16.8: Репродуктивное клонирование

Репродуктивное клонирование - это процесс создания генетически идентичной копии & mdash; клона & mdash; всего организма. Хотя клоны могут быть получены путем расщепления раннего эмбриона - аналогично тому, что происходит в естественных условиях с однояйцевыми близнецами, - клонирование взрослых животных обычно выполняется с помощью процесса, называемого переносом ядра соматической клетки (SCNT).

Перенос ядра соматической клетки

В SCNT яйцеклетка берется у животного и ее ядро ​​удаляется, образуя энуклеированное яйцо. Затем соматическая клетка - любая клетка, не являющаяся половой клеткой, - берется у клонируемого животного. Затем ядро ​​соматической клетки переносится в яйцеклетку с удаленным ядром - либо путем прямой инъекции, либо путем слияния соматической клетки с яйцом с помощью электрического тока.

Яйцо теперь содержит ядро ​​с хромосомной ДНК животного, которое нужно клонировать. Его стимулируют к делению, образуя эмбрион, который затем имплантируется в матку суррогатной матери. Если все идет хорошо, нормально развивается и клон рождается.

Хотя этот процесс использовался для успешного клонирования многих различных типов животных, включая овец, коров, мулов, кроликов и собак, его эффективность невысока, и лишь небольшой процент эмбрионов доживает до рождения. Клонированные животные, дожившие до рождения, также стареют и преждевременно умирают. Это связано с тем, что их ДНК происходит из взрослых клеток, которые подверглись укорочению теломер - потере небольшой части защитных концов хромосом с каждым делением клетки - как часть нормального процесса старения.

В то время как хромосомная ДНК клона такая же, как у донора ядра, она может иметь различные митохондриальные ДНК, так как митохондрии происходят от цитоплазмы яйцеклетки, которая, как правило, пролучена от другого животного. Кроме того, фенотипические различия могут возникать между клоном и оригинальным животным, из-за экологических и эпигенетических факторов. Например, первая клонированная кошка, Cc, выглядела очень иначе, чем оригинальная кошка, потому что узор шкурки объясняется случайной инактивацией Х-хромосомы в разных клетках.

Несмотря на технические проблемы, клонирование в целях воспроизводства имеет много потенциальных применений, включая производство генетически идентичных исследовательских животных, животноводства с желаемыми чертами и потомства исчезающих видов. Он даже имеет потенциальное применение в бесплодии и болезнях человека, хотя клонирование людей еще не было осуществлено, и будет связано с этическими проблемами.

Репродуктивное клонирование это производство генетически идентичной копии, клонирование организма. Овца Долли, произведённая в 1996 году, была первым клоном взрослого животного, но с тех пор несколько других видов были клонированы, включая собак и кошек. Наиболее распространённый метод клонирование взрослых животных передача ядра соматической клетки.

Сначала, ядро удаляется из клетки яйца. Затем соматическая клетка, такая как клетка кожи, берётся у животного, которое будет клонировано. Ядро, содержащее хромосомную ДНК, удаляется и впрыскивается в яйцо.

Яйцо стимулируется к разделению химическим или электрическим оборудованием и формирует эмбрион, который вживляется в матку взрослой самки, где и продолжает развиваться до рождения. Полученный клон имеет идентичную хромосомную ДНК с исходным животным. Но митохондриальная ДНК часто отличается, поскольку митохондрии вносятся из цитоплазмы яйца, обычно от другой особи.

Также могут наблюдаться фенотипические различия между клоном и оригиналом в связи с окружающей средой и эпигенетическими факторами в процессе развития, точно так же, как и одинаковые близнецы немного отличаются друг от друга несмотря на то, что у них одна и та же ДНК.