Clonarea
Vorbind despre clonare, care apare în natură sau în laborator, este necesar să ne imaginăm că toate genetice, adică informația ereditară necesară pentru creșterea, dezvoltarea, metabolismul și reproducerea organismelor este transmisă de la părinți la descendenți sub formă de acid deoxiribonucleic (ADN).
Vezi și IERITATEA; NUCLEIC ACIDS.
ADN-ul este ambalat în cromozomi, care în celulă este de la unul în unele unicellular la câteva duzini în plante și animale superioare. Materialul genetic, situat într-un singur cromozom al unei mici creaturi unicelulare ca o amoeba, este suficient pentru realizarea tuturor funcțiilor sale vitale. Cu toate acestea, un animal complex necesită aproximativ 100.000 de gene diferite pentru acest lucru.
Procariotele.
Prokariotele sunt cele mai simple în structura organismelor unicelulare de tip bacterian, în celulele cărora nu există nucleu format și multe organele specifice celulelor eucariote, adică organisme evolutive mai avansate. De obicei procarioții reproduc asexuat, și anume prin simpla împărțire a celulelor în două. Ca urmare, ele formează clone.
Vezi și CELL; REPRODUCEREA.
Eucariote și animale multicelulare.
Eucariotele se caracterizează prin faptul că celulele lor au numeroase organele și un nucleu în care sunt încorporate cromozomii, adică E. ADN-ul. Unele dintre aceste organisme sunt unicelulare, dar în majoritatea cazurilor acestea sunt forme multicelulare, care constau în multe structuri și funcții diferite de celule eucariote. Unele protozoane, de exemplu amoeba și parametcia, se pot multiplica rapid prin împărțirea în două.
La animale multicelulare, a avut loc specializarea celulelor și s-au format gameți, destinate reproducerii sexuale. În organismele multicelulare reduse, apar atât reproducerea sexuală cât și cea asexuală. Cu complicația și creșterea mobilității animalelor, reproducerea sexuală a început să predomine. Oferă o combinație în descendența trăsăturilor ambilor părinți; exclude formarea de clone.
Partenogeneză.
Clonarea în natură este observată în cazul așa-numitei. Parthenogeneza, atunci când descendența se dezvoltă dintr-o gamă femelă nefertilizată (ouă). Acest proces este răspândit în rândul insectelor. Deoarece părintele este doar unul, este genetic identic cu descendenții și formează o clonă cu ei. La mamifere, partenogeneza poate fi stimulată artificial, dar embrionul moare la începutul dezvoltării.
Vedeți și EGG; REPRODUCEREA.
Reproducerea plantelor și obținerea puieților.
În plante, sunt cunoscute diferite forme de reproducere asexuală, denumite în mod obișnuit vegetativ. Un organism independent se poate dezvolta în ele din părți de frunze, tulpini și rădăcini. Dacă aceste părți sunt obținute dintr-o singură plantă, se formează o clonă. Pentru micropropagare în multe specii de structuri speciale sunt folosite, care includ, de exemplu, rizomi subterane au o Solidago, stolons aeriene ( „whiskers“) în căpșuni, ceapă în usturoi, tuberculi de cartofi și cormii au la gladioli. În acest fel, se propagă nu numai speciile erbacee, ci și multe specii de copaci. Metodele relativ noi de clonare comercială a unor plante includ cultivarea lor din cultura țesuturilor.
Printre culturile, propagarea vegetativă, de exemplu, banane, ananas, struguri și căpșuni. O modalitate specială de clonare, numită vaccinare, este folosită în cazul pomilor fructiferi, în special pecan, mere și piersici. Butasii tăiat ramuri economic valoroase exemplu (grefe) este incrementat plantelor înrădăcinate (portaltoi) de același tip, și, uneori, altele - taxonomic apropiate. Graftul în mod normal crește și produce fructe care nu sunt inferioare calității celor care se dezvoltă pe copacul mamei.
Clonarea la laborator a anticorpilor.
Toate vertebratele, pentru a se proteja de infecții, produc proteine speciale - anticorpi. Au fost dezvoltate metode de clonare care permit obținerea unor cantități mari de molecule identice. Anticorpii produși în acest mod se numesc monoclonali. Aceste substanțe foarte specifice sunt utilizate pentru determinarea concentrației unui număr de proteine în fluidele corpului, cum ar fi hormonii de proteine, sau pentru a detecta celulele canceroase (si posibil impact asupra acestora), ceea ce este foarte important în cercetarea științifică și în plus, este metoda relativ ieftin de diagnosticare a unor boli.
Clonarea genelor.
Se cunosc gene mai multe și mai specifice asociate cu dezvoltarea anumitor boli. Aceste gene sunt învățate să excretă din organism și să le atașeze promotorii adecvați, adică Site-uri ADN care își controlează activitatea. Complexele genice rezultate pot fi clonate în mai multe moduri. Una dintre ele este o reacție în lanț a polimerazei (PCR), adică reproducerea situsului dorit al ADN-ului cu enzima polimerazică, care permite dublarea numărului de copii genetice la fiecare câteva minute (a se vedea și REACȚIA CHIMIEI POLIMERASE). Genele clonați pot fi astfel apoi introdusă într-un animal (așa-numita a primit pasăre transgenice), care, ca rezultat va dobândi capacitatea de a sintetiza materialul dorit, de exemplu, un produs farmaceutic valoros. Animalele transgenice servesc, de asemenea, ca modele pentru studierea unui număr de boli umane grave, în special a fibrozei chistice.
Clonarea mamiferelor.
Am citat deja exemple de diferite tipuri de clonare în natură. Dacă orice animală taie pielea, clonele de celule noi înlocuiesc repede cele deteriorate. Cu toate acestea, clonarea organismelor întregi extrem de organizate este un proces mult mai complicat decât vindecarea rănilor.
De ce animalele clonate? În primul rând, ar fi posibil să se reproducă indivizi valoroși dintr-un anumit punct de vedere, de exemplu campioni de rase de bovine, oi, porci, curse, câini etc. În al doilea rând, transformarea animalelor obișnuite în animale transgenice este dificilă și costisitoare: clonarea le-ar permite să obțină copii ale acestora. Este proiectat să producă mamifere transgenice capabile să sintetizeze factorii de coagulare a sângelui uman și a altor produse vitale pentru noi și să le izoleze ca parte a laptelui lor. Dezvoltarea pe scară largă a unei astfel de biotehnologii ar economisi cantități uriașe de sânge donator, ale căror rezerve sunt limitate și ar putea fi utilizate mai eficient.
Primele experimente.
Prima experiență de clonare date amfibienilor din 1952. Mai târziu, a reușit, de asemenea, pentru a clona șoareci, iepuri, oi, porci, vaci și maimuțe. Toate experimentele de succes de acest gen au început cu celule embrionare, izolate în stadii incipiente de dezvoltare înainte ca diferențierea lor să înceapă în așa-numitele. foi embrionare, ducând la țesuturi și organe specializate. Aceste celule (blastomere) separate până când numărul acestora nu este depășită la fat 32 sau 64, folosind tehnici de microchirurgie speciale plasate unul în oocite (ovocitului nefertilizate) din care miezul a fost îndepărtat anterior. Toate blastomerele aceluiași embrion au același set de gene, iar ovocitele servesc ca incubator pentru ei. După stimularea electrică și / sau chimice adecvate și cultivarea acestor celule pot primi embrioni identici si a le transfera (implantat) in uter gata de a concepe femele din aceeași specie. În cele din urmă, astfel de „mama adoptivă“, va da naștere la pui aproape identice, dar întreaga procedură în ansamblul său rămâne un punct de vedere practic este extrem de ineficient. In loc de a transporta toti embrionii din prima clonă practică, de asemenea, separarea lor în blastomeres și ciclul recloning, eventual, rezultând un număr mult mai mare potrivite pentru implantare embrionii.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: