Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

15.11: 생식 복제
목차

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Reproductive Cloning
 
전사물

15.11: Reproductive Cloning

15.11: 생식 복제

Reproductive cloning is the process of producing a genetically identical copy—a clone—of an entire organism. While clones can be produced by splitting an early embryo—similar to what happens naturally with identical twins—cloning of adult animals is usually done by a process called somatic cell nuclear transfer (SCNT).

Somatic Cell Nuclear Transfer

In SCNT, an egg cell is taken from an animal and its nucleus is removed, creating an enucleated egg. Then a somatic cell—any cell that is not a sex cell—is taken from the animal to be cloned. The nucleus of the somatic cell is then transferred into the enucleated egg—either by direct injection or by fusion of the somatic cell to the egg using an electrical current.

The egg now contains the nucleus, with the chromosomal DNA, of the animal to be cloned. It is stimulated to divide, forming an embryo, which is then implanted into the uterus of a surrogate mother. If all goes well, it develops normally and the clone is born.

Although this process has been used to successfully clone many different types of animals—including sheep, cows, mules, rabbits, and dogs—its success rate is low, with only a small percentage of embryos surviving to birth. Cloned animals that survive to birth also appear to age and die prematurely. This is because their DNA comes from adult cells that have undergone telomere shortening—loss of a small portion of the protective ends of chromosomes with each cell division—as part of the normal aging process.

While the chromosomal DNA of the clone is the same as that of the nucleus donor, it may have different mitochondrial DNA, since the mitochondria come from the cytoplasm of the egg cell, which is usually from a different animal. Also, phenotypic differences can occur between the clone and the original animal, due to environmental and epigenetic factors. For example, the first cloned cat, Cc, looked very different from the original cat, because the coat pattern is due to random X-chromosome inactivation in different cells.

Despite the technical challenges, reproductive cloning has many potential uses including the production of genetically identical research animals, livestock with desired traits, and offspring of endangered species. It even has potential applications in human infertility and disease, although cloning of humans has not yet been done, and would raise ethical concerns.

생식 복제는 전체 유기체의 복제본인 유전적으로 동일한 사본을 생산하는 과정입니다. 클론은 일란성 쌍둥이와 자연적으로 일어나는 것과 유사한 초기 배아를 분할하여 생성 될 수 있지만 성인 동물의 복제는 일반적으로 체세포 핵 전달 (SCNT)이라는 과정에 의해 수행됩니다.

체세포 핵 이전

SCNT에서는, 계란 세포는 동물에게서 취하고 그 핵은 에큐리한 계란을 만드는 제거됩니다. 그런 다음 체세포(성세포가 아닌 모든 세포)가 복제될 동물로부터 채취됩니다. 체세포의 핵은 직접 주입또는 체세포세포를 전류를 사용하여 계란에 융합하여 에뉴클레오게 된 계란으로 옮겨질 것입니다.

계란은 지금 복제될 동물의 염색체 DNA를 가진 핵을 포함합니다. 그것은 분할 자극, 배아를 형성, 다음 대리 어머니의 자궁으로 이식. 모든 것이 잘 되면 정상적으로 발전하고 복제본이 태어납니다.

이 과정은 양, 소, 노새, 토끼 및 개를 포함하여 많은 다른 유형의 동물을 성공적으로 복제하는 데 사용되었지만 성공률은 낮으며 태아의 극히 일부만 출생으로 생존합니다. 출생에 살아남은 복제된 동물은 또한 나이를 내고 조기에 정지하는 것처럼 보입니다. 이것은 그들의 DNA가 텔로미어 단축을 겪은 성인 세포에서 유래하기 때문입니다 - 정상 노화 과정의 일환으로 각 세포 분열을 가진 염색체의 보호 끝의 작은 부분의 손실.

클론의 염색체 DNA는 핵 기증자의 것과 동일하지만, 미토콘드리아는 일반적으로 다른 동물에서 온 계란 세포의 세포질에서 왔기 때문에 다른 미토콘드리아 DNA를 가질 수 있습니다. 또한, 현상형 차이는 환경 및 후성 유전학 요인으로 인해 복제본과 원래 동물 사이에서 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 첫 번째 복제 된 고양이, Cc는 코트 패턴이 다른 세포에서 임의의 X 염색체 불활성화로 인해 원래 고양이와 매우 다르게 보였습니다.

기술적 인 도전에도 불구하고, 생식 복제는 유전적으로 동일한 연구 동물의 생산, 원하는 특성을 가진 가축 및 멸종 위기에 처한 종의 자손을 포함하여 많은 잠재적 인 용도를 가지고 있습니다. 그것은 인간의 복제가 아직 완료되지 않았지만 인간의 불임과 질병에 잠재적 인 응용 프로그램이 있으며 윤리적 우려를 제기 할 것입니다.


추천 독서

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter