Typer av kloning: Merknader om typer kloning

Les denne artikkelen for å lære om flere typer kloning-cellekloning, genkloning, mikrobiell kloning, kloning av planter og kloning av dyr!

Kloning er produksjonen av levende strukturer genetisk identisk med deres foreldre struktur. Genetiske variasjoner er fraværende. Kloning forekommer naturlig i aseksuelt reproduserende mikrober og vegetativt multipliserer planter. Seksuelt reproduserende lavere dyr som Amoeba proteus produserer også kloner.

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

Monozygotiske identiske tvillinger er også kloner som de dannes ved oppdeling av det tidlige 2 eller flere cellede embryo i to like deler. Begge har samme genetiske egenskaper. Klonen er derfor en eksakt karbonkopi eller kopier av en enkelt levende forelder. Kunstig kloning har blitt oppnådd hos høyere dyr. Sau Dolly er en klone av sin mor. Kloning er av flere typer-cellekloning, genkloning, mikrobiell kloning, plantekloning og dyrekloning.

Cell Cloning:

Cell kloning er dannelsen av flere kopier av samme celle. Celler av en klon er identisk genetisk, morfologisk og fysiologisk. Cell kloning er nødvendig der:

(i) Multiplikasjon av celler som har rDNA (rekombinant DNA) og oppnå det nødvendige produkt som enzym, hormon, antistoff, etc. i god mengde, for eksempel insulin, monoklonale antistoffer.

(ii) Biokjemisk analyse skal gjennomføres,

(iii) Studie av effekten av forskjellige faktorer på strukturen og funksjonen til identiske celler,

(iv) Studere prosessen med differensiering,

(v) Vedlikehold av rene linjer i enkeltcellede organismer,

(vi) Vedlikehold av rDNA og cDNA i genbiblioteker.

Totipotency er evnen til en celle til å vokse til en komplett organisme. Det er tilstede i de fleste planters celler. I motsetning er pluriopotency evnen til en celle til å utvikle selve typen av cellen i dyrkroppen, for eksempel nyreceller eller hjerteceller eller nerveceller. Vanligvis er alle planter totipotente, men hos dyr er bare befruktet egg (zygote) og stamceller i den embryonale blastocyten totipotente. Imidlertid er teknikker utviklet for å dyrke dyrceller.

Et lite dyrevev er tatt i flytende næringsstoff. Proteinaser og kalsiumbindende midler blir tilsatt. Kulturen blir rystet mekanisk. Det skiller cellene. Plantevev kan på samme måte tas i flytende næringsmedium og ristes mekanisk når celler separeres. De separerte cellene har også en tendens til å dele seg. Ved hjelp av mikropipett blir enkelte celler tilsatt til friske dyrkningsmedier for multiplikasjon og dannelse av cellekloner.

Gene Kloning:

Gene kloning er dannelsen av flere kopier av det samme genet. DNA blir ekstrahert fra en organisme ved å bryte sine celler, separere kjernene og rive seg av nukleær konvolutt. Det separerte DNA blir utsatt for endonukleaser. DNA-fragmenter føres gjennom elektroforese.

Det valgte genet separeres. Det kan multipliseres direkte ved polymerasekjedereaksjon (PCR) ved hjelp av Taq polymerase. Alternativt kan gen fremstilles for å kombinere med plasmid og annet passasjer-DNA for å danne rekombinant DNA. Sistnevnte er satt inn i en vert hvor genet kan multiplisere sammen med multiplikasjonen av verten.

Anvendelser av Gene Cloning:

(i) Medisinsk verktøy:

Bakterier kan brukes som levende fabrikker for syntetisering av insulin, veksthormon, interferon, vitaminer og antistoffer ved å introdusere dem i gener som koder for disse stoffene sammen med plasmidene.

(ii) Agricultural Utility:

Nitrogenfiksjonsgenene til bakterier kan overføres til store avlinger for å øke matproduksjonen uten å bruke dyre gjødsel.

(iii) Defekte gener i føttene:

Rekombinant DNA-teknologi er nyttig i å kjenne - defekte gener i fostrene. Noen av disse genene kan også repareres.

(iv) Gene-bibliotek:

De forskjellige klonene som representerer alle genene til en organisme kalles genbibliotek av den organismen. Fra genbibliotek kan en klon som har et bestemt gen, identifiseres og dette genet kan multipliseres ved å dyrke den relevante klonen i en kultur for studier. Basesekvensen i dette genet kan bli funnet.

Fra basesekvensen kan sekvensen av aminosyrer i et polypeptid utarbeides på basis av triplettkoden.

Mikrobiell kloning:

Mikrober multipliserer aseksuelt. De produserer kloner. Kloning danner millioner av kopier av samme mikrobe. Derfor, når en ønsket stamme er opprettet, multipliseres mikroben og brukes kommersielt. Tradisjonelt har de blitt brukt kommersielt for å gi en rekke viktige produkter som yoghurt, ost, eddik, melkesyre, vitaminer, antibiotika og alkoholholdige drikker. De blir stadig forbedret gjennom mutasjoner for bedre utbytte. En rekke gener har blitt introdusert i mikrober for å skaffe terapeutisk viktige biokjemikalier, industrielle biokjemikalier og andre funksjoner.

Anvendelser av genetisk utviklede mikrober:

Plantekloning:

Det utføres gjennom vegetativ forplantning og vevskultur. Plantekloning er nyttig for rask multiplikasjon av genetisk konstruerte, agronomisk viktige og sjeldne planter. De viktige plantene blir først genetisk forandret gjennom mutasjoner, hybridisering eller genmanipulering for inkorporering av slike egenskaper som sykdomsresistens, tørkebestandighet, herbicidstoleranse, høyt utbytte, tidlig modning, matvarer (f.eks. GMFs som vitamin A rik ris, lysinrik puls ), etc. Rapid kloning utføres da gjennom vevskultur.

Meristematiske områder som er tilstede ved rot og skyte apices foretrekkes for rask vekst. De blir desinfisert, vasket, snittet og plassert over kulturmedium. Cellene er separert. Hver celle danner en callus som kan bli subkultivert. Callus behandles med hormoner for å skape organogenese og danne planteter og deretter planter.

Animal Cloning:

Dannelse av en eller flere genetisk identiske dyr fra et enlige foreldre dyr kalles dyr kloning. Budding i Hydra produserer kloner. Monozygotiske tvillinger (identiske tvillinger) er også klon av hverandre. De utvikler seg fra en zygote ved å splitte det tidlige embryoet. Dasypus novemcinctus (Armadillo) produserer alltid en klone på 4-8 identiske unge av samme kjønn dannet fra en enkelt zygote.

Gurdons eksperiment:

Første vellykkede eksperimenter i dyrekloning ble utført av Gurdon (1962). Han tok tarmepitelceller eller tadpole. Han separerte kjernen fra epitelcellen. Kjernen ble satt inn i det frie, ikke-befruktede egget av Xenopus laevis (padd). Egget gjennomgikk normal utvikling og produserte en pute. Det var en klone av det paddet som donerte kjernen.

Verdens første klonte mammal (figur 6.46 og 6.47):

Wilmut og kollegaer (1997), ved Roslin Institute i Edinburgh (Skottland), produserte verdens første klonede pattedyr en sau, kalt Dolly. Det var en stor utvikling i dyrekloning. De tok celler fra yveret av en seks år gammel sau. Unfertilized egg av en annen voksen sau ble tatt ut.

Egget ble denukleert. Nondividing kjerne av en yvercelle ble tatt ut og satt inn i detucleated egg. I næringsmedium begynte egget å bli spaltet. Det unge embryoet ble implantert i livmor (livmor) av en tredje sau. Surrogatmoren fødte normalt sunt lam, Dolly, 13. februar 1997. Etterpå har flere kloningseksperimenter blitt utført med hell.

Klone av asiatisk gaur:

Forskere fra Massachusetts (USA) har nylig klonet en truet art, den asiatiske gutten (Bos gaurus) - et humped, horned pattedyr. Det ble klonet fra en enkelt hudcelle tatt fra en død asiatisk gutt. Hudcellen ble fusjonert med et ku-egg, hvis gen ble fjernet. Den smeltede cellen ble overført til livmor (livmor) av en annen ku. Gaurkallen ble født. Asiatisk gaur er den første truede arten som skal klones, og også det første klonede dyret til å gestate i livmor av en annen art.

Kloning av storfe:

Forskere fra Japan har klonret storfe på en annen måte. De har lykkes i å vokse så mange som åtte identiske kalver fra en befruktet celle av deres mor (figur 6.48). Når moderkua har parret med oksen, har hun befruktet egg (zygote) i livmorene hennes. Denne cellen deler seg i to og deretter i fire og deretter i åtte.

Dette embryoet fjernes fra livmoren. De embryonale celler separeres deretter ved hjelp av et enzym. Hver isolert celle holdes i næringsmedium, og senere implantert i livmor av en annen "vertsmammeko". Vertens mors livmor må akseptere cellen og få den til å vokse. Hver celle vokser til en normal, sunn, babykalve.

Menneskekloning:

Selv om menneskekloning kan bidra til å bevare ønsket genotype av et individ, kan det forbli en formodning i nær fremtid på grunn av noen uløste praktiske eller tekniske vanskeligheter og etiske grunner. Så langt som frykten uttrykt for produksjon av menneskelige kloner i nær fremtid, er det et faktum at de fleste menneskelige atferdsegenskaper er anskaffet eller lært.

Uansett hva vi gjør eller tenker, er for det meste en avledet aktivitet eller aktivitet endret gjennom læring eller trening. Som sådan ville menneskelige kloner, hvis de ble produsert i fremtiden, ikke oppføre seg identisk med deres "kloneforelder". For eksempel forekommer det forskjeller i oppførselen eller arbeidsmåten til de samme tvillingene som er oppvokst under varierende levekår. Dessuten er det kjent at uttrykket av gener påvirkes av mange faktorer og miljø er en av dem.

Mange av de arvelige sykdommene hos mennesker skyldes recessive gener i homozygot tilstand. Heterozygote individer er bærere av skadelige gener. Frekvensen for heterozygote bærere sies å være større enn antall homozygote individer.

Menneskelig kloning kan føre til farer ved innavl og hyppigheten av homozygote individer som er rammet av lidelser, kan øke etter ekteskap mellom heterozygote kloner. Kloning kan derfor påvirke genetisk mangfold og dermed redusere kroppsresistanser mot sykdommer som sett i monokulturer.

Menneskelig kloning ville kaste bort seksuell deltakelse av mannlig partner i reproduksjon. Men seksuell reproduksjon som involverer befruktning av egg med sæd, er viktig for overlevelse. Det medfører genetiske variasjoner i avkomene som gjør dem mer tilpasningsdyktige og passer for naturlig valg. Kloning av planter og dyr kan derfor være mer gunstig for menneskeheten enn menneskekloning.

Anvendelse av dyrekloning:

Gris anses som en egnet donor av organer for transplantasjon til mennesker. Genetisk utviklede griser eller egnede griser av griser kan klones for organtransplantasjon. Befolkning av truede dyrearter kan økes ved kloning. Kloning kan være av enorm bruk for å forbedre stamtavlen til husdyr. Overordnede raser av dyr kan multipliseres med denne teknikken.