Ocena brak

Klonowanie - Jak klonować

Autor /Maurycy Dodano /07.10.2011

Jest to proces oparty na przenoszeniu (transferze) jąder komórkowych – tej samej technice, którą od wielu lat stosują naukowcy do kopiowania zwierząt z komórek zarodkowych. W tym celu potrzebne są dwie komórki. Pierwsza z nich – biorca – jest na ogół nie zapłodnionym oocytem pobranym od zwierzęcia tuż po owulacji. Takie komórki jajowe powinny rozwijać się po odpowiedniej stymulacji. Drugą z nich jest dawca jądra. To ona ma zostać skopiowana. Badacz, patrząc w silnie powiększający mikroskop, przytrzymuje oocyt dzięki przyssaniu go do końca małej pipety i za pomocą niezwykle cienkiej mikropipety usuwa z niego chromosomy, twory w kształcie parówki, zawierające DNA komórki (w tym stadium nie znajdują się one w wyodrębnionym jądrze). Następnie komórka-dawca wraz ze swoim jądrem jest łączona z oocytem. Niektóre ze zrekonstruowanych w ten sposób oocytów zaczynają się rozwijać tak jak normalne zarodki i jeśli przeszczepi się je do macicy matki zastępczej, urodzą się młode.

W naszych doświadczeniach z hodowanymi komórkami podjęliśmy odpowiednie kroki, by dawca i biorca do siebie pasowali. Przede wszystkim staraliśmy się skoordynować cykle duplikacji DNA i produkcji mRNA, cząsteczki, która powstaje na matrycy DNA i steruje wytwarzaniem białek. Zdecydowaliśmy się wykorzystać komórki-dawców, których DNA nie ulegał replikacji w chwili transferu [ramka na stronie 36]. Dlatego też pracowaliśmy na komórkach, które zmusiliśmy do wejścia w fazę spoczynkową, obniżając stężenia składników odżywczych w podłożu hodowlanym. Dodatkowo dostarczaliśmy impulsy prądu elektrycznego do oocytu po przeniesieniu komórki dawcy, aby zachęcić komórki do zlania się oraz by pobudzić oocyt do rozwoju, naśladując stymulację, którą w normalnych warunkach zapewnia plemnik.

Zaraz po tym jak narodziny Megan i Morag dowiodły, że potrafimy wytworzyć żywe klony wywodzące się z hodowli komórkowych otrzymanych z zarodków, złożyliśmy zgłoszenia patentowe i rozpoczęliśmy kolejne eksperymenty. Chcieliśmy się przekonać, czy możliwe jest uzyskanie kopii z bardziej zróżnicowanych komórek hodowanych. Współpracując z PPL Therapeutics, także z okolic Edynburga, przebadaliśmy fibroblasty płodowe (komórki występujące licznie w tkance łącznej) i komórki pobrane z wymienia owcy, która była w połowie czwartego miesiąca ciąży. Wybraliśmy taką samicę, ponieważ w tym stadium ciąży obserwuje się gwałtowny wzrost komórek gruczołu mlecznego, co oznacza, że mogą przeżyć i namnażać się dobrze w hodowli. Ponadto fakt, iż mają one stabilny układ chromosomów, wskazuje z kolei, że zachowają całą swoją informację genetyczną. Zakończone sukcesem klonowanie Dolly z hodowanych komórek pochodzących z gruczołu mlecznego owcy oraz innych jagniąt z hodowli fibroblastów dowiodło, że metoda opracowana w Roslin Institute jest solidna i powtarzalna.

Wszystkie sklonowane w naszych eksperymentach osobniki wyglądały, czego się zresztą spodziewaliśmy, raczej jak owca, od której pochodziło jądro komórkowe, a nie jak matki zastępcze czy dawczynie oocytu. Dzięki testom genetycznym udowodniliśmy w sposób nie budzący żadnych wątpliwości, że Dolly rzeczywiście jest klonem dorosłego zwierzęcia. Najprawdopodobniej pochodzi ona od w pełni zróżnicowanej komórki gruczołu mlecznego. Nie możemy mieć co do tego jednak całkowitej pewności, ponieważ hodowle zawierały także nieco mniej zróżnicowanych komórek spotykanych w niewielkich ilościach w gruczole mlecznym. Tymczasem w innych laboratoriach zastosowano podobną w zasadniczych punktach technikę do stworzenia zdrowych klonów bydła i myszy z hodowanych komórek, w tym również pochodzących od samic nie będących w ciąży.

Choć klonowanie metodą przenoszenia jąder komórkowych jest powtarzalne, ma także pewne ograniczenia. Niektóre otrzymane w ten sposób cielęta i jagnięta są niezwykle duże, ale zjawisko to występuje także, gdy zarodki hoduje się in vitro przed ciążą. Co ważniejsze, transfer jąder nie jest techniką wydajną. John B. Gurdon, pracujący obecnie w University of Cambridge, przeprowadzając prawie 30 lat temu doświadczenia nad przenoszeniem jąder komórkowych u żab, stwierdził, że liczba zarodków przeżywających do stadium kijanki była mniejsza, gdy komórki-dawców pobierano od zwierząt znajdujących się w bardziej zaawansowanym stadium rozwoju. Uzyskaliśmy podobne wyniki w naszych pierwszych eksperymentach na ssakach. We wszystkich dotychczas opisanych badaniach nad klonowaniem notuje się konsekwentnie bardzo duży odsetek zgonów w czasie rozwoju zarówno zarodkowego, jak i płodowego. Dane pochodzące z różnych laboratoriów wskazują, że zaledwie 1–2% osobników przeżywa do porodu. Niestety, nawet te zwierzęta, które przetrwały do swoich narodzin, giną wkrótce po nich.

Podobne prace

Do góry