Klonowanie

• polega na wytworzeniu kopii całego organizmu wielokomórkowego na podstawie materiału genetycznego znajdującego się w DNA pojedynczej komórki.

Rodzaje klonowania

• Klonowanie zarodków• Klonowanie somatyczne

Polega na uzyskiwaniu genetycznie identycznych osobników z jednego zarodka, jest więc multiplikowaniem organizmu zwierzęcego w bardzo wczesnym stadium jego rozwoju, kiedy trudno określić jednostkowe, osobnicze cechy takiego klonu.

Klonowanie zarodków

W zależności od użytej metody w klonowaniu zarodkowym możemy uzyskać od 2do kilkudziesięciu identycznych osobników.

Taką naturalną odmianą klonowania zarodkowego są jednojajowe bliźnięta.

Natomiast historia klonowania zarodkowego metodą bisekcji, czyli dzielenia zarodka na połowę, liczy lat kilkadziesiąt.

Pierwsze identyczne bliźnięta owiec i bydła urodziły się w Polsce po zastosowaniu tej techniki właśnie w Instytucie Zootechniki w Balicach.

Zarodek na etapie niezróżnicowanych komórek

Komórki

Każda komórka rozwija się w identyczny zarodek

Każdy zarodek jest implantowany do innej matki

Identyczne klony

Badania na małpach

• Zarodek rezusa dzielono na cztery równe części, tworząc sztuczne czworaczki,

• hodowano te dwukomórkowe fragmenty embrionów w laboratorium.

• Komórki należące do niektórych takich fragmentów po kilku dniach zaczynały się dzielić i przekształcać w coś, co przypominało prawidłowe zarodki.

• Wtedy wprowadzano je do macic samic rezusów, które miały być matkami zastępczymi.

• Powstała zdrowa samiczka - Tetra. Tetra jest pierwszą żyjącą na naszej planecie małpą, która została sklonowana na drodze podziału zarodka.

Klonowanie somatyczne

• Jego istotą jest bowiem możliwość uzyskiwania identycznych osobników, których „matrycą”, mówiąc w przenośni, mogą być zwierzęta w różnym wieku, od płodu poczynając, a na osobniku dorosłym kończąc.

Z komórki somatycznej pobrano jądro i przekazano je do komórki żeńskiej np, oocytu. Uwaga! plemnik jest zbyt mały, by do niego wprowadzać jądro k. żeńskiej.

Komórki pobrane od jednej owieczki były hodowane in vitro

Od owieczki pobrano oocyt i usunięto z niego jądro komórkowe

Nowe jądro komórkowe przejęło rolę nad procesami komórkowymi

Komórka zaczęła się dzielić mitotycznie, tak powstał zarodek

Zarodek wprowadzono do macicy owieczki

Powstała owieczka będąca genetyczną kopią tej owcy od której pobrano jądro komórki somatycznej (Dolly 1996)

The foal named Pieraz-Cryozootech-Stallion was born in Cremona on February 25, according to the French laboratory. He is the clone of 1994 and 1996 world endurance champion Pieraz, owned by US horsewoman

Valerie Kanavy.

Jądro komórki somatycznej wprowadza się do innej komórki, którą wcześniej trzeba pozbawić własnego jądra komórkowego. Z takiej komórki powstaje zarodek, a z zarodka powinien rozwinąć się dojrzały organizm.

•W 1996 roku po raz pierwszy w historii udało się sklonować ssaka. Tym ssakiem była owca, której naukowcy nadali imię Dolly. Od tego czasu stworzono klony wielu innych gatunków ssaków, między innymi myszy, świń i krów.

UWAGA!Klon uzyskany w ten sposób nie

jest stuprocentową kopią genetyczną organizmu, od

którego pobrano jądro komórkowe.

Do komórki jajowej nie przeniesiono mitochondriów, które też mają własny materiał

genetyczny!!!.

Problemy z klonowaniem

• W komórkach wyższych organizmów niektóre geny są potrzebne do prawidłowego rozwoju zarodka, ale w komórkach somatycznych dojrzałego organizmu ulegają metylacji i w ten sposób ich ekspresja zostaje nieodwracalnie zahamowana.

• Oprócz tego istnieją różnice w metylacji pewnych genów przenoszonych przez plemniki i komórki jajowe.

Skuteczność klonowania

• W przypadku Dolly – 1 z 277 prób skończyła się powodzeniem

• Klonowanie genów – utworzenie linii identycznych genetycznie organizmów, zawierających zrekombinowane cząsteczki DNA

Organizmy transgeniczne

• organizm wyższy, do którego genomu wprowadzono nowy, obcy gen, przekazywany następnie z pokolenia na pokolenie zgodnie z podstawowymi prawami dziedziczenia.

• Zasadność metody "konstruowania" organizmów transgenicznych jest szeroko dyskutowana na całym świecie. Z jednej strony organizmy te przejawiaja cechy korzystne dla człowieka, z drugiej jednak nie jest do końca pewne, jaki wpływ mogą wywrzeć na ludzi i otoczenie.

Przykłady organizmów transgenicznych:

1.transgeniczne pomidory o przedłuzonej trwałości

2.transgeniczne rośliny tytoń, odporne na herbicydy

3.transgeniczne ziemniaki zawierające albuminę wpływającą na obniżenie ciśnienia krwi u ludzi

4.transgeniczna bawełna, której włókna zawierają domieszkę poliestru

5.transgeniczna kukurydza

6. transgeniczne myszy i świnie wykorzystywane są do badań genetycznych.