Clonarea

1.Clonarea – Notiuni introductive

Clonarea este procesul de creare a unei copii identice. În biologie clonarea se referă la procesul folosit pentru crearea de copii ale fragmentelor de ADN (clonare moleculară), celulelor (clonare celulară) sau a organismelor. Termenul include şi modul de reproducere asexuată. Termenul de clonare este derivat din grecescul “Klon” , adica mlădiţă. În horticultură se referå la o generaţie a unei plante de cultură, obţinută prin înmulţire vegetativă.

Cum se face o clonare ?

In prima faza cercetatorii obtineau celule clonate in laborator prin divizarea unei singure celule intr-o populatie de celule identice din punct de vedere genetic . In acest proces cercetatorii puneau celula originala intr-un vas care continea subtantele nutritive necesare pentru a mentine in viata celula . Prin procesul de mitoza se obtineau produse identice genetic .

Mai tarziu s-au dezvoltat tehnici mai complexe de clonare folosindu-se embrioni de animale . Fiecare celula dintr-un animal provenea dintr-un ou fertilizat , care se dividea ca sa formeze un embrion ale carui celule sunt identice cu cele ale celulei-ou .

La un oarecare moment din cresterea si dezvoltarea embrionului , celulele deveneau diferentiate si specializate .

In zilele noastre s-au dezvoltat 3 tehnici de a crea embrioni clonati: separarea blastomerilor , divizunea blastocitelor si transferul nucleului unei celule somatice .

A)Separarea blastomerilor – in procesul de separare a blastomerilor , cercetatorii fertilizeaza celula ou cu o celula provenita din sperma intr-un vas de laborator . Embrionului rezultat ii este permisa diviziunea pana cand formeaza aproximativ 4 celule . Specialistii indeparteza invelisul exterior al embrionului si plaseaza embrionul intr-o solutie speciala care cauzeaza separarea celulelor individuale ale embrionului , cunoscute sub numele de blastomere . Pasul urmator presupune exploatarea fiecarui blastomer , care se transforma la randul sau in embrioni cu aceiasi semantura genetica ca si embrionul original . Fiecare nou embrion poate fi implantat apoi in uterul unei mame-purtator ca sa se dezvolte ca o sarcina normala .

B)Divizunea blastocitelor – in acest caz specialistii permit unei celule-ou fertile sa se divida pana formeaza o masa de 32 pana la 150 de celule , cunoscute sub numele de blastocite . Se separa apoi fiecare blastocita in 2 jumatati care sunt implantate in uterul mamei purtator . Cele 2 jumatati se vor dezvolta ca 2 gemeni identici .

C)Transferul nucleului unei celule somatice – in timp ce atat separarea blastomerilor si diviziunea blastocitelor produc animale care contin material genetic provenit atat de la mama cat si de la tata , transferul nucleului unei celule somatice produce animale cu semnatura genetica a unui singur parinte . Prin acesta tehnica doctorii transfera materialul genetic din celula somatica a unui donator (orice celula mai putin celula ou sau spermatozoid ) intr-o celula ou anucleata (al carui nucleu a fost inlaturat in prealabil ) . Celula rezultata contine materialul genetic provenit din celual somatica a donatorului . Oamenii de stiinta combima celula somatica cu celula ou anucleta folosind fuziunea sau injectia . Prin procesul de fuziune se aplica un puls electric celor 2 celule care determina nucleul celulei somatice sa migreze in celula-ou anucleata . Prin metoda injectiei , se injecteaza nucleul celulei somatice direct in celula ou anucleta.

2.Istoria clonarii

Fermierii au inceput sa cloneze plante acum mii de ani prin mijloace simple, cum ar fi taiere unei plante pentru a obtine noi radacini. Fermierii timpurii de asemenea foloseau tehnici de altoire pentru a obtine plante cu caracteristici imbunatatite: cresterea rapida, seminte mai mari sau fructe mai dulci. Aceste tehnici erau insa foarte incete si imprevizibile. La sfarsitul secolului XX, oamenii de stiinta au dezvoltat ingineria genetica cu ajutorul carora manipulau AND-ul , materialul genetic de baza al fiintelor vii, pentru o modificare mai precisa a genelor. Oamenii de stiinta au combinat ingineria genetica cu clonarea, in speranta ca vor obtine mai repede si mai putin costisitor mii de plante cu caracteristiciile dorite.

Tehnicile de clonare au fost aplicate si la animale. S-au obtinut animale modificate genetic ,cu caracteritici superioare, cum ar fi abilitatea de a rezista la boli. In viitorul apropiat oamenii de stiinta spera sa refaca populatiile speciilor aflate pe cale de disparitie.Intr-o buna zi s-ar putea chiar readuce la viata speciile disparute, prin clonarea celulelor prelevate de la aceste specimene. Industria utilizeaza de asemenea tehnologia clonarii; de exemplu creaza un tip de bacterii, care mananca substante toxice pentru a curata mediile contaminate.

Primul pas important in lumea clonarii animale l-a reprezentat experimentul zoologului german Hans Dreisch spre sfarsitul aniilor 1800 , care a separat embrionul unui pici de mare in 2 celule . Un eveniment important in istoria clonarii l-a constituit extinderea muncii lui Dreich si la salamandre de catre Hans Spemann .In experimentele sale , Spemann a determinat ca nucleul din embrionul unei salamandre influenteaza direct cresterea organismului . Nelasandu-se mai prejos, americanii Robert Briggs si Thomas King au transferat AND din embrionul unei celule de broasca intr-un ou anucleat de broasca . Embrionul rezultat s-a dezvoltat fara probleme .In 1962 britanicul John Gurdon a inceput experimentele de clonare folosind celule din mucoasa intestinala a unui mormoloc .Mormolocii clonati de Gordon nu au ajuns niciodata adulti , iar cercetatorii de acum cred ca multe din celule folosite in experimente nu erau diferentiate .

Un alt pas deosebit de important in istoria clonarii l-a facut bilogul german Karl Illmenseen raportand crearea unor clone ale unor soareci , provenite din celule embrionare . Multi cercetatori au incercat sa cloneze vite folosind transferul de celule somatice nucleare , dar doar in 1984 biologul danez Steen Willadsen a creat prima clona -mamifer .

Incepand cu anii 1990 tehnicile de clonare au avansat rapid .In 1995 Keith Campbell si Ian Wilmut de la institutul Roslin au clonat 2 miei pe numele lor Megan si Morag . In acest experiment oamenii de stiinta au reusit sa mentina in viata celulele embrionare o perioada inaite sa incepa procedura de clonare .