W rozumieniu potocznymklonowaniem określa się proces tworzenia identycznej kopii z oryginału.
Wbiologii mianemklonu określa się organizmy mające identyczny lub prawie identycznymateriał genetyczny.Klonami są więc organizmy powstałe w procesierozmnażania wegetatywnego, takie jak koloniebakterii,jednokomórkowców, odrośla i rozmnóżki roślin etc.
Terminklonowanie jest używany w kilku znaczeniach:
- Klonowanie to proces tworzenia organizmów mających taką samąinformację genetyczną jak dawca. Szczególnym przypadkiem jesttwinning, czyli powstawanie lub otrzymywanie bliźniątmonozygotycznych, gdzie nie można wyróżnić dawcy.
- Klonowanie organizmów oznacza procedurę otrzymywania organizmów o takiej samejinformacji genetycznej, z reguły poprzez procedurętransferu jądra zkomórki somatycznej dokomórki jajowej pozbawionej uprzedniojądra. W przypadku klonowania roślin stosuje się proceduręodróżnicowania komórek dawcy do komórek merystematycznych.
- Klonowanie genów – wgenetyce ibiologii molekularnej proces wyosobniania genu. Polega na łączeniu fragmentów materiału genetycznego z wektorem molekularnym i ich namnażaniu w innym organizmie. Otrzymuje się w ten sposób wiele kopii tego samego genu. Terminklonowanie genów odnosi się też do identyfikacji genów poprzez wykorzystanie procedury klonowania genów. Jeśli pojedynczy fragmentgenomu jest przenoszony z jednego wektora do drugiego, taki proces określa się mianemsubklonowania.
Opanowano obecnie metody klonowania wielu gatunków roślin i zwierząt. W przypadku zwierząt zazwyczaj stosuje się technikę polegającą na przeniesieniu jądrakomórki somatycznej pobranej z klonowanego osobnika, dokomórki jajowej pozbawionej jądra. Proces ten tworzy funkcjonalnązygotę. Zygota ta może, jeśli się jej na to pozwoli, rozwinąć w żywego osobnika. Dawca komórki jajowej z reguły pochodzi z tego samego gatunku. Transfer jądra do komórki jajowej innego gatunku rzadko jest skuteczny.
Klony otrzymane w procesie transferu jądrowego nie są w 100% genetycznie identyczne z dawcami. W trakcie tego procesu wymienia się bowiem tylko materiał genetyczny zawarty wjądrze komórkowym pozostawiającDNAmitochondrialny biorcy. Mitochondrialny DNA ma jednak minimalny wkład w dziedziczenie cech genetycznych.
Terminyklon iklonowanie (ang.clone,cloning) wprowadził dobiologiiJ.B.S. Haldane na określenie procesu i produktów transferu jądrowego zastosowanego w swych pionierskich doświadczeniach przezJohna Gurdona.
W XIX-wiecznymangielskim, terminclon oznaczał roślinę wyhodowaną z ukorzenionej gałązki, w zgodzie z pierwotnym,greckim (ὁ κλωνος – 'gałązka', 'odrośl'), rozumieniem słowa. Metodę tę stosuje się odstarożytności do propagacji roślin o pożądanych cechach. M.in. w ten właśnie sposób od tysiącleci utrzymuje się jednorodność odmianwinogron stosowanych przy produkcjiwina.
- (1938)Hans Spemann zaproponował wykorzystanie transferu jądrowego w celu sklonowania organizmu. Pomysł pochodzi z rozważań nad sposobem eksperymentalnego rozstrzygnięcia kontrowersji, czy w procesie różnicowania następuje utrata materiału genetycznego. Gdyby następowała, klonowanie byłoby niemożliwe.
- Żaba:Rana pipiens (1952)Robert Briggs iThomas King. Mieli trudności z uzyskaniemklonów z komórek zróżnicowanych, doszli do błędnejkonkluzji, że następuje utrata materiału genetycznego.
- Żaba:Xenopus laevis (1958, 1962)John B. Gurdon odniósł sukces. Przez wiele lat jednak jego wynik był kwestionowany, zwłaszcza w świetle nieudanych prób klonowania ssaków.Gurdon wielokrotnie udoskonalał eksperyment, by odpowiedzieć na kolejne zarzuty.
- Karp: (1963) pierwsza sklonowana ryba przezTonga Dizhou[1]
- Owca: (1996) pierwszy sklonowanyssak –owca Dolly.
- Małpa (Rezus): samica, styczeń 2000.
- Świnia: 5 prosiaków z jednej świni, Szkocja – 2000.
- wół domowy: samiec, styczeń 2001.
- Krowa:Alpha and Beta (samica, 2001).
- Kot:CopyCat „CC” (samica, jesień 2001).
- Mysz:Cumulina, 1998 Wakayama i Yanagimachi. W 2002 roku Hochedlinger i Jaenisch sklonowalimyszy zlimfocytów T i pokazali, że otrzymane osobniki mająrearanżacje genureceptora limfocytu T właściwą dla wyjściowej populacji limfocytów. Powszechnie uważa się to za najsilniejszy dowód, że klonowanie jest możliwe z komórek zróżnicowanych.
- Królik: (marzec-kwiecień, 2003) weFrancji iKorei Południowej.
- Muł:Idaho Gem (samiec, maj 2003) iUtah Pioneer (samiec, lipiec 2003).
- Jeleń szlachetny:Dewey (2003).
- Koń: Prometea (samica, 2003).
- Szczur:Ralph (samiec, 2003).
- Muszki owocowe: 2004.
- Rzekome klonowanie człowieka: (2004) grupaHwang Woo-suka ogłosiła otrzymaniepluripotentnychkomórek macierzystych. Wynik ten okazał się oszustwem.
- Pies:Snuppy (kwiecień 2005).
- wilk: (2007) Południowokoreańscy naukowcy donieśli, że udało im się sklonować kolejny gatunek ssaka – tym razem to wilk. Jak powiedział profesor Lee Byeong-chun z Seoul National University, badania DNA potwierdziły, że dwie samice wilka Snuwolf i Snuwolffy to klony.
- Pies: Labradory (2008).
- W 2005 stworzono klonawałachaczystej krwi arabskiej biorącego udział wrajdach długodystansowych o imieniu Pieraz. Zespół pod przewodnictwem profesoraCesare Galli. Ogier, nazwany Pieraz-Cryozootech-Stallion doczekał się pierwszego potomstwa w2008[2].
- W 2005 stworzono dwa klony francuskiego ogiera Quidama de Revel o imionach Paris-Texas oraz Quidam de Revel II Z CL. Drugiego z nich wpisano do Anglo-European Studbook. Od 2016 ogier mieszka w Stadzie Ogierów wGnieźnie[2].
Naturalną konsekwencją sukcesów w klonowaniu ssaków jest idea sklonowania człowieka. Budzi ono jednak głębokie kontrowersje natury etycznej. Wiadomości o sklonowaniu ssaków wywołały panikę wśród prawodawców wielu krajów, którzy zabronili klonowania ludzi, szczególnie w celach reprodukcyjnych. Pierwsze pozornie wiarygodne doniesienie o sukcesie transferu jądrowego u człowieka pojawiło się w 2004 roku z południowokoreańskiej grupy badawczej pod kierunkiemHwang Woo-suka, której udało się otrzymaćpluripotentnekomórki macierzyste, wyprowadzone ze sklonowanych ludzkichblastocyst. Rok później okazało się jednak, że badania te były sfałszowane.
Klonowanie ludzi w celach reprodukcyjnych ma niewielki sens praktyczny, dodatkowo niedoskonałości natury technicznej imutacjesomatyczne w komórkach będącymi donorami materiału genetycznego, powodują, że przy obecnym stanie technologii, ludzki klon najprawdopodobniej cierpiałby na zaburzenia natury genetycznej. Tak więc klonowanie ludzi, przynajmniej na razie, z medycznego punktu widzenia jest nieetyczne, ze względu na zasadęprimum non nocere[3][4].
Odmiennie przedstawia się sprawa klonowania w celu pozyskaniakomórek macierzystych. Ponieważ komórki macierzyste mogą sięróżnicować do wszystkich typów komórek ciała, komórki macierzyste otrzymane w wyniku klonowania mogą mieć potencjalne zastosowanie terapeutyczne, a procedura taka nie wiąże się z otrzymywaniem organizmu. Dodatkowo, komórki macierzyste sklonowane z dawców obarczonych ciężkąchorobą dziedziczną mogą służyć jako model badań nad takimi chorobami. Ogólna zgoda środowiska naukowego jest taka, że klonowanie w celu pozyskania komórek macierzystych jest zgodne z etyką badawczą.
Mimo to, nawet klonowanie komórek macierzystych, wzbudza kontrowersje.
Klonowanie wymarłych gatunków zwierząt budzi zrozumiałe zainteresowanie, zwłaszcza w świetle filmówfantastycznych takich jakJurassic Park. Procedury takie pozostają jak na razie w sferze fantastyki, choć niektóre ośrodki rozpoczęły badania nad możliwością takiej procedury. Np. Muzeum Australijskie ogłosiło projekt sklonowaniawilka workowatego, z którego jednak się wycofano. Pierwszym etapem projektu miało być otrzymaniebiblioteki genowej.
Główne trudności ze zrealizowaniem projektu sklonowania wymarłego organizmu:
- brak odpowiedniego DNA. DNA dostępny ze źródeł kopalnych bądź to muzealnych jest bardzo fragmentaryczny i dostępny w znikomych ilościach. Nie jest jasne, czy możliwe jest otrzymanie wystarczającej ilości i jakości by odtworzyć sekwencję kompletnego genomu.
- obecne metody klonowania wykorzystują transfer jądra. Nie jest jasne, czy nagi DNA mógłby być wystarczający. Paradoksalnie, nagi DNA może być lepszym substratem do klonowania, gdyż może łatwiej ulegaćreprogramowaniu epigenetycznemu. Zważywszy, że komórki jajowe pewnych organizmów, np. żab, mają aktywne mechanizmy potrafiące odtworzyćchromatynę iotoczkę jądrową, etap ten może być mniej trudny niż myślimy.
- kwestia wyboru donora komórki jajowej – większość transferu jądrowego pomiędzy różnymi gatunkami się nie powodzi.
Brazylijscy naukowcy planują sklonować w najbliższym czasie osiem zagrożonych gatunków zwierząt, by zwiększyć populację okazów żyjących w niewoli[5]. Zwierzęce klony starzeją się w zwykłym tempie[6].
- ↑Liao L, Li L, Zhao RC. Stem cell research in China. „Philos. Trans. R. Soc. Lond., B, Biol. Sci.”. 362 (1482), s. 1107–1112, 2007.DOI:10.1098/rstb.2007.2037.PMID:17341453.PMCID:PMC2435574.
- ↑abRenataR. Janeczek RenataR.,Oko w oko z końskim klonem, „Planeta koni” (10/2018), s. 45-46,ISSN2543-7208 .
- ↑Pierwszy protokół dodatkowy doKonwencji o prawach człowieka i biomedycynie otwarty do podpisu wParyżu 12 stycznia 1998 r., obowiązujący od 1 marca 2001 r. zabrania klonowania istot ludzkich (Tekst ang. i fr.,Lista stron Protokołu,Przekład polski)
- ↑Ustawa o leczeniu niepłodności (Dz. U. z 2020 r. poz. 442) w art. 87: za tworzenie zarodka,którego informacja genetyczna w jądrze komórkowym jest identyczna z informacją genetyczną w jądrze komórkowym innego zarodka, płodu, człowieka, zwłok lub szczątków ludzkich grozikara pozbawienia wolności od 6 miesięcy do lat 5.
- ↑Brazylia sklonuje zagrożone zwierzęta. ZeŚwiata.pl. [dostęp 2012-11-10].
- ↑swiatrolnika.info: Najnowsze eksperymenty: zwierzęce klony nie żyją krócej. 27-07-2016. [dostęp 2016-07-17].
