Scientists clone frogs from blastula cells, but fail to produce tadpoles from 




Скачать 27.98 Kb.
PDF просмотр
Название Scientists clone frogs from blastula cells, but fail to produce tadpoles from 
Дата конвертации19.12.2013
Размер27.98 Kb.
ТипДокументы

Клонирование

Клонирование
κλών — «веточка, побег, отпрыск»
― точное воспроизведение какого-либо объекта
― (в биологии) получение генетически 
идентичных «индивидуумов»
Клон – продукт клонирования
Молекулярное клонирование - наработка 
большого количества идентичных ДНК-молекул с 
использованием живых организмов.


Recombinant DNA technology
aka DNA cloning, gene cloning, or molecular cloning
 Интересующий ген вырезается с 
помощью рестриктаз или 
нарабатывается в ходе ПЦР.
 Он встраивается в плазмидную
ДНК или в другой вектор.
 Векторы способны 
реплицироваться в клетке.
 Экспрессия рекомбинантной ДНК 
→ синтез рекомбинантных
белков.


Молекулярное клонирование
1. Fragmentation - breaking apart a 
strand of DNA
2. Ligation - gluing together pieces 
of DNA in a desired sequence
3. Transformation- inserting the 
newly formed pieces of DNA into 
cells
4. Screening/selection - selecting 
out the cells that were 
successfully transfected with the 
new DNA

Клонирование
κλών — «веточка, побег, отпрыск»
― (в биологии) получение генетически 
идентичных «индивидуумов»
организм
клетка
Клон – продукт клонирования



Клон
― организм, являющийся генетически точной 
копией другого организма
― группа генетически идентичных клеток

Клонирование в природе
• Бесполое размножение
• Партеногенез
• Монозиготные (однояйцевые близнецы)






Бесполое размножение


Diagram of plant cloning through 
tissue culture propagation


Партеногенез
― одна из форм полового размножения организмов, 
при которой женские половые клетки (яйцеклетки) 
развиваются во взрослый организм без 
оплодотворения.






Однояйцевые близнецы
Однояйцевые близнецы – клоны друг друга
Sperm cell
Baby
fertilisation
splits
Fertilised egg cell
Baby
Egg cell

History of cloning
1962 - Scientists clone frogs from blastula cells, but fail to produce tadpoles from 
differentiated cells.
1962 - John Gurdon claims to have cloned frogs from adult cells. 
1963 - J.B.S. Haldane coins the term 'clone.' 
1966 - Establishment of the complete genetic code. 
1967 - Enzyme DNA ligase isolated. 
1969 - Shapiero and Beckwith isolate the first gene. 
1970 - First restriction enzyme isolated. 
1972 - Paul Berg creates the first recombinant DNA molecules. 
1973 - Cohen and Boyer create first recombinant DNA organisms. 
1977 - Karl Illmensee claims to have created mice with only one parent. 
1979 - Karl Illmensee makes claim to have cloned three mice. 
1983 - Kary B. Mullis develops the polymerase chain reaction technique for rapid DNA 
synthesis. 

Contd……
1983 - Solter and McGrath fuse a mouse embryo cell with an egg without a nucleus, but fail 
to clone using their technique. 
1985 - Steen Willadsen clones sheep from embryo cells. Steen Willadsen joins Grenad
Genetics to commercially clone cattle. 
1986 - Steen Willadsen clones cattle from differentiated cells. 
1986 - First, Prather, and Eyestone clone a cow from embryo cells. 
1990 - Human Genome Project begins 
1996 - Dolly, the first animal cloned from adult cells, born. 
1997 - President Bill Clinton proposes a five year moratorium on cloning. 
1997 - Richard Seed announces his plans to clone a human. 
1997 - Wilmut and Campbell create Polly, a cloned sheep with an inserted human gene. 
1998 - Teruhiko Wakayama creates three generations of genetically identical cloned mice. 
2004 - Dr. Hwang Woo Suk claims to have cloned human embryos.  His work is not able to 
be replicated.

First experiment to clone a frog
• 1950’s first experiments done with Frogs.
– When Transplanted nuclei from cells of  Tadpoles and Frog 
Embryos into egg cells that had their nuclei 
removed(Briggs and King)  They found that many of the 
eggs would develop into tadpoles if the source of the 
original nucleus was the early embryo.  When they took 
Tadpole nuclei they would not.  
– Also found that the tadpoles that did arise would not 
develop into adults
– Results gave support to the idea that differentiated cells 
could not be used to create clones


Gurdon's experiment to clone a frog
1962

Cloning of mammals
• 1980th – 1990th Various mammals were 
successfully cloned from embryonic cells.



Heres Dolly!!!
• Wilmut et al.  Produced “Dolly” in 1996
• Used Genetic Information Taken from Udder 
of Adult Sheep
– In order for differentiated cells to be cultured to 
produce an undifferentiated embryo the process 
of Cell Differentiation had to be reversed.



Somatic-cell nuclear transfer
Roslin Technique


Nuclear transfer

Проблемы пересадки ядер
• Как правило, проходит неудачно (требуется 
много ооцитов)
• Нарушение развития эмбрионов
• Клоны – не 100% генетические копии


Клонирование животных
• Репродуктивное – развитие клонированного
эмбриона с целью получения полноценного
индивида
• Терапевтическое – культивирование клеток для
терапии
заболеваний
(получение
стволовых
клеток)

Reproductive Cloning
 The generation of a new animal that has the same 
nuclear DNA as a previously existing animal.
 Artificial Embryo Twinning: A blastomere is induced to 
split, forming identical twins.
 Nuclear Somatic Transfer: The nucleus of an adult body 
(somatic) cell is transferred into an egg which has had its 
nucleus removed.  After treatment to make it begin 
dividing, the embryo is transplanted into a host uterus.
 Extremely inefficient, most eggs do not develop into an 
organism.


Клонирование методом разделения 
эмбрионов


Therapeutic Cloning
 Uses the process of nuclear somatic transfer to create an embryo.  
 However, the embryo is destroyed and harvested for stem cells.
 An embryo must be destroyed, whether it be naturally or artificially 
created.  
 Stem cells are undifferentiated and retain the ability to develop into  
many cell types depending on their potency.

Here's how therapeutic cloning works: 
• DNA is extracted from a sick person. 
• The DNA is then inserted into an enucleated 
donor egg. 
• The egg then divides like a typical fertilized egg 
and forms an embryo. 
• Stem cells are removed from the embryo. 
• Any kind of tissue or organ can be grown from 
these stem cells to treat the sick.


How is Therapeutic Cloning Done?
Eggs are coaxed to mature in a culture dish. Each has a remnant egg cell called 
the polar body and cumulus cells from the ovary clinging to it.


While an egg is held still with a pipette, a needle is used to drill through the 
zona pellucida, removing a plug.


After ejecting the zona plug, the needle is inserted back in the egg through 
the hole to withdraw and discard the polar body and the egg's genetic 
material.


A cumulus cell from another egg is taken up into the needle. Cells called 
fibroblasts (or their nuclei) can also be used in this step.


The cumulus cell is injected deep into the egg that has been stripped of its 
genetic material.


The injected egg is exposed to a mixture of chemicals and growth factors 
designed to activate it to divide.


After roughly 24 hours, the activated egg begins dividing. The cells contain 
genetic material only from the injected cumulus cell.


By the fourth or fifth day, a hollow ball of roughly 100 cells has formed. It 
holds a clump of cells called the inner cell mass that contains stem cells.


The blastocyst is broken open, and the inner cell mass is grown in a culture 
dish to yield stem cells.


The stem cells, in turn, can be coaxed to grow into a variety of cells that might 
one day be injected into patients.


Стволовые клетки
Тотипотентные (омнипотентные) → любой тип клеток
Плюропотентные → практически все типы клеток, кроме внешних 
эмбриональных тканей
Мультипотентные → родственные
типы клеток
Олигопотентные → несколько
типов клеток
Унипотентные → только один
тип клеток

Стволовые клетки
• Эмбриональные
• Соматические
• Индуцированные плюрипотентные


Эмбриональные стволовые клетки


Соматические стволовые клетки
• Гемопоэтические
• Мезенхимальные
• Кишечные
• Эндотелиальные
• Нейрональные
• и т.д.



Терапия стволовыми клетками





iPS cells
(induced pluripotent stem cells)


Tetraploid complementation












За и против
клонирования позвоночных и человека
• За
– получение животных с заданными свойствами
– восстановление вымирающих или даже вымерших 
видов
– исследование и лечение многих заболеваний
– решение проблемы бесплодия
– «оживление» человека
• Против
– снижение генетического разнообразия
– низкая эффективность технологии в данный момент
– возможные нарушения развития клона
– религиозные и моральные проблемы

Possible Benefits of Cloning

Genetically-Modified Animals
 The possibility of xenotransplantation (organ 
transplantation from 1 species to another) Pig 
hearts, for example
 Сreation of a vast amount of new drug
development
 Disease-resistant Farm Animals

Infertility Patients
 Will allow infertility patients to have their own
biological child (current infertility treatments
are only about 10% effective and very costly
both monetarily and mentally on the parents)
 Will allow parents to have offspring that are
free of genetic disease (cystic fibrosis, 
Huntington’s, etc…) 

New Possibilities for Organ Transplants
 Organs, such as livers and kidneys, could be 
cloned
 These clones would be more successful than 
current transplants because they are created 
from the patient’s body and would be free of 
immune disease reactions
 Also, immuno-suppressed animals can harvest 
organs for more options

Rejuvenation
 A human’s DNA begins to break down when
the baby is about 6 months old
 Some researchers believe that some of the
effects of aging could be reversed in the future
with the use of cloning

Scientific Concerns/Risks 
Involved in Cloning

Extremely High Failure Rate
 Animal cloning has proven highly unsuccessful
 Dolly (sheep)- only 20 embryos grew out of over 277
attempts
 Snuppy- due to the highly complicated reproductive 
system of dogs, the South Korean team only 
obtained three pregnancies from more than 1,000 
embryo transfers into 123 recipients 

Problems During Later Development
 Out of the 20 sheep embryos that grew, 19 were 
either stillborn or stopped developing due to birth 
defects (Dolly was the only survivor)
 1 of the 3 puppy embryos that was growing 
miscarried and 1 died shortly after birth (Snuppy was 
the only survivor out of over 1,000 attempts) 
 Most clones are born with Large Offspring Syndrome 
(they are abnormally large) This means they have 
larger organs, which leads to breathing, blood flow, 
and other problems 

Abnormal Gene Expression
 Direct comparison of gene expression profiles of more than
10,000 genes showed that for both donor cell types
approximately 4% of the expressed genes in the NT placentas
differed dramatically in expression levels from those in
controls
 This study done on mice also showed an abnormal gene
expression in the livers of cloned mice
 The clones may express different amounts of different genes
than normal humans or animals at different times

Telomeric Differences
 As cells divide, their chromosomes get shorter 
because their telomeres shrink each time
 If the transferred nucleus is older, telomeres 
could be shorter than normal in the clones 
produced
 Scientists do not know the ramifications of 
differences in telomeric length

В большинстве стран
• Разрешены эксперименты с 
эмбриональными стволовыми клетками 
человека
• Запрещено репродуктивное клонирование 
человека

Создание «искусственных» 
организмов

Синтетическая биология
• Изучение жизни путем ее построения, а не 
разбора на части
• Активное использование методов генной 
инженерии и клеточных технологий
• Дизайн и создание новых биологических 
систем, изменение существующих

ГМО
― организм, генотип которого был искусственно 
изменён при помощи методов генной 
инженерии.
Применение
1. В исследованиях
2. В медицине, фармацевтике
3. В сельском хозяйстве
4. Развлекательное




Danio rerio
GloFish

Опасность ГМО
• Аллергия
• Горизонтальный перенос генов
• Вытеснение естественных видов
ГМО как таковые не более опасны, чем, например, 
традиционные технологии селекции





Искусственный геном
Mycoplasma mycoides



СПАСИБО


Похожие:

 Scientists clone frogs from blastula cells, but fail to produce tadpoles from  iconCancer cells are abnormal cells. Cancer cells grow and divide more 
Раковые клетки это аномальные клетки. Раковые клетки растут  и делятся быстрее, чем здоровые клетки. Некоторые раковые  клетки могут...
 Scientists clone frogs from blastula cells, but fail to produce tadpoles from  iconТехническая поддержка Fail Zilla правой клавишей мышки закачать nvu правой клавишей мышки закачать. Установить на персональный компьютер
Откроем программу Fail Zilla в поле «сервер или хост» введём «sites altrrc ru» в поле «пользователь» вводим логин школы в поле «пароль»...
 Scientists clone frogs from blastula cells, but fail to produce tadpoles from  iconThe Massachusetts Club of Russian-Speaking Scientists presents this Jubilee

 Scientists clone frogs from blastula cells, but fail to produce tadpoles from  iconRemix. To combine or edit existing materials to produce something new
Сделать ремикс. Скомпоновать или отредактировать существующий материал для создания чего-то нового
 Scientists clone frogs from blastula cells, but fail to produce tadpoles from  iconТесты по принципу pass/fail соответствует
Мировой лидер по производству анализаторов кабельных линий и антенно фидерных систем
 Scientists clone frogs from blastula cells, but fail to produce tadpoles from  iconCancer is caused by abnormal cells that grow quickly.  It is normal for 
Они в основном состоят из клеток, которые  похожи на клетки здоровых тканей. Эти опухоли образуются на 
 Scientists clone frogs from blastula cells, but fail to produce tadpoles from  icon  table – вставить таблицу  columns to the left – вставить столбик слева  columns TO the right – вставить столбик справа  rows above – вставить строчку сверху  rows below – вставить строчку снизу  cells – 

Разместите кнопку на своём сайте:
kak.znate.ru


База данных защищена авторским правом ©kak.znate.ru 2012
обратиться к администрации
KakZnate
Главная страница