Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

15.11: Clonagem Reprodutiva
TABLE OF
CONTENTS

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
 
TRANSCRIPT

15.11: Reproductive Cloning

15.11: Clonagem Reprodutiva

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.

A clonagem reprodutiva é o processo de produção de uma cópia geneticamente idêntica—um clone—de um organismo inteiro. Embora os clones possam ser produzidos dividindo um embrião inicial—semelhante ao que acontece naturalmente com gémeos idênticos—a clonagem de animais adultos geralmente é feita por um processo chamado transferência nuclear de células somáticas (SCNT).

Transferência Nuclear de Células Somáticas

Na SCNT, um óvulo é retirado de um animal e o seu núcleo é removido, criando um óvulo sem núcleo. Em seguida, uma célula somática—qualquer célula que não seja uma célula sexual—é retirada do animal para ser clonada. O núcleo da célula somática é então transferido para o óvulo sem núcleo—seja por injeção direta ou por fusão da célula somática ao óvulo usando uma corrente elétrica.

O óvulo contém agora núcleo, com o DNA cromossómico, do animal a ser clonado. Ele é estimulado a dividir, formando um embrião, que é então implantado no útero de uma mãe de substituição. Se tudo correr bem, ele desenvolve-se normalmente e o clone nasce.

Embora este processo tenha sido usado para clonar com sucesso muitos tipos diferentes de animais—incluindo ovelhas, vacas, mulas, coelhos e cães—a sua taxa de sucesso é baixa, com apenas uma pequena percentagem de embriões a sobreviverem ao nascimento. Animais clonados que sobrevivem ao nascimento também parecem envelhecer e morrer prematuramente. Isso ocorre porque o seu DNA vem de células adultas que sofreram encurtamento do telómero—perda de uma pequena porção das extremidades protetoras dos cromossomas com cada divisão celular—como parte do processo normal de envelhecimento.

Embora o DNA cromossómico do clone seja o mesmo do dador do núcleo, ele pode ter DNA mitocondrial diferente, uma vez que as mitocôndrias vêm do citoplasma da célula dos óvulos, que geralmente são de um animal diferente. Além disso, diferenças fenotípicas podem ocorrer entre o clone e o animal original, devido a fatores ambientais e epigenéticos. Por exemplo, o primeiro gato clonado, Cc, parecia muito diferente do gato original, porque o padrão do pêlo deve-se à inativação aleatória do cromossoma X em diferentes células.

Apesar dos desafios técnicos, a clonagem reprodutiva tem muitos usos potenciais, incluindo a produção de animais geneticamente idênticos para investigação, gado com características desejadas e descendentes de espécies ameaçadas de extinção. Ela tem ainda aplicações potenciais na infertilidade e doenças humanas, embora a clonagem de humanos ainda não tenha sido feita, e levantaria preocupações éticas.


Suggested Reading

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

Waiting X
simple hit counter