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15.11: Clonage reproductif
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Reproductive Cloning
 
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15.11: Reproductive Cloning

15.11: Clonage reproductif

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.

Le clonage reproductif est le processus de production d’une copie génétiquement identique — un clone — d’un organisme entier. Alors que les clones peuvent être produits en divisant un embryon précoce , semblable à ce qui se passe naturellement avec des jumeaux identiques , le clonage d’animaux adultes est généralement effectué par un processus appelé transfert nucléaire de cellules somatiques (SCNT).

Transfert nucléaire de cellules somatiques

Dans scnt, une cellule d’oeuf est prise d’un animal et son noyau est enlevé, créant un oeuf énucléé. Ensuite, une cellule somatique — toute cellule qui n’est pas une cellule sexuelle — est prélevée sur l’animal pour être clonée. Le noyau de la cellule somatique est ensuite transféré dans l’œuf énucléé, soit par injection directe, soit par fusion de la cellule somatique à l’œuf à l’aide d’un courant électrique.

L’œuf contient maintenant le noyau, avec l’ADN chromosomique, de l’animal à cloner. Il est stimulé à diviser, formant un embryon, qui est ensuite implanté dans l’utérus d’une mère porteuse. Si tout va bien, il se développe normalement et le clone est né.

Bien que ce processus ait été utilisé pour cloner avec succès de nombreux types d’animaux, y compris les moutons, les vaches, les mules, les lapins et les chiens, son taux de réussite est faible, avec seulement un faible pourcentage d’embryons survivant à la naissance. Les animaux clonés qui survivent à la naissance semblent également vieillir et mourir prématurément. C’est parce que leur ADN provient de cellules adultes qui ont subi le raccourcissement des télomères — perte d’une petite partie des extrémités protectrices des chromosomes avec chaque division cellulaire — dans le cadre du processus normal de vieillissement.

Alors que l’ADN chromosomique du clone est le même que celui du donneur de noyau, il peut avoir l’ADN mitochondrial différent, puisque les mitochondries proviennent du cytoplasme de la cellule d’oeuf, qui est habituellement d’un animal différent. En outre, des différences phénotypiques peuvent se produire entre le clone et l’animal d’origine, en raison de facteurs environnementaux et épigénétiques. Par exemple, le premier chat cloné, Cc, avait l’air très différent du chat d’origine, parce que le modèle de manteau est dû à l’inactivation aléatoire du chromosome X dans différentes cellules.

Malgré les défis techniques, le clonage reproductif a de nombreuses utilisations potentielles, y compris la production d’animaux de recherche génétiquement identiques, le bétail avec les traits désirés, et la progéniture d’espèces menacées. Il a même des applications potentielles dans l’infertilité humaine et la maladie, bien que le clonage des humains n’a pas encore été fait, et soulèverait des préoccupations éthiques.


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