恐狼的近親灰狼的供體基因組進行了多重基因編輯,創下了 14 個基因中 20 個精確編輯的記錄。這 20 種編輯中有 5 種是基于已知在灰狼中產生淺色皮毛的突變,只有 15 個直接基于恐狼基因組,旨在改變動物的大小、肌肉組織和耳朵形狀。但這些變化是否對轉基因動物產生了預期的影響還需要一年左右的時間才能弄清楚。
Colossal 編輯了多基因調控模塊中恐狼的特異性變體,該模塊與體型以及耳朵、頭骨和面部形態的變化有關。該區域編碼八個基因,這些基因確定了骨骼大小和結構的物種特異性限制。該模塊編碼的一個基因 HMGA2 與狗和狼的體型直接相關;另一個基因 MSRB3 與犬科動物和其他哺乳動物的耳朵和頭骨形狀的差異有關。鑒于這些基因在確定物種特異性大小和形態方面的作用,團隊將恐狼特異性變體編輯成該基因組區域中的基因增強子。
對于每個被確定為與目標表型相關的高影響變異,Colossal 的恐狼團隊都創建了一份詳細的資料,列出了對供體灰狼基因組的所有潛在影響。為了確保健康的結果,該團隊放棄了那些在預測表型之外會產生一定風險的變異,或優先考慮已經在具有預測表型的灰狼中進化的變異。
比如,恐狼基因組中的 3 個必需色素沉著基因發生了蛋白質編碼替換:OCA2、SLC45A2 和 MITF,它們直接影響黑色素細胞的功能和發育。雖然這些變異會使恐狼的皮毛變淺,但這些基因在灰狼中的變異可能會導致耳聾和失明。因此,研究小組通過一種已知在灰狼中安全的途徑,為恐狼設計了淺色皮毛:誘導 MC1R 和 MFSD12 功能喪失。這些基因影響沉積在皮毛上的黑色素細胞中色素真黑素和褐黑素的表達,實現恐狼基因組所暗示的較淺色素皮毛顏色表型,但不會對健康產生任何潛在影響。
圖 | Romulus 和 Remus 三個月大時的照片來源:Colossal Bioscie
然后,該團隊通過全基因組測序和核型分析篩選了編輯后的細胞系,使用體細胞核移植將高質量細胞系克隆到供體卵細胞中,進行了胚胎移植并管理了跨物種代孕。
Colossal 在聲明中透露:“健康發育的胚胎隨后被移植到代孕母體內進行跨物種妊娠”。據該公司向 CNN 證實,他們使用家養犬(特別是大型混種獵犬)作為代孕母體。62 天后,經過基因改造的幼崽出生。
也就是說,科學家利用古代 DNA、克隆和基因編輯技術,改變了灰狼(史前恐狼的近親)的基因,創造了三只幼崽。結果本質上是一種外觀與其已滅絕的祖先相似的雜交物種。
“毫無疑問,整個基因組中 99.9% 的基因都是灰狼。科學界將會爭論需要改變多少基因才能變成一只恐狼,但這實際上是一個哲學問題。”斯德哥爾摩大學古遺傳學中心進化基因組學教授、Colossal 的公司顧問 Love Dalén 表示。
此外,Colossal 還將上述方法應用到了全球保護工作。他們利用一種新的非侵入性血液克隆方法,成功繁育了兩窩克隆紅狼,來自三條不同的遺傳創始譜系,包括一只雌性紅狼(Hope)和三只雄性紅狼幼崽(Blaze、Cinder 和 Ash)。這是在恐狼研究中開發的一種新型、侵入性較小的克隆方法。
紅狼是世界上最瀕危的狼,其成功誕生進一步證明了復活滅絕物種的努力與該公司通過復活滅絕物種技術創新支持全球保護工作的能力不斷增強之間的聯系。
圖 | Hope 四個月大的時候(來源:Colossal Biosciences)
據悉,狼群在一片面積超過 2,000 英畝的安全廣闊生態保護區中茁壯成長,該保護區由美國人道協會認證并在美國農業部注冊。Colossal 雇傭了 10 名全職動物護理人員來支持狼群的身心健康。整個保護區包括專門的接觸區和習性類型,被 10 英尺高的動物園級圍欄包圍,并配有冗余周邊安全措施。在保護區內,狼群通過現場實時攝像頭、安保人員和無人機跟蹤持續受到監控,以確保它們的安全和福祉。保護區包括一個較小的六英畝安全場地,可以在那里進一步照料和研究恐狼。該區域還支持現場獸醫診所、狼管理設施、戶外風暴庇護所和狼群的天然巢穴。
Colossal 的長期目標是通過與美國政府合作的現行保護工作讓紅狼重新回歸野性。據悉,在對新物種的健康和福祉進行廣泛的可行性研究、監測和跟蹤之后,Colossal 將在未來幾個月提供更多有關紅狼和恐狼的信息。
1.https://www.businesswire.com/news/home/20250407444322/en/Colossal-Announces-Worlds-First-De-Extinction-Birth-of-Dire-Wolves
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