¿Qué es la clonación?
Antes de que naciera Dolly, los científicos habían clonado con éxito ratones, vacas, ovejas, cerdos y monos, pero Dolly se diferenciaba de estos animales clonados en que fue trasplantada a partir de células somáticas, no clonada a partir de células germinales.
La clonación se puede dividir en clonación genética, clonación celular y clonación individual según los objetos de investigación u operación. La clonación de genes se refiere a la realización de investigaciones a nivel molecular (ADN) para obtener una gran cantidad de genes idénticos y sus productos de expresión. La clonación celular es un trabajo de investigación que se realiza a nivel celular para obtener una gran cantidad de células idénticas. La clonación individual consiste en crear uno o más individuos idénticos a sus padres mediante una serie de operaciones. El material biológico utilizado para la clonación pueden ser células o tejidos. Obviamente, la clonación de genes, la clonación de células y la clonación individual se realizan en tres niveles diferentes. Utilizando el gen, célula u organismo original como plantilla, se copian múltiples genes, células u organismos que son exactamente iguales a la plantilla original. Esto es un poco como usar una fotocopiadora para copiar información o usar una película para revelar fotografías, copiar mucha información o fotografías idénticas a partir de los datos originales o negativos.
En la práctica de producción a largo plazo y la investigación científica, la gente ha dominado muchas tecnologías de clonación. El poema "Si plantas flores intencionalmente, no florecerán, pero si plantas sauces sin querer, crearán sombra". Este poema es un nombre familiar. "Insertar sauces" en el poema es en realidad un proceso de "clonación", es decir, cortar ramas de sauce en pequeñas secciones e insertarlas en el suelo. Después de un tiempo, le echarán raíces y se convertirá en un pequeño sauce. Cuando los agricultores cultivan batatas, primero cortan una enredadera de batata en varios trozos pequeños y luego plantan cada trozo pequeño en el suelo. Después de unos días, a la enredadera de camote le brotarán raíces y gradualmente crecerá hasta convertirse en una enredadera de camote completa. Se pueden dar muchos ejemplos similares en plantas. Por lo tanto, la gente no debería estar familiarizada con la clonación, sino simplemente hacer la vista gorda. Además, los científicos pueden utilizar la tecnología de cultivo de tejidos para regenerar una planta completa a partir de diferentes tejidos de muchas plantas, y se utiliza ampliamente en la práctica de producción. Esta tecnología de cultivo de tejidos es en realidad una tecnología de clonación.
1952: Los científicos demuestran que pueden extraer el núcleo de un huevo de rana y luego inyectar el núcleo de otra célula embrionaria de rana en el huevo, permitiendo que del huevo se convierta en un renacuajo. Esta "transformación nuclear" permite inyectar los genes del animal en el óvulo. El renacuajo es un clon de una célula embrionaria que proporcionó el núcleo.
1975: Los científicos reemplazaron con éxito los núcleos de células embrionarias con núcleos de células somáticas de ranas adultas y los inyectaron en huevos enucleados para que eclosionaran renacuajos.
1986: Primera oveja clonada a partir de núcleos de células embrionarias.
1997: Nace Dolly, la primera oveja clonada a partir de células animales adultas.
1998: Los científicos clonaron más de 50 ratones utilizando células del mismo ratón adulto y las transmitieron de generación en generación. Ese mismo año nacieron ocho terneros clonados de la misma vaca adulta.
2000: Se clonaron con éxito cerdos y cabras utilizando células somáticas de animales adultos.
2001: Se clonaron con éxito gatos y conejos utilizando células somáticas de animales adultos.
La llamada “clonación humana” se puede dividir en clonación reproductiva y clonación no reproductiva del cuerpo humano. El primero tiene como objetivo la reproducción y utiliza tecnología de transferencia nuclear para regenerar un cuerpo humano nuevo y completo que sea genéticamente idéntico al humano clonado. Este último tiene fines terapéuticos y también utiliza tecnología de trasplante nuclear, pero sólo regenera un tejido u órgano humano que sea genéticamente idéntico al cuerpo humano clonado. La diferencia fundamental entre los dos es que el primero debe trasplantar embriones humanos en etapa temprana cultivados in vitro al útero de una madre sustituta para dar a luz a un adulto, que es producto de la reproducción asexual; el segundo pone fin a los embriones cultivados in vitro; las primeras etapas del desarrollo embrionario. Aunque sólo sea desde la perspectiva de las ciencias biológicas y la biotecnología, la clonación reproductiva tiene una importancia sin precedentes. Ha cambiado fundamentalmente la naturaleza de la reproducción sexual humana desde la antigüedad.
Algunos "lunáticos de la clonación" extranjeros y científicos de organizaciones de culto han realizado experimentos de clonación humana, que son experimentos de clonación reproductiva.
La tecnología de clonación de plantas es un método de propagación masiva de plántulas de plantas en tubos de ensayo utilizando tecnología de cultivo in vitro. Consiste en cultivar células o pequeños trozos de tejido de plantas en botellas de cultivo, y se pueden reproducir miles de nuevas plantas en tan solo unos meses. La clonación de plantas solo se refiere al cultivo de tejidos vegetales, también conocido como tecnología de plántulas in vitro, que se refiere al proceso de crecimiento y diferenciación de células, tejidos u órganos vegetales in vitro en medios de cultivo artificiales para producir plantas completas. Actualmente, esta tecnología se utiliza ampliamente en la práctica de producción.
Aplicación de la tecnología de clonación
1. Cultivo de tejidos y propagación rápida
2. Mejoramiento de plantas
3. >
4 Reproducción asexual para la preservación de especies vegetales
1. El concepto de clonación animal
La llamada clonación es reproducción asexual. La clonación animal es un método para obtener nuevos animales. sin fertilización. La clonación de animales se refiere a la obtención de nuevos individuos animales directamente a partir de células somáticas sin pasar por células reproductoras. Sin embargo, los investigadores aún debaten la definición exacta de clonación. Algunas personas creen que el método de obtener nuevos individuos sin fertilización se llama clonación. Otros creen que sólo los nuevos individuos regenerados directamente a partir de células somáticas totipotentes, como en las plantas, pueden denominarse clonación. Sin embargo, con el nivel actual de tecnología, las células somáticas de todos los animales superiores sólo pueden regenerarse después de transferir su material genético a óvulos humanos o embriones procariotas. Es decir, sólo pueden utilizar algunas características especiales en el citoplasma de los óvulos o embriones procarióticos. Sólo la materia puede crecer y desarrollarse normalmente, y no se pueden obtener nuevos individuos directamente de la regeneración de células somáticas. Así pues, según esta última afirmación, los llamados animales "clonados" hoy en día no lo son en el verdadero sentido. Sin embargo, lo que actualmente se reconoce como un animal clonado es en realidad una definición vaga de clonación en el pasado.
La tecnología de clonación de mamíferos es en realidad tecnología de transferencia nuclear de mamíferos. Utiliza métodos de laboratorio como la micromanipulación para recombinar un donante nuclear (célula embrionaria o célula somática) en una determinada etapa de desarrollo con un aceptor nuclear (embrión pronuclear enucleado u ovocito maduro) en la etapa de desarrollo correspondiente in vitro, una tecnología de bioingeniería que permite hacerlo. producción en masa de mamíferos genéticamente homogéneos mediante la transferencia de embriones recombinantes. Según el estado de desarrollo de la clonación de mamíferos, se puede dividir en dos categorías: clonación de células embrionarias de mamíferos y clonación de células somáticas de mamíferos. Durante 20 años se han realizado investigaciones sobre la tecnología de clonación de células embrionarias de mamíferos y se han obtenido ratones (1981), ovejas (1986), ganado vacuno (1987), conejos (1988) y cerdos (1988). La investigación sobre la tecnología de clonación de células somáticas de mamíferos se lleva a cabo desde hace cinco años, pero ha atraído gran atención desde el principio, especialmente la saliva de Dolly, la primera oveja clonada del mundo, que causó sensación en el mundo. El nacimiento de Dolly sacudió fundamentalmente la conclusión tradicional original de que la diferenciación nuclear de las células somáticas de los mamíferos es incompetente o que la diferenciación hace que el núcleo pierda totipotencia. La tecnología de clonación de los mamíferos ha entrado en una nueva etapa que hace época.
2. Pasos generales para la clonación de animales
La tecnología de clonación animal en realidad combina la transferencia nuclear y la tecnología de bioingeniería embrionaria para trasplantar el núcleo de una célula somática a otro óvulo somático, una técnica que. finalmente produce un animal con las mismas características genéticas que las células del donante. Los pasos de la operación son los siguientes: 1) Recolección y cultivo de células somáticas: las células somáticas se extraen de un tejido animal y se cultivan in vitro. Se inducen a reorganizar el genoma por inanición o añadiendo otros fármacos, de modo que se produzca la expresión programada. los genes se pueden reiniciar desde cero. restaurar la totipotencia de las células somáticas que han perdido la totipotencia; 2) recolectar óvulos y eliminar el núcleo de los óvulos 3) eliminar el núcleo de las células somáticas; microinyección; 5) cultivar adecuadamente las células embrionarias recombinantes in vitro; 6) Los embriones trasplantados se colocan en el útero de la madre al mismo tiempo para completar el desarrollo, y la descendencia animal resultante son animales clonados (Figura 7-16).
Enviado al útero para completar el desarrollo embrionario.
Clonar animales
Ovocito (receptor) célula somática (donante)
Retirar el núcleo y sacar el núcleo
Colocarlo en En células anucleadas
Figura 7-16 Pasos generales de las operaciones de clonación animal
En tercer lugar, los factores que afectan la clonación animal
Se ha descubierto que el éxito de la clonación de animales depende sobre el éxito del trasplante nuclear. Esto último está relacionado con los siguientes factores.
1) Condiciones para la fusión celular.
2) La etapa de desarrollo celular puede afectar el experimento de transferencia nuclear.
3) Actividad del factor de maduración inductor de la división celular (MPF)
4) Influencia de las macromoléculas en los óvulos.
4. Carencias y problemas de la tecnología de clonación de células somáticas de mamíferos.
1. La tasa de éxito de la clonación animal sigue siendo muy baja.
2. Es difícil clonar animales de diferentes especies y el motivo no está claro.
3. Existen varios tipos de células de donantes nucleares que pueden utilizarse para la clonación de células somáticas.
En resumen, aunque la clonación de células somáticas de mamíferos ha tenido éxito en ratones, ovejas, vacas, cabras, cerdos y otros animales, la tecnología está lejos de ser perfecta y la investigación teórica relevante aún es débil. La gente debe hacer esfuerzos incansables para mejorar su tasa de éxito.
El significado y las perspectivas del verbo (abreviatura del verbo) clonación animal
Aunque la tecnología de clonación animal no se ha desarrollado durante mucho tiempo y la tecnología está lejos de ser perfecta, el nacimiento de La oveja clonada ha demostrado teóricamente que las células animales diferenciadas son totipotentes y, en condiciones adecuadas, pueden convertirse en nuevos individuos mediante la recombinación del genoma. Esto tendrá un impacto significativo en el desarrollo profundo de la biología del desarrollo y las teorías genéticas y es de gran importancia científica. Desde la perspectiva de la aplicación práctica, la tecnología de clonación animal tiene un valor práctico más importante, principalmente por lo siguiente:
1. Puede usarse para preservar el germoplasma de los recursos animales y preservar al máximo la diversidad de la biosfera terrestre. lo más posible;
2. Puede producir órganos para trasplantes, utilizar animales como biorreactores para producir medicamentos y proporcionar animales de experimentación para el beneficio de la humanidad. También es posible realizar una "terapia celular" en algunas enfermedades humanas persistentes mediante la clonación de fetos de determinadas etapas de desarrollo de mamíferos.
3. Puede clonar animales domésticos y animales en peligro de extinción, como los pandas gigantes.
4. Utilizando la tecnología de clonación de células somáticas de mamíferos, se pueden clonar animales transgénicos estableciendo líneas celulares transgénicas.
5. La tecnología de clonación de células somáticas puede transferir directamente las características de especies excelentes y cultivar especies excelentes.
En resumen, la tecnología de clonación animal está lejos de estar madura, pero ofrece amplias perspectivas para la humanidad. Con la investigación extensa y profunda sobre la teoría básica de la tecnología de clonación de células somáticas de mamíferos, desempeñará un papel enorme en la expansión de excelentes razas de ganado, la clonación de animales transgénicos y la protección de los recursos genéticos animales en peligro de extinción.