Proiect Biologie 2.0.docx

Clonarea la vertebrate și mamifere

Clonarea este procesul prin care sunt create organisme identice din punct de vedere genetic . În natură, multe organisme produc clone prin reproducere asexuată . În biotehnologie, termenul de clonare se referă la procesul de creare a clonelor de organisme sau de copii ale celulelor acestora. La animale, clonarea se poate realiza fie prin separarea unei celule embrionare (denumită clonare terapeutică), fie prin transfer de nucleu (denumită clonare reproductivă).

1. Clonarea terapeutică Separarea celulei embrionare se realizează în stadii incipiente ale evoluției embrionare când celulele sunt tot totipotente, nu sunt încă specializate pentru o anumită funcție și au abilitatea de a reface un întreg embrion. În clonarea numită „terapeutică”, dezvoltarea embrionului este întreruptă în același moment, mai precis atunci când embrionul se află în faza de blastocist. În ultimul caz, celulele sunt cultivate într-o cultură pentru a da naștere la linii de celule stem embrionare pentru laboratoarele de cercetare. Metodologia clonării terapeutice presupune:

-înlăturarea ADN-ului unui ovul, transformându-l într-o ,,fabrică’’ de creare a pre-embrionilor. -înlăturarea ADN-ului unei celule a corpului (alta decât ovul) și introducerea acestuia în ovul. -plasarea unui șoc electric pentru a induce procesul de formare a pre-embrionilor -pre-embrionului îi este permisă dezvoltarea și producerea de celule stem. -pre-embrionul nu este implantat în uter. -celulele stem sunt prelevate din pre-embrion, determinând moartea acestuia. -celulele stem vor fi plasate într-un țesut sau organ specific, în funcție de dorința cercetătorului. Aceste celule stem pot fi recoltate și utilizate în experimente care vizează înțelegerea bolilor și dezvoltarea de noi tratamente. 1

2. Clonarea reproductivă Transferul nuclear presupune extragerea ADN-ului dintre o celulă ou, înlocuirea nucleului cu nucleul altei celule, și aplicarea unui impuls electric pentru a închide nișă prin care s-a produs transferul nucleului. În anul 1997 a fost realizată clonarea unui mamifer prin tehnica transferului nuclear. În clonarea reproductivă, embrionul este reimplantat în uter în stadiu de blastocist. Metodologia clonării terapeutice presupune următoarele etape:

- se extrage o celulă din glanda mamară de la organismul

A,

care

va

fi

clonat.

- se prelevă un ovul nefecundat de la un organism B, de la care se elimină nucleul, apoi se fuzionează celula glandei mamare A cu ovulul anucleat B. - embrionul reconstruit este lăsat să crească timp de 7 zile. - se implantează celula obținută în uterul organismului C, care va da naștere unui organism D identic cu organismul A. - organismul ales (care are rolul de mamă) va urma să dea naștere unui organism care are același aranjament genetic ca și a donatorul celulelor somatice.

Oaia Dolly Primului caz de clonare a unui mamifer a avut loc la Institutul Roslin din Edinburgh, prin transplantarea nucleului unei celule care aparținea unei oi din rasa Finn Dorsett în ovulul denuclearizat al unei mame-gazdă din rasa de oi scoțiene cu fața neagră. S-a stimulat apoi artificial diviziunea celulară, iar uterul respectivei oi cu fața neagră a fost purtătorul viitoarei clone.

2

Dolly reprezintă copia fidelă a unei oi Finn Dorsett. După Dolly a urmat clonarea de vaci, porci, maimuțe și șoareci. Prin clonare se pot obține organisme cu anumite calități programate. Dolly s-a născut în data de 5 iulie, anul 1996, iar în anul 1998 a fost diagnosticată cu artrită, după care la numai 6 ani a murit. Evoluția acestei clone a ridicat probleme de etică și multe dezbateri pro și contra clonării, dezbateri care continuă și în zilele de astăzi.

Specii Clonate Tehnicile moderne de clonare care implică transferul nuclear au fost efectuate cu succes pe mai multe specii. Experimentele notabile includ: 

Mormoloc : (1952) Robert Briggs și Thomas J. King au clonat cu succes broaște : 35 de embrioni compleți și 27 de mormoloci rezultați din 140 de transferuri nucleare de succes.



Crap : (1963) În China , embriologul Tong Dizhou a produs primul pește clonat din lume prin introducerea ADN-ului dintr-o celulă a unui mascul într-un ou de la o femelă.



Șoareci : (1986) Un șoarece a fost clonat cu succes dintr-o celulă embrionară timpurie. Oamenii de știință sovietici Chaylakhyan, Veprencev, Sviridova și Nikitin au clonat șoarecele "Masha’’.



Porc : primii porci clonați (martie 2000). Până în 2014, în China erau produși 500 de porci clonați pe an pentru a testa noi medicamente.



Gaur (bizon indian) : (2001) a fost prima specie pe cale de dispariție clonată.



Șobolan : Ralph , primul șobolan clonat (2003)



Cal : Prometea , o femelă Haflinger născută la 28 mai 2003, a fost prima clona a unui cal.



Câine : Snuppy , un câine afgan de sex masculin, a fost primul câine clonat (2005). 3



Lup : Snuwolf și Snuwolffy , primii lupi femele clonați (2005).



Ibexul din Pirinei (2009): a fost primul animal dispărut care a fost clonat înapoi la viață; clona a trăit timp de șapte minute înainte de a muri din cauza defectelor de plămâni.



Cămilă : (2009) Injaz , este prima cămilă clonată.

Utilizări Scopul acestor cercetări nu a fost de a obține copii ale unor animale deja existente, ci ca aceste animale să poată fi folosite drept modele experimentale în vederea tratării unor boli umane (ex: mucoviscidoza, boala Alzheimer, paralizia), pentru obținerea unor celule stem sau a unor substanțe terapeutice; o altă aplicație terapeutică ar putea fi modificarea genetică a unor animale (de ex. porcul) pentru ca organele lor să fie tolerate de sistemul imun și transplantate la om. Astfel, clonarea la om reprezintă o modalitate de reducere a suferinței umane și de tratament a unor boli fatale. Există însă voci care se opun clonării umane din motive de ordin etic. Clonarea prezintă mare importanță practică și la animalele domestice deoarece, pornindu-se de la un reproducător valoros economic, se pot obține copii identice genetic. Dezvoltarea cercetărilor privind clonarea la animale deschide perspectiva realizării unor astfel de experimente la specia umana, fapt care are mari implicații etice, deoarece se pot produce abuzuri grave de natura socială și morală.

Clonarea umană Clonarea umană se referă la crearea unei copii identice din punct de vedere genetic a unui om. Termenul este folosit în general pentru a face referire la clonarea umană artificială, care se bazează pe reproducerea celulelor și țesuturilor umane. Aceasta nu se referă la concepția naturală și livrarea gemenilor . Posibilitatea clonării umane a ridicat numeroase controverse . Aceste preocupări etice au determinat mai multe națiuni să adopte legislația privind clonarea umană și legalitatea acesteia, însă oamenii de știință nu au intenția de a încerca clonarea oamenilor proprii. Două tipuri de clonare teoretică umană discutate în mod obișnuit sunt clonarea terapeutică și clonarea reproductivă . Clonarea terapeutică ar implica clonarea celulelor de la un om pentru a fi utilizate în medicină și transplanturi și este o zonă activă de cercetare, dar nu este în practică medicală oriunde în lume, pe când clonarea reproductivă ar implica clonarea unui întreg om , în loc de celule sau țesuturi specifice. 4

5