Clonación (biología)

La clonación (del otro griego κλών  “rama, brote, descendencia” [1] ) en biología  es la aparición de forma natural u obtención de varios organismos genéticamente idénticos mediante reproducción asexual (incluso vegetativa ) o partenogénesis . El término "clonación" en el mismo sentido se usa a menudo en relación con las células de los organismos multicelulares .. La clonación también se denomina obtención de varias copias idénticas de moléculas hereditarias (clonación molecular). Finalmente, la clonación también suele denominarse métodos biotecnológicos utilizados para obtener artificialmente clones de organismos, células o moléculas.

Un grupo de organismos o células genéticamente idénticos es un clon . La clonación humana está prohibida. Se plantean preocupaciones sobre el alto porcentaje de fallas en la clonación, lo que puede conducir a la inferioridad de las personas clonadas (un ejemplo es el desarrollo de un embrión durante la blastulación).

Historia del término

El término clonación llegó al ruso del inglés ( clon , cloning ).

Inicialmente, la palabra clon ( clonación inglesa  de otro griego κλών  - “twig, shoot, offspring”) comenzó a usarse para un grupo de plantas (por ejemplo, árboles frutales) obtenidas de una planta productora de forma vegetativa (no semilla) . Estas plantas descendientes repitieron exactamente las cualidades de su progenitor y sirvieron como base para criar una nueva variedad (si sus propiedades fueran útiles para la jardinería). Más tarde , no solo todo el grupo, sino también cada planta individual en él (excepto la primera) se denominó clon , y la producción de tales descendientes se denominó clonación [2] [3] [4] .

Clonación de células

Clonación de células madre

La transferencia nuclear de células somáticas, conocida como SCNT, también se puede utilizar para crear embriones con fines terapéuticos o de investigación. El propósito más probable de esto es obtener embriones para su uso en la investigación con células madre . Este proceso también se denomina "clonación de investigación" o "clonación terapéutica". El objetivo no es crear humanos clonados (la llamada "clonación reproductiva"), sino recolectar células madre que puedan usarse para estudiar el desarrollo humano y potencialmente tratar enfermedades. Aunque se ha creado un blastocisto humano clonal, aún no se han aislado líneas de células madre de una fuente clonal [5] .

La clonación terapéutica se logra mediante la creación de células madre embrionarias con la esperanza de tratar enfermedades como la diabetes y la enfermedad de Alzheimer . El proceso comienza con la extracción del núcleo (que contiene el ADN ) del óvulo y la inserción del núcleo de la célula adulta para la clonación [6] . En el caso de una persona con la enfermedad de Alzheimer, se coloca un núcleo de una célula de la piel de ese paciente en un óvulo vacío. La célula reprogramada comienza a convertirse en un embrión porque el óvulo reacciona con el núcleo transferido. El embrión se volverá genéticamente idéntico al paciente [6] . El embrión luego formará un blastocisto , que potencialmente puede convertirse en cualquier célula del cuerpo [7] .

La razón por la que se utiliza SCNT para la clonación es que las células somáticas se pueden obtener y cultivar fácilmente en el laboratorio. Este proceso puede agregar o eliminar genomas de animales de granja específicos . El punto clave a recordar es que la clonación se logra cuando el ovocito conserva sus funciones normales y, en lugar de utilizar los genomas del espermatozoide y del óvulo para replicarse, el ovocito se inserta en el núcleo de la célula somática de la donante. El ovocito reaccionará con el núcleo de las células somáticas de la misma manera que con los espermatozoides [8] .

El proceso de clonación de un animal de granja específico mediante SCNT es relativamente el mismo para todos los animales. El primer paso es recolectar células somáticas del animal a clonar. Las células somáticas pueden usarse inmediatamente o almacenarse en el laboratorio para su uso posterior. La parte más difícil de SCNT es la eliminación del ADN materno del ovocito en metafase II. Una vez hecho esto, el núcleo somático se puede insertar en el citoplasma del óvulo. Esto crea un embrión de una sola célula . Luego, las células somáticas agrupadas y el citoplasma del óvulo se inyectan en una corriente eléctrica. Esta energía permitirá que el embrión clonado comience a desarrollarse. Los embriones desarrollados con éxito se colocan luego en una madre sustituta , como una vaca o una oveja en el caso de los animales de granja [8] .

SCNT se considera un buen método para producir animales de granja para el consumo humano. Clonó con éxito ovejas, vacas, cabras y cerdos. Otra ventaja es que SCNT se ve como una solución al problema de la clonación de especies en peligro de extinción que están al borde de la extinción [8] . Sin embargo, el estrés que ocurre tanto en el óvulo como en el núcleo inyectado puede ser enorme, lo que lleva a una gran pérdida de células en los primeros estudios. Por ejemplo, la oveja Dolly clonada nació después de que se usaron 277 óvulos para SCNT, lo que creó 29 embriones viables. Solo tres de estos embriones sobrevivieron hasta el nacimiento y solo uno sobrevivió hasta la edad adulta [9] . Debido a que el procedimiento no se podía automatizar y tenía que hacerse manualmente bajo un microscopio , SCNT requería muchos recursos. La bioquímica involucrada en la reprogramación del núcleo de células somáticas diferenciadas y la activación del óvulo receptor también estaba lejos de comprenderse. Sin embargo, en 2014 los investigadores informaron de siete a ocho de diez posibilidades de clonación [10] , y en 2016 se informó que la empresa coreana Sooam Biotech estaba produciendo 500 embriones clonados por día [11] .

Clonación natural (en la naturaleza) en organismos complejos

La clonación está muy extendida en la naturaleza en varios organismos. En las plantas, la clonación natural ocurre a través de varios modos de propagación vegetativa . En los animales, la clonación ocurre en la partenogénesis ameiótica y varias formas de poliembrionía . Por lo tanto, entre los vertebrados se conocen especies de lagartos que se reproducen clonalmente y que consisten solo en hembras partenogenéticas. En los humanos, los clones naturales son gemelos monocigóticos . En algunas especies de armadillos , normalmente nacen de cuatro a nueve gemelos monocigóticos. La reproducción clonal está muy extendida entre crustáceos e insectos. Recientemente se ha descubierto una variante única de clonación natural en hormigas  : la pequeña hormiga de fuego (Wasmannia auropunctata) [12] , cuyos machos y hembras se clonan de forma independiente, de modo que los acervos genéticos de los dos sexos no se mezclan. En esta especie, los individuos que trabajan se desarrollan a partir de huevos fertilizados y las reinas a partir de huevos diploides no fertilizados. En algunos huevos fertilizados por machos, todos los cromosomas de la madre se destruyen y los machos se desarrollan a partir de esos huevos haploides.

Clonación molecular

Clonación molecular ( ing.  Molecular cloning, Gene cloning ) - clonación de moléculas de ADN (incluidos genes, fragmentos de genes, conjuntos de genes, secuencias de ADN que no contienen genes), en otras palabras - la producción de una gran cantidad de moléculas de ADN idénticas utilizando organismos vivos. Gracias a los descubrimientos biológicos fundamentales de los siglos XIX-XX, a saber: el descubrimiento de la estructura celular de los tejidos, el descubrimiento de la estructura del núcleo celular, los cromosomas , el ADN , los genes , se hizo posible lo que ahora se llama clonación molecular . Esta es una tecnología para clonar los objetos biológicos más pequeños: moléculas de ADN , sus partes e incluso genes individuales . Para la clonación molecular, el ADN (generalmente modificado de una forma u otra) se introduce en un vector (por ejemplo, un plásmido bacteriano o un genoma de bacteriófago ). Al reproducirse, las bacterias y los fagos multiplican la cantidad de ADN introducido, conservando exactamente su estructura. Para luego aislar una gran cantidad de dicho ADN, es necesario separar las bacterias o fagos que lo contienen de todos los demás, para lo cual se utiliza la clonación, es decir, el aislamiento y reproducción de un clon bacteriano o fago que contiene el moléculas de ADN necesarias. Para facilitar la selección de clones bacterianos, generalmente se introduce en los plásmidos un gen de resistencia a un antibiótico, generalmente ampicilina, en cuya presencia mueren todas las bacterias que no tienen el plásmido clonado. Dicha clonación es necesaria para el estudio de moléculas biológicas, su identificación, resolución de problemas de clonación de tejidos, etc. [13]

Clonación de organismos multicelulares

La mayor atención de los científicos y del público la atrae la clonación de organismos multicelulares , que se hizo posible gracias al éxito de la ingeniería genética . Al crear condiciones especiales e interferir con la estructura del núcleo de la célula, los especialistas lo obligan a desarrollarse en el tejido deseado o incluso en todo el organismo . En principio, es posible reproducir incluso un organismo muerto, siempre que se conserve su material genético .

Hay clonación total (reproductiva) y parcial de organismos . Con uno completo se recrea todo el organismo, mientras que con uno parcial no se recrea completamente el organismo (por ejemplo, solo uno u otro de sus tejidos).

La clonación reproductiva supone que el resultado es un organismo completo. Además de con fines científicos, se puede utilizar para restaurar especies extintas o conservar especies raras .

Una de las aplicaciones prometedoras de la clonación de tejidos es la terapia celular en medicina . Dichos tejidos, obtenidos de las células madre del paciente , podrían compensar la falta y los defectos de los tejidos del propio cuerpo y no ser rechazados durante el trasplante . Esta es la llamada clonación terapéutica .

La clonación terapéutica implica no producir intencionalmente un organismo completo como resultado. Su desarrollo se detiene de forma anticipada , y las células madre embrionarias resultantes se utilizan para obtener los tejidos deseados u otros productos biológicos. Los experimentos muestran que la clonación terapéutica se puede utilizar con éxito para tratar algunas enfermedades que se consideraban incurables [14] .

Clonación de animales y plantas superiores

Clonación humana

Para 2015, unos 70 países habían prohibido por ley la clonación humana. [15] Sin embargo, la clonación de perros está permitida en Corea del Sur. La Federación Rusa adoptó la ley federal No. 54-FZ del 20 de mayo de 2002 "Sobre la prohibición temporal de la clonación humana".

La clonación humana es la creación de una copia genéticamente idéntica de un ser humano. El término se usa comúnmente para referirse a la clonación humana artificial, que es la reproducción de células y tejidos humanos. Esto no se aplica al concepto natural y nacimiento de gemelos idénticos . La posibilidad de la clonación humana ha causado controversia. Estas preocupaciones éticas han llevado a varios países a promulgar leyes sobre la clonación humana y su legalidad. En este momento, los científicos no tienen intención de intentar clonar humanos y creen que sus resultados deberían suscitar un debate más amplio sobre las leyes y reglamentos que el mundo necesita para regular la clonación [16] .

Los dos tipos comúnmente discutidos de clonación humana teórica son la clonación terapéutica y la clonación reproductiva. La clonación terapéutica implica la clonación de células humanas para su uso en medicina y trasplante y es un área activa de investigación, pero no se usa en ninguna parte del mundo en la práctica médica, a partir de 2014. Se están investigando dos métodos comunes de clonación terapéutica , la transferencia nuclear de células somáticas y, más recientemente, la inducción de células madre pluripotentes . La clonación reproductiva implica la creación de una persona clonada completa, no solo de células o tejidos específicos [17] .

Actitudes hacia la clonación en la sociedad

En 2007, Ian Wilmut , uno de los creadores de Dolly the Sheep , fue nombrado caballero por la reina Isabel II de Gran Bretaña [18] .

Se ha formado una nueva fobia, cuyos casos se encuentran en psiquiatría. El psiquiatra Viktor Yarovoy en diciembre de 2008 definió un nuevo concepto para tales trastornos: el bionalismo , el miedo a las personas clonadas, incluida su posible superioridad en el desarrollo físico, moral y espiritual [19] .

El tema de la clonación en la cultura y el arte

La discusión sobre la clonación en los medios populares a menudo retrata el tema de manera negativa. Un artículo del 8 de noviembre de 1993 en Time retrató la clonación negativamente, alterando La creación de Adán de Miguel Ángel para representar a Adán con cinco brazos idénticos . El número del 10 de marzo de 1997 de Newsweek también criticó la ética de la clonación humana e incluyó un gráfico que mostraba a niños idénticos en vasos de precipitados [21] .

El concepto de clonación, específicamente la clonación humana, incluye una amplia gama de obras de ciencia ficción . Una de las primeras representaciones ficticias de la clonación es el "Proceso de Bokanovsky", que aparece en la novela distópica de 1931 de Aldous Huxley , Un mundo feliz. Este proceso se aplica a los óvulos humanos fertilizados in vitro , haciendo que se descompongan en copias genéticas idénticas del original [22] [23] .

La clonación de personas a partir de partes del cuerpo también es un tema común en la ciencia ficción. La clonación es especialmente prominente en las convenciones de ciencia ficción parodiadas en Sleeper de Woody Allen, que se centra en un intento de clonar a un dictador asesinado de su nariz sin vida . En la historia del Doctor de 2008, " Journey's End ", una versión doblada del Décimo Doctor crece espontáneamente de su brazo cercenado, que fue cortado en una pelea de espadas durante un episodio anterior [25] .

La clonación es un tema recurrente en varias películas de ciencia ficción contemporáneas, desde películas de acción como Jurassic World (1993), Alien: Resurrection (1997), 6th Day (2000), Resident Evil Star Wars. Episodio II: El ataque de los clones " (2002) y " La isla " (2005), en comedias como la película Sleeper [26] de Woody Allen de 1973 .

Véase también

Notas

  1. ↑ Diccionario de palabras extranjeras. - M. : idioma ruso , 1989. - 624 p. — ISBN 5-200-00408-8 .
  2. ↑ de Candolle, A. Leyes de nomenclatura botánica adoptadas por el Congreso Botánico Internacional celebrado en París en agosto de 1867; junto con una introducción histórica y un comentario de Alphonse de Candolle, traducido del francés  (inglés) . - Londres: L. Reeve and Co., 1868. :21, 43
  3. ↑ Club Botánico de Torrey: Volúmenes 42–45  (sin especificar)  // Torreya. - 1942. - T. 42-45 . - art. 133 .
  4. ↑ Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia. Ciencia  (indefinido) . - Moisés Rey, 1903. - S. 502 -.
  5. ↑ Gil, Gedeón . California biotech dice que clonó un embrión humano, pero no produjo células madre  (17 de enero de 2008). Archivado desde el original el 7 de enero de 2009. Consultado el 6 de noviembre de 2019.
  6. ↑ 1 2 Halim, N. Un nuevo estudio extenso muestra anormalidades en animales clonados . Instituto de Tecnología de Massachusetts (septiembre de 2002). Consultado el 31 de octubre de 2011. Archivado desde el original el 16 de octubre de 2012.
  7. ↑ Plus, M. Desarrollo fetal . Nlm.nih.gov. Consultado el 31 de octubre de 2011. Archivado desde el original el 27 de octubre de 2011.
  8. ↑ 1 2 3 Latham, KE Aspectos tempranos y tardíos de la reprogramación nuclear durante la clonación 97, 119–132. Biología de la Célula. Archivado desde el original el 2 de agosto de 2014.
  9. ↑ Campbell KH, McWhir J., Ritchie WA, Wilmut I. Ovejas clonadas por transferencia nuclear a partir de una línea celular cultivada  //  Nature: journal. - 1996. - marzo ( vol. 380 , no. 6569 ). - Pág. 64-6 . -doi : 10.1038/ 380064a0 . —PMID 8598906 .
  10. ↑ Shukman, David (14 de enero de 2014) China cloning on an 'industrial scale' Archivado el 17 de agosto de 2018 en Wayback Machine BBC News Science and Environment, consultado el 10 de abril de 2014
  11. ↑ Zastrow, Mark. Dentro de la fábrica de clonación que crea 500 nuevos animales al día  // New Scientist  : revista  . - 2016. - 8 febrero.
  12. ↑ Los machos y las reinas de las hormigas bravas se reproducen por clonación (enlace inaccesible) . Consultado el 2 de febrero de 2022. Archivado desde el original el 4 de abril de 2019. 
  13. ↑ Cbio.ru.Clonación molecular Archivado el 28 de septiembre de 2007 en Wayback Machine .
  14. ↑ MEMBRANA | Noticias del mundo | La clonación terapéutica ha curado ratones de la enfermedad de Parkinson . Fecha de acceso: 25 de marzo de 2008. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016.
  15. ↑ Cómo los clones de Champion-Pony han transformado el juego de polo . Feria de las vanidades (31 de julio de 2015). Consultado el 27 de diciembre de 2015. Archivado desde el original el 20 de diciembre de 2015.
  16. ↑ VER: Los científicos clonan monos utilizando la técnica que creó a la oveja Dolly . zorro61 . fox61 (26 de enero de 2018). Consultado el 26 de enero de 2018. Archivado desde el original el 26 de enero de 2018.
  17. ↑ Kfoury. Clonación terapéutica: promesas y problemas  (indefinido)  // Mcgill J Med. - 2007. - Julio ( vol. 10 , No. 2 ). - S. 112-120 . — PMID 18523539 .
  18. ↑ http://eternalmind.ru/content/view/1435/2/  (enlace inaccesible)
  19. ↑ Bionalismo  : miedo a los humanos clonados . Archivado el 6 de abril de 2009 en Wayback Machine .
  20. ↑ Revista TIME - Edición de EE. UU. - Vol. 142 núm. 19 (8 de noviembre de 1993). Consultado el 5 de noviembre de 2017. Archivado desde el original el 5 de noviembre de 2017.
  21. ↑ Hoy La Oveja...  // Newsweek  :  revista. - 1997. - 9 de marzo.
  22. ↑ Huxley, Aldous; "Brave New World y Brave New World Revisited"; pags. 19; Harper perenne, 2005.
  23. ↑ Bhelkar, Ratnakar D. Ciencia ficción : fantasía y realidad  . - Atlantic Publishers & Dist, 2009. - Pág. 58. - ISBN 9788126910366 .
  24. ↑ Humber, James M.; Almeder, Roberto. Clonación Humana  . - Springer Science & Business Media , 1998. - P. 10. - ISBN 9781592592050 .
  25. ↑ Lewis, Courtland; Smithka, Paula. ¿Qué es Continuidad sin Persistencia? // Doctor Who y la filosofía: Bigger on the Inside  (inglés) . - Corte Abierta , 2010. - Pág. 32-33. — ISBN 9780812697254 .
  26. ↑ reglas del plancton. Durmiente (1973) . IMDb (17 de diciembre de 1973). Consultado el 3 de mayo de 2015. Archivado desde el original el 1 de octubre de 2020.

Enlaces

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