¿Qué es la clonación?
Muchos animales en la naturaleza, en circunstancias normales, dependen de la fusión (fertilización) de células masculinas (esperma) producidas por el padre y células femeninas (óvulo) producidas por la madre para formar un óvulo fertilizado (cigoto). ), y luego El óvulo fertilizado se convierte en un embrión a través de una serie de divisiones celulares y finalmente forma un nuevo individuo. Este método de reproducción, que se basa en las células sexuales proporcionadas por ambos padres para producir descendencia mediante la fusión de células sexuales, se llama reproducción sexual. Sin embargo, si dividimos quirúrgicamente el embrión en dos partes, cuatro partes, ocho partes... Finalmente, un embrión crece en dos, cuatro, ocho... organismos mediante métodos especiales. Estos organismos son individuos clonados, estos dos, cuatro, ocho… individuos se llaman clones (también llamados clones).
Se puede decir que Wu Chengen, el gran escritor de la dinastía Ming en China, describió una vez la idea de la clonación de manera muy brillante: Sun Wukong a menudo arranca un puñado de pelos de mono en momentos críticos y Se convierte en un gran grupo de monos. Los pelos de mono que se convierten en monos son clones de mono.
En la primavera de 1979, científicos del Instituto de Hidrobiología de Wuhan, de la Academia de Ciencias de China, cultivaron artificialmente células en estadio de blastocisto de carpa cruciana. Después de 59 generaciones de subcultivo continuo durante 385 días, se extrajeron los núcleos de las células cultivadas utilizando un tubo de vidrio con un diámetro de aproximadamente 65.438 ± 00 micrones bajo un microscopio. Al mismo tiempo, se extrae el núcleo del huevo de la carpa cruciana para prepararlo para recibir el núcleo del blastocisto. Una vez que todo esté listo, mueva los núcleos extraídos del tubo de vidrio a la posición vacía del huevo de carpa cruciana. La mayoría de los núcleos de blastocistos bajo cultivo artificial mueren prematuramente. Entre los 189 huevos que fueron intercambiados nuclearmente, sólo dos alevines eclosionaron. Al final, sólo un pez joven sobrevivió a la dificultad. Después de más de 80 días de cultivo, creció hasta convertirse en una carpa cruciana de 8 cm de largo. Este tipo de carpa cruciana no ha experimentado la unión de células masculinas y femeninas, sino que solo reemplazó el núcleo de un blastocisto con un óvulo. El óvulo en realidad se produce a partir del óvulo después de que se ha cambiado el núcleo, por lo que también es un. peces clonados.
Antes de que apareciera la clonación de la carpa cruciana, científicos de la Universidad de Oxford en el Reino Unido realizaron experimentos de clonación con una especie de sapo africano de garras (Xenopus laevis) en 1960 y 1962. El método experimental consiste en irradiar huevos de Xenopus laevis con luz ultravioleta para destruir sus núcleos celulares y luego utilizar una cirugía sofisticada para extraer los núcleos celulares de las células epiteliales intestinales, las células hepáticas y las células renales de los renacuajos de Xenopus laevis, y colocar con precisión los núcleos. de estas células en los núcleos celulares en los huevos destruidos por los rayos UV. Después de un cuidadoso cuidado, algunos de estos óvulos de intercambio nuclear finalmente se convirtieron en un vivo Xenopus laevis. No fue producido por la combinación de espermatozoides y óvulos, por lo que también fue un Xenopus laevis clonado.
El Sr. Tong Dizhou, un famoso biólogo chino, realizó con éxito un experimento de clonación de la rana de manchas negras en 1978. Trasplantó los núcleos de glóbulos rojos de la rana a huevos de rana previamente enucleados. Los huevos enucleados eventualmente se convirtieron en renacuajos que podían nadar libremente en el agua.
Con la madurez de la tecnología de intercambio nuclear de peces y el éxito del intercambio nuclear de anfibios, un grupo de científicos dedicados al cultivo de semillas están muy entusiasmados. Dado que los núcleos de los blastocistos de la carpa cruciana pueden reemplazar los núcleos de los óvulos de la carpa cruciana para obtener peces clonados, ¿se pueden obtener nuevos peces híbridos intercambiando núcleos de peces heterogéneos? Este problema fue planteado y resuelto por primera vez por científicos chinos, cuando el instituto que produjo con éxito la carpa cruciana logró reemplazar el núcleo de una célula embrionaria de la carpa cruciana con el núcleo de un óvulo de la carpa cruciana. El núcleo de la célula de la carpa y el citoplasma del huevo de la carpa cruciana pueden coexistir pacíficamente e iniciar un proceso similar a la división y desarrollo de un huevo fecundado. Finalmente, una especie de "carpa cruciana" con "barba" crece muy rápido, al igual que la carpa, pero sus escamas laterales y el número de espinas son las mismas que las de la carpa cruciana, y el sabor del pescado no es menor que el de la carpa cruciana. carpa. La aparición de esta nueva especie de pez clonada artificialmente ha abierto nuevas vías para la cría de peces.
La búsqueda de la ciencia es interminable y el éxito de la clonación de peces y anfibios ha llevado naturalmente a los científicos a centrar su atención en los mamíferos. Científicos de Estados Unidos y Suiza fueron los primeros en extraer el núcleo de una célula embrionaria de ratón gris y reemplazarlo con el núcleo de un óvulo de ratón negro fertilizado. De hecho, al óvulo fertilizado de este ratón negro se le extrajo el núcleo del espermatozoide junto con el núcleo del óvulo tan pronto como entró en el óvulo. Después de trasplantar los núcleos de células embrionarias de ratón en óvulos enucleados fertilizados de ratones negros, se cultivaron artificialmente en un tubo de ensayo durante cuatro días y luego se implantaron en el útero de ratones blancos. Después de cientos de operaciones grises, blancas y negras, el ratón blanco finalmente dio a luz a tres pequeños ratones grises.
La revista británica "Nature" publicada el 27 de febrero del año pasado publicó los resultados de la investigación de Wilmot y otros del Instituto Roslin de Edimburgo: después de 247 fracasos, obtuvieron uno en julio del año anterior. oveja llamada Dolly.
¿Cómo se “creó” la oveja Dolly? Wilmot y otros estudiosos inyectaron por primera vez gonadotropina en ovejas escocesas de cara negra para inducir la ovulación.
Inmediatamente después de obtener los óvulos, utilizaron una pipeta muy fina para extraer los núcleos de los óvulos. Al mismo tiempo, extrajeron los núcleos de las células de la glándula mamaria de una oveja de seis años llamada Fendosit que estaba embarazada de tres meses y los enviaron inmediatamente a los óvulos de una oveja escocesa de cara negra enucleada. Después de la cirugía, utilizaron pulsos eléctricos de la misma frecuencia para estimular el intercambio de óvulos. El citoplasma de la oveja escocesa de cara negra y el núcleo de las células de la glándula mamaria de la oveja Fendorset están coordinados entre sí, lo que permite que esta célula "ensamblada" experimente el proceso de división y desarrollo como un óvulo fertilizado en un tubo de ensayo para formar un embrión, y luego el embrión se transfiere hábilmente y se implanta en el útero de otra oveja. En julio del año pasado, la oveja que "crió" los embriones fuera del cuerpo finalmente dio a luz a Dolly, una corderita. Dolly no es el producto de la fertilización de óvulos de oveja y espermatozoides de carnero, sino el resultado del desarrollo paso a paso del "intercambio nuclear de óvulos", por lo que es una "oveja clonada".
El nacimiento de la "oveja clonada" conmocionó a los países del mundo. Su característica encomiable es que es el núcleo de una célula somática, no de una célula embrionaria. Este resultado demuestra que las llamadas células altamente diferenciadas en los animales, que desempeñan funciones especiales y tienen formas específicas, como los huevos fertilizados, tienen el potencial de convertirse en individuos completos. En otras palabras, las células animales son tan totipotentes como las células vegetales.
La tecnología de clonación traerá enormes beneficios a la humanidad. Por ejemplo, la leche de oveja criada por la empresa británica PPL contiene alfa-1 antitripsina para el tratamiento del enfisema. El precio de esta leche de cabra es de 6.000 dólares el litro. Una oveja es como una fábrica farmacéutica. ¿Cuál es la forma más eficaz y cómoda de criar este tipo de ovejas? La mejor manera es "clonar". De manera similar, la empresa holandesa PHP ha criado vacas que pueden secretar lactoferrina humana, y la empresa israelí LAS ha criado ovejas que pueden producir albúmina sérica. ¿Cómo se puede criar eficazmente este ganado de alto valor añadido? La respuesta, por supuesto, es "clonar".
El apareamiento de una yegua con un burro puede dar como resultado un animal con un vigor híbrido particularmente fuerte: una mula. Las mulas no pueden reproducirse, entonces, ¿cómo pueden las mulas excelentes ampliar su reproducción? La mejor manera es también "clonar". Los pandas gigantes de China son tesoros nacionales, pero su tasa de éxito de apareamiento natural es baja y están al borde de la extinción. ¿Cómo salvar animales tan raros? La "clonación" proporciona una forma práctica para los humanos.
Los animales clonados también desempeñan un papel importante en el estudio de la biología, la inmunología y la esperanza de vida humana del cáncer.
Es innegable que la aparición de las “ovejas clonadas” también ha despertado el interés de muchas personas por la “clonación humana”. Por ejemplo, algunos están considerando la posibilidad de clonar un embrión a partir de sus propias células y congelarlo antes de que tome forma. Un día en el futuro, cuando haya un problema con uno de nuestros propios órganos, podremos extraer este órgano del embrión para cultivarlo y luego reemplazar nuestro órgano enfermo para proporcionarnos "accesorios" mediante la clonación.
El debate sobre la "clonación humana" recuerda a la gente que el progreso científico y tecnológico es una marcha de alegrías y tristezas. Cuanto más se desarrollan y penetran más amplia y profundamente la ciencia y la tecnología en la sociedad, más probable es que desencadenen muchas cuestiones éticas, morales y jurídicas conexas. Me gustaría finalizar este artículo con una cita del famoso biólogo molecular ganador del Premio Nobel J.D. Watson: “Se puede esperar que muchos biólogos, especialmente aquellos que trabajan en la reproducción asexual, consideren cuidadosamente sus implicaciones y se inicien debates científicos para educar personas alrededor del mundo.
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