Klonavimo rūšys: pastabos apie klonavimo tipus

Perskaitykite šį straipsnį, kad sužinotumėte apie keletą klonavimo tipų - ląstelių klonavimą, genų klonavimą, mikrobų klonavimą, augalų klonavimą ir gyvūnų klonavimą!

Klonavimas yra gyvų struktūrų, genetiškai identiškų jų pagrindinei struktūrai, gamyba. Genetiniai variantai nėra. Klonavimas natūraliai vyksta mikrobų reprodukcijai ir vegetatyviškai dauginamiems augalams. Akseksualiai atkuriant mažesnius gyvūnus, tokius kaip Amoeba proteusas, taip pat gaminami klonai.

Image Courtesy: sh.educonv.com/pars_docs/refs/61/60983/img4.jpg

Monozigotiniai identiški dvyniai taip pat yra klonai, nes jie susidaro suskaidant pradinį 2 ar daugiau ląstelių embrioną į dvi lygias dalis. Abi jos turi tas pačias genetines savybes. Todėl klonas yra tiksli anglies kopija arba vienos gyvos tėvo kopijos. Dirbtinis klonavimas buvo pasiektas didesniems gyvūnams. Avys Dolly yra jos motinos klonas. Klonavimas yra kelių tipų - ląstelių klonavimas, genų klonavimas, mikrobų klonavimas, augalų klonavimas ir gyvūnų klonavimas.

Ląstelių klonavimas:

Ląstelių klonavimas yra kelių tos pačios ląstelės kopijų formavimas. Klono ląstelės yra identiškos genetiškai, morfologiškai ir fiziologiškai. Ląstelių klonavimas reikalingas, kai:

(i) RDNR (rekombinantinė DNR) turinčių ląstelių dauginimas ir reikiamo produkto, pvz., fermento, hormono, antikūno ir pan. gavimas geru kiekiu, pvz., insulinas, monokloniniai antikūnai.

ii) turi būti atliekama biocheminė analizė, \ t

iii) įvairių veiksnių poveikio identiškų ląstelių struktūrai ir veikimui tyrimas, \ t

iv) diferenciacijos proceso studijavimas,

v) grynų linijų palaikymas vienoje ląstelėje esančiuose organizmuose, \ t

(vi) rDNR ir cDNA palaikymas genų bibliotekose.

Totipotencija yra ląstelės gebėjimas augti į visą organizmą. Jis yra daugelyje augalų ląstelių. Priešingai, pluriopotencija yra ląstelės gebėjimas vystyti ИПу tipo Ot the Cell gyvūnų organizme, pavyzdžiui, inkstų ląstelėse arba širdies ląstelėse ar nervų ląstelėse. Paprastai visi augalai yra totipotentiniai, tačiau gyvūnuose tik apvaisintas kiaušinis (zigotas) ir kamieninės ląstelės embrioniniame blastociste yra totipotentinės. Tačiau buvo sukurti metodai gyvūnų ląstelėms auginti.

Mažas gyvūnų audinys paimamas skystoje maistinėje medžiagoje. Pridedama baltymų ir kalcio rišiklių. Kultūra yra sukratoma mechaniškai. Jis atskiria ląsteles. Augalinis audinys gali būti panašiai paimtas skystoje maistinėje terpėje ir mechaniškai kratomas, kai ląstelės atskiriamos. Atskiros ląstelės taip pat turi tendenciją padalyti. Naudojant mikropipetę, atskiros ląstelės pridedamos prie šviežių augalų terpių dauginant ir formuojant ląstelių klonus.

Genų klonavimas:

Genų klonavimas yra kelių to paties geno kopijų formavimas. DNR yra išskiriama iš organizmo, lūžant jo ląsteles, atskiriant branduolius ir plyšus branduoliniam vokui. Atskirai DNR yra endonukleazės. DNR fragmentai yra perduodami per elektroforezę.

Pasirinktas genas yra atskirtas. Jis gali būti dauginamas tiesiogiai polimerazės grandinės reakcijoje (PCR) Taq polimerazės pagalba. Alternatyviai genas gali būti sujungtas su plazmidėmis ir kita keleivių DNR, kad susidarytų rekombinantinė DNR. Pastarasis įterpiamas į šeimininką, kur genas gali daugintis kartu su šeimininko dauginimu.

Geno klonavimo taikymas:

i) Medicininė įranga:

Bakterijos gali būti naudojamos kaip gyvos gamyklos, skirtos sintezuoti insuliną, augimo hormoną, interferono, vitaminus ir antikūnus, įvedant į juos genus, kurie koduoja šias medžiagas kartu su plazmidėmis.

ii) Žemės ūkio naudingumas:

Bakterijų azoto fiksavimo genai gali būti perkeliami į pagrindinius augalus, siekiant padidinti maisto gamybą nenaudojant brangių trąšų.

(iii) Sugedę genai vaisiuose:

Rekombinantinė DNR technologija yra naudinga žinant - defektinius genus vaisiuose. Kai kurie iš šių genų taip pat gali būti taisomi.

iv) Genų biblioteka:

Įvairūs klonai, reprezentuojantys visus organizmo genus, vadinami šio organizmo genų biblioteka. Iš genų bibliotekos galima identifikuoti kloną, turintį specifinį geną, ir šis genas gali būti dauginamas auginant atitinkamą kloną tiriamoje kultūroje. Šio geno bazinę seką galima rasti.

Iš bazinės sekos aminorūgščių seka polipeptide gali būti parengta remiantis tripleto kodu.

Mikrobinis klonavimas:

Mikrobai padaugėja. Jie gamina klonus. Klonavimas sudaro milijonus tos pačios mikrobų kopijų. Todėl sukūrus norimą padermę, mikrobas dauginamas ir naudojamas komerciškai. Tradiciškai jie buvo komerciškai naudojami daugelio svarbių produktų, pvz., Jogurto, sūrio, acto, pieno rūgšties, vitaminų, antibiotikų ir alkoholinių gėrimų, gamybai. Jie yra nuolat tobulinami per mutacijas, kad gautų geresnį derlių. Mikrobuose buvo įdiegta nemažai genų, siekiant gauti terapiškai svarbių biocheminių medžiagų, pramoninių biocheminių medžiagų ir kitų funkcijų.

Genetiškai modifikuotų mikrobų taikymas:

Augalų klonavimas:

Jis atliekamas per vegetatyvinę dauginimąsi ir audinių kultūrą. Augalų klonavimas yra naudingas greitam genetiškai modifikuotų, agronomiškai svarbių ir retų augalų dauginimui. Svarbūs augalai pirmiausia genetiškai keičiami per mutacijas, hibridizaciją ar genų manipuliavimą, siekiant įtraukti tokius požymius kaip atsparumą ligoms, atsparumą sausrai, herbicidų toleranciją, didelį derlingumą, ankstyvą brandinimą, maisto produktus (pvz., GMF, kaip vitamino A turtingas ryžiai, lizino turtingas pulsas ) ir tt Spartus klonavimas atliekamas per audinių kultūrą.

Norint greitai augti, pirmenybė teikiama šaknies ir šaudymo apipavidalinimo vietoms. Jie yra dezinfekuojami, plaunami, suskirstomi ir dedami ant auginimo terpės. Ląstelės atskiriamos. Kiekviena ląstelė sudaro kalį, kuris gali būti subkultūruotas. Callus yra gydomas hormonais, kad atsirastų organogenezė ir formuojami augalai bei augalai.

Gyvūnų klonavimas:

Vieno ar daugiau genetiškai identiškų gyvūnų formavimasis iš vieno iš tėvų vadinamas gyvūnų klonavimu. „Hydra“ užsiėmimai gamina klonus. Monozigotiniai dvyniai (identiški dvyniai) taip pat yra vienas kito klonai. Jie išsivysto iš vieno zigoto, suskaidydami ankstyvą embrioną. Dasypus novemcinctus (Armadillo) visada gamina 4-8 identiškų tos pačios lyties jaunuolių kloną, sudarytą iš vieno zigoto.

Gurdono eksperimentas:

Pirmuosius sėkmingus eksperimentus su gyvūnų klonavimu atliko Gurdonas (1962). Jis paėmė žarnyno epitelio ląsteles ar uodegą. Jis atskyrė branduolį nuo epitelio ląstelės. Branduolys buvo įterptas į Xenopus laevis (rupūžės) neapdoroto kiaušinio branduolį. Kiaušinis vyko normaliai ir sukėlė rupūžę. Tai buvo to rupūžio klonas, kuris paaukojo savo branduolį.

Pirmasis pasaulyje klonuotas žinduolis (6.46 ir 6.47 pav.):

Wilmutas ir bendradarbiai (1997), Roslin institute Edinburge (Škotija), pagamino pirmąjį pasaulyje klonuotą žinduolį avį, pavadintą Dolly. Tai buvo pagrindinis gyvūnų klonavimo procesas. Jie paėmė ląsteles iš šešerių metų avių tešmens. Išimtas kito suaugusiojo avies nevaisingas kiaušinis.

Kiaušinis buvo nudegtas. Nuimtas tešmens ląstelės branduolys buvo išimtas ir įterptas į susmulkintą kiaušinį. Maistinėje terpėje kiaušinis pradėjo skilti. Jaunasis embrionas buvo implantuotas į trečiosios avies gimdą. 1997 m. Vasario 13 d. Surogatinė motina pagimdė normalų sveiką ėriuką "Dolly". Vėliau atlikti keli klonavimo eksperimentai.

Azijos Gauro klonas:

Masačusetso (JAV) mokslininkai neseniai klonavo nykstančias rūšis - Azijos gaurą (Bos gaurus) - garbanotą, ragų žinduolį. Jis buvo klonuotas iš vienos odos ląstelės, paimtos iš mirusio Azijos gauro. Odos ląstelė buvo sujungta su karvės kiaušiniu, kurio genas buvo pašalintas. Lydytoji ląstelė buvo perkelta į kitos karvės gimdą (gimdą). Gimimo veršelis gimė. Azijos gauros yra pirmosios nykstančios rūšys, kurios turi būti klonuojamos, ir pirmasis klonuotas gyvūnas, kuris gestatavo kitos rūšies įsčiose.

Galvijų klonavimas:

Japonijos mokslininkai klonavo galvijus kitaip. Jiems pavyko išauginti aštuonis identiškus veršelius iš vienos apvaisintos savo motinos ląstelės (6.48 pav.). Kai motina karvė sutapo su buliu, ji gimdoje apvaisino kiaušinį (zygotą). Ši ląstelė padalija į dvi dalis, o po to - keturiuose ir po to aštuoniuose.

Šis embrionas pašalinamas iš gimdos. Tada embrioninės ląstelės atskiriamos fermentu. Kiekviena izoliuota ląstelė yra laikoma maistinėje terpėje ir vėliau implantuojama į skirtingos „šeimininko motinos“ karvę. Priimančiosios motinos įsčiose turi būti priimta ląstelė ir ji auga. Kiekviena ląstelė auga į normalų, sveiką kūdikio veršelį.

Žmonių klonavimas:

Nors žmogaus klonavimas gali padėti išsaugoti pageidaujamą asmens genotipą, jis gali išlikti prielaida artimiausioje ateityje dėl kai kurių neišspręstų praktinių ar techninių sunkumų ir etinių priežasčių. Kalbant apie baimę, išreikštą apie žmogaus klonų gamybą artimiausioje ateityje, tai yra faktas, kad daugelis žmogaus elgsenos bruožų yra įgyti ar išmokti.

Nepriklausomai nuo to, ką darome ar manome, tai daugiausia išvestinė veikla arba veikla, modifikuota mokymosi ar mokymo būdu. Tokiu būdu žmogaus klonai, jei jie bus pagaminti ateityje, neveiktų vienodai su „klonų tėvu“. Pavyzdžiui, egzistuoja skirtumai tarp identiškų dvynių elgesio ar darbo būdų, iškeltų skirtingomis gyvenimo sąlygomis. Be to, žinoma, kad genų ekspresiją įtakoja daugelis veiksnių, o viena iš jų yra aplinka.

Daugelis paveldimų ligų žmonių yra dėl recesyvinių genų homozigotinės būklės. Heterozigotiniai asmenys yra žalingų genų nešėjai. Manoma, kad heterozigotinių nešiklių dažnis yra didesnis nei homozigotinių asmenų skaičius.

Žmogaus klonavimas gali sukelti grūdų pavojų ir homozigotinių asmenų, sergančių sutrikimais, dažnis gali padidėti po heterozigotinių klonų santuokų. Taigi klonavimas gali neigiamai paveikti genetinę įvairovę ir atitinkamai sumažinti organizmo atsparumą ligoms, kaip matyti monokultūrose.

Žmogaus klonavimas pašalintų seksualinį vyrų partnerio dalyvavimą reprodukcijai. Tačiau lytinis dauginimasis, apimantis kiaušinių apvaisinimą spermatozoidais, yra gyvybiškai svarbus. Dėl to palikuonių genetiniai skirtumai daro juos labiau pritaikomus ir tinkamus natūraliam atrankai. Todėl augalų ir gyvūnų klonavimas žmonijai gali būti naudingesnis už žmogaus klonavimą.

Gyvūnų klonavimo taikymas:

Kiaulė laikoma tinkamu transplantacijai skirtų organų donoru. Genetiniu būdu pagamintos kiaulės arba tinkamos kiaulių veislės gali būti klonuojamos organų transplantacijai. Nykstančių gyvūnų rūšių populiaciją galima padidinti klonuojant. Klonavimas gali būti labai naudingas gerinant gyvulių kilmę. Geresnės gyvūnų veislės gali būti dauginamos iš šio metodo.