Po raz pierwszy sklonowano owady
Marcin Kawa | 2004-11-05
Pięć sklonowanych muszek owocowych - Drosophila melanogaster - udało się uzyskać badaczom z Kanady - informuje pismo "Genetics". W doświadczeniu zastosowano zmodyfikowaną powszechnie stosowaną technikę klonowania ssaków - poprzez transfer jąder (nuclear transfer). Do komórek jajowych pozbawionych własnego jądra badacze przenosili jądra z komórek somatycznych rozwijających się zarodków muszek, a nie z komórek osobników dorosłych. Modyfikacja ta ułatwiła sklonowanie muszek, gdyż materiał genetyczny z komórek zarodkowych znacznie łatwiej ulega przeprogramowaniu (za pomocą którego odzyskuje cechy jądra zarodka w początkowym okresie rozwoju) niż DNA z komórek dorosłych.
Doświadczenie przeprowadził zespół Vett Lloyd z Dalhousie University w Halifaksie (Nowa Szkocja), a wyniki zostały opublikowane w najnowszym wydaniu "Genetics". Zdaniem badaczy może to zaowocować skuteczniejszymi metodami klonowania ssaków.
Muszka owocowa - Drosophila melanogaster - jest tzn. organizmem modelowym, czesto wykorzystywnym i łatwym materiałem do badań. Eksperymenty z muszką owocową mogą być powtarzane wiele razy - analiza genetyczna jest bardzo szybka i prosta, mają tylko cztery pary chromosomów, rozmnażają się bardzo szybko, czas generacji (od narodzin do wydania potomstwa) trwa około tygodnia, potomstwo wytwarzane w jednej generacji jest bardzo liczne.
"U muszek w łatwy sposób można analizować to, jakie geny odpowiadają za takie przeprogramowanie i szukać ich odpowiedników u innych zwierząt i ludzi" - tłumaczy Lloyd.
Inne organizmy modelowe wykorzystywane w badaniach genetycznych to: Escherichia coli (bakterie), drożdże (Sacharomyces cerevisiae), nicień (Caenorhabditis elegans), groch zwyczajny (Pissum sativum), rzodkiewnika (Arabidopsis thaliana), myszy i szczury.
Metoda klonowania poprzez transfer jąder polega na usunięcie jądra z oocytu (komórki jajowej) i zastąpienie go jądrem komórki somatycznej, czyli komórki budującej organizm wielokomórkowy z wyjątkiem komórek płciowych. W odpowiednich warunkach jądro wszczepionej komórki somatycznej przechodzi wówczas proces przeprogramowania, za pomocą którego odzyskuje cechy jądra zarodka w początkowym okresie rozwoju. Dalszy rozwój zarodka następuje już pod kontrolą genomu implantowanego jądra. Jądrowy DNA powstałego w ten sposób osobnika jest identyczny z tym jaki miało implantowane jądro, natomiast cytoplazmatyczny (mitochondrialny) DNA pochodzi z oocytu biorcy. W rezultacie nowy organizm wykazuje bliskie podobieństwo z dawcą jądra, ale nie jest z nim identyczny. Innymi słowy, indywiduum powstałe przez transfer jąder nie jest dokładnym klonem, chociaż w żargonie naukowym jest w ten sposób określane.
Obecnie większość klonowanych ssaków ginie przed urodzeniem. Naukowcy uważają, że jest to wynik trudności w przeprogramowaniu DNA z dorosłych komórek ciała - w dorosłych komórkach somatycznych nie działają wszystkie geny, które funkcjonują w komórkach zarodkowych. Wprawdzie dorosłe komórki dysponują takim samym zestawem genów, jaki znajduje się w komórkach embrionalnych, ale niektóre geny są wyłączane po zakończeniu rozwoju zarodka. Prowadzi to do powstania licznych wad, które nie pozwalają żyć organizmom. Żeby klonowanie z dorosłej komórki mogło się udać, trzeba było znaleźć sposób na oszukanie dojrzałego jądra komórkowego i zmuszenie go do ponownego włączenia dawno nie używanych genów zarodkowych.
Z tego powodu skuteczność tej metody jest bardzo niska, rzędu części procenta. Zespół Vett Lloyd dzięki modyfikacji metody po blisko 800 próbach, uzyskał ostatecznie 5 sklonowanych owadów. Wraz z owcą Dolly - pierwszym sklonowany ssakiem urodziło się także 254 innych sklonowanych organizmów, jednak większość obciążona była mutacjami i błędami genetycznymi, pozostałe były zniekształcone - wszystkie zostały uśmiercone.
Modyfikacja metody transferu jąder, poprzez wszczepienie jądra z komórek somatycznych rozwijających się zarodków muszek, a nie z komórek osobników dorosłych ułatwiła doświadczenie, jednak zdaniem Keitha Lathama, specjalisty w dziedzinie klonowania myszy z Temple University w Filadelfii, klonowanie w wykonaniu Lloyd ma niewiele wspólnego z klonowaniem dorosłych ssaków. Materiał genetyczny z komórek zarodkowych znacznie łatwiej ulega przeprogramowaniu niż DNA z komórek dorosłych, wyjaśnia badacz. Lloyd zdaje sobie sprawę z tego, że miała ułatwione zadanie, dlatego teraz jej zespół planuje uzyskanie klonów muszek z komórek dorosłych osobników.
Źródło: Dziennik PAP, Genetics, Cakgenetyka, Biologia.pl
Komentarze
cinek1989 | 2006-04-26 00:00:00
Tylko poco klonować owady? Mało tego lata jak sie zrobi ciepło?!
Sliczna | 2007-04-13 00:00:00
won mi z tąd
DJ | 2008-07-19 23:26:30
Z tym won to do kogo mowisz dziecko?