Clonació

producció d'individus idèntics genèticament per manipulació de nuclis

El clonatge[1][2] o clonació[3] és el procés de crear una còpia idèntica de quelcom. El terme clonatge prové de κλών (klon), la paraula grega per dir branca, branqueta, en referència al procés mitjançant el qual es pot crear una nova planta a partir d'una branqueta. En biologia, es refereix col·lectivament als processos utilitzats per crear còpies de fragments d'ADN (clonació molecular), cèl·lules (clonació cel·lular) o organismes. El terme també cobreix els casos en què organismes com els bacteris, insectes o plantes es reprodueixen asexualment.

Molts organismes, inclosos els tremolls, es reprodueixen per clonació, sovint creant grans grups d'organismes amb el mateix ADN. L'exemple que podem veure a la imatge és de l'espècie Populus tremuloides.

El primer mamífer clonat reeixit a partir de cèl·lules somàtiques fou l'ovella Dolly a l'Institut Roslin d'Escòcia l'any 1996.[4] Amb tot, la tècnica comportà una sèrie de dubtes ètics sobre la utilització d'aquesta tècnica en persones.[5]

El 14 d'abril del 2008 s'anuncià la clonació reeixida a Dubai d'un exemplar de dromedari mitjançant micromanipulació d'embrions, en paraules de la directora del Centre de Reproducció de Camells, Lulu Skidmore, "aquest gran avenç ofereix un mitjà per preservar en el futur la valuosa genètica dels nostres camells de carreres i productors de llet".[6]

EtimologiaModifica

Encunyat per Herbert J. Webber, el terme clon deriva de la paraula grega antiga κλών (klōn), branquilló, que és el procés pel qual es crea una nova planta a partir d'una branca. En botànica, es va utilitzar el terme lusus.[7] En horticultura, la grafia clon es va utilitzar fins a principis del segle XX; la e final es va utilitzar per indicar que la vocal és una "o llarga" en lloc d'una "o curta".[8][9] Des de que el terme va entrar al lèxic popular en un context més general, s'ha passat a utilitzar de forma única l'ortografia clon.

ProcedimentModifica

ClonacióModifica

Clonar una cèl·lula consisteix a formar un grup de cèl·lules a partir d'una sola. En el cas d'organismes unicel·lulars com bacteris i rents, aquest procés és molt senzill, i només requereix la inoculació dels productes adequats.

Tanmateix, en el cas de cultius de cèl·lules en organismes multicel·lulars, la clonació de les cèl·lules és una tasca difícil, ja que aquestes cèl·lules necessiten unes condicions del medi molt específiques.

Una tècnica útil de cultiu de teixits utilitzada per clonar diferents llinatges de cèl·lules és l'ús d'anells de clonació (cilindres).

D'acord amb aquesta tècnica, una agrupació de cèl·lules unicel·lulars que han estat exposades a un agent mutagènic o a un medicament utilitzat per propiciar la selecció es posa en una alta dilució per crear colònies aïllades; cadascuna prové d'una sola cèl·lula potencialment i clònica diferenciada.

En una primera etapa de creixement, quan les colònies tenen només unes poques cèl·lules, se submergeixen anells estèrils de poliestirè en greix, i es posen sobre una colònia individual juntament amb una petita quantitat de tripsina.

Les cèl·lules que es clonen es recullen dins de l'anell i es porten a un nou contenidor perquè continuïn llur creixement de manera natural.

Clonació animalModifica

La tècnica desenvolupada per Wilmut es basa en, a partir de teixits extrets d'un organisme adult, generar un organisme idèntic genèticament.[4] Això es va fer en diversos passos:[10]

  1. Cultiu: s'extreuen cèl·lules de teixit d'una ovella adulta i es cultiven in vitro.
  2. Enucleació: s'extreu el nucli cel·lular (on hi ha la immensa majoria del material genètic) de les cèl·lules i s'injecta en el citoplasma d'un òvul al que s'ha prèviament extret el seu nucli.
  3. Desdiferenciació: Les cèl·lules adultes són cèl·lules "diferenciades", és a dir, s'han convertit en un tipus determinat de cèl·lula (epitelial, muscular, sanguínia...). Per poder usar material genètic del seu nucli per a generar un nou individu cal "desdiferenciar" aquest material genètic, fer-li "oblidar" que pertany a un tipus determinat de cèl·lula (epitelial, muscular, sanguínia...) perquè sigui capaç d'originar tots els tipus de cèl·lules d'un nou individu.[11] Aquest procés es fa amb combinacions de tractaments de substàncies químiques i xocs elèctrics.
  4. Inoculació i creixement: s'inocula la cèl·lula-ou que conté el nucli desdiferenciat dins una ovella perquè es dugui a terme la gestació.

A causa d'una reprogramació epigenètica incompleta o aberrant, els animals clonats poden presentar problemes durant el part o poc després de néixer, entre ells anomalies placentàries, hipertensió pulmonar o problemes respiratoris.[12]

Clonació molecularModifica

La clonació molecular es fa servir en una gran varietat d'experiments biològics i les aplicacions pràctiques van des de prendre les empremtes dactilars fins a produir proteïnes a gran escala.

En la pràctica, amb la finalitat d'amplificar qualsevol seqüència en un organisme viu, la seqüència a clonar ha d'estar vinculada a un origen de replicació, que és una seqüència d'ADN.

Transfecció
S'introdueix la seqüència formada dins de cèl·lules.
Selecció
Finalment se seleccionen les cèl·lules que han estat transfectades amb èxit amb el nou ADN.

Inicialment l'ADN d'interès cal que sigui aïllat d'un segment d'ADN de mida adequada. Posteriorment es dona el procés de lligament quan el fragment amplificat s'insereix en un vector de clonació: El vector es linealitza (ja que és circular), fent servir enzims de restricció i a continuació es coven en condicions adequades el fragment d'ADN d'interès i el vector amb l'enzim ADN lligasa.

Després de la lligament del vector amb la inserció d'interès, es produeix la transfecció dins de les cèl·lules, per això les cèl·lules transfectades es conreen: aquest procés és el determinant, ja que és la part en la qual es veu si les cèl·lules han estat transfectades amb èxit o no.

Cal identificar per tant les cèl·lules transfectades i les no transfectades, hi ha vectors de clonació moderns que inclouen marcadors de resistència als antibiòtics amb què només les cèl·lules que han estat transfectades poden créixer. Hi ha uns altres vectors de clonació que proporcionen color blau o blanc. Així que la investigació de les colònies és necessària per confirmar que la clonació s'ha realitzat correctament.

ReferènciesModifica

  1. «clonatge». Diccionari de la llengua catalana de l'IEC. Institut d'Estudis Catalans.
  2. «clonatge» Diccionari Normatiu Valencià. Acadèmia Valenciana de la Llengua.
  3. «clonació» Diccionari Normatiu Valencià. Acadèmia Valenciana de la Llengua.
  4. 4,0 4,1 Wilmut et al. «Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells». Nature, 385, 1997, pàg. 810-3.
  5. Brown, Alistair «Therapeutic cloning: the ethical road to regulation. Part I: Arguments for and against & regulations». Human Reproduction and Genetic Ethics, 15, 2, 2009, pàg. 75-86. DOI: 10.1558/hrge.v15i2.75. ISSN: 1028-7825. PMID: 19957499.
  6. EFE. «Neix a Dubai el primer dromedari clonat del món» (en castellà). ElPeriòdico.cat, 14-04-2009. [Consulta: 14 abril 2009].
  7. de Candolle, A.. Laws of Botanical Nomenclature adopted by the International Botanical Congress held at Paris in August 1867; together with an Historical Introduction and Commentary by Alphonse de Candolle, Translated from the French. Londres: L. Reeve and Co., 1868. :21, 43
  8. «Torrey Botanical Club: Volumes 42–45». Torreya, 42–45, 1942, pàg. 133.
  9. American Association for the Advancement of Science. Science. Moses King, 1903, p. 502– [Consulta: 8 octubre 2010]. 
  10. La Clonación: técnica del instituto Roslin Arxivat 2010-01-27 a Wayback Machine. Consultat el 20 de gener del 2010
  11. El secret de la Clonació, esborrant la memòria Arxivat 2009-12-23 a Wayback Machine. Museu Virtual Interactiu de la Genètica i l'ADN, Consultat el 20 de gener del 2010
  12. Mann, MRW; Bartolomei, MS «Epigenetic reprogramming in the mammalian embryo: struggle of the clones». Genome Biology, 3, 2, 2002.

Vegeu tambéModifica

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Clonació