Hvorfor er nogle dyr sværere at klone end andre?

Reproduktiv kloning , hvor du opretter en nøjagtig genetisk kopi af en organisme, ligner ikke fotokopiering af sider i en bog. Kloningsprocessen spytter ikke bare kopier ad nauseum ud. Alligevel, det koncept ser ud til at præge offentlighedens opfattelse af teknologien, fremkalder frygt for klonhære og flokke af klonede superdyr i fremtiden.

I øjeblikket, der har været 15 dokumenterede arter med succes klonet:kat, hund, hest, muldyr, får, guar, tyr, mus, ged, svin, hest, ko, hjort, banteng og kanin. Hver gang forskere med succes kloner en ny dyreart, folk trækker ofte tilbage, ser det som endnu et skridt tættere på menneskelig kloning. Men bekymringer om at generere klonede mennesker som snacks ud af en automat er stort set ubegrundede siden, for én ting, mange lande forbyder eller regulerer strengt forskning i menneskelig reproduktiv kloning. Faktisk, FN forsøgte at vedtage et globalt forbud mod menneskelig reproduktiv kloning i 2005. For det andet kloning er ofte en kedelig proces med en succesrate på under 5 procent. Kan du huske fåret Dolly? Den revolutionære dyreklon fulgte 277 mislykkede forsøg.

Kloningsforkæmpere hævder, at denne videnskab tilbyder uvurderlig viden om, hvordan den menneskelige krop fungerer og potentialet i at udtrække stamceller fra klonede embryoner. Men efter mere end et årti efter kloning af Dolly, oddsene for succes er næppe blevet bedre. Denne metode til reproduktiv kloning er stort set uændret, og mange forskere har erkendt, at kloning til reproduktive formål sjældent er et praktisk foretagende [kilde:Kiem].

Oven i købet, dyrs reproduktive mønstre kan sammensætte udfordringerne ved kloningsteknologi. Case in point:svært at klone dyr som hunde. Hvem vidste, at menneskets bedste ven også ville være et af de sværeste pattedyr at klone? Den første klonede hund, en afghansk hund ved navn Snuppy, tog 1, 095 mislykkede embryoner for at få en vinder. Forskere fra Snuppy -projektet, ved Seoul National University, brugte 123 surrogat hunde, før man kunne bære et klonet hvalpeembryo til sigt i 2005 [kilde:Gorner].

Forskere har også i årevis forsøgt at klone kyllinger og aber, med lidt fremskridt. Disse kloningshinder fremhæver det faktum, at kloning ikke er et ensartet mønster til aseksuel reproduktion. Ligesom dine briller muligvis ikke forbedrer en vens syn, forskere har været nødt til at foretage justeringer med kloningsprocedurer for at passe til de genetiske nuancer af forskellige arter.

Reproduktiv kloning er ikke let

Inden vi går ind på, hvorfor hunde har vist sig at være et af de sværeste pattedyr at klone hidtil, lad os gå over det grundlæggende i reproduktiv kloning. Den mest almindelige form for reproduktiv kloning kaldes somatisk cellekerneoverførsel ( SCNT ). Lad os sige, at vi planlægger at klone en mandlig golden retriever ved navn Archie. Med SCNT, du begynder med at udtrække et æg fra en hunde golden retriever. Du fjerner kernen fra det æg, som indeholder DNA. Derefter, du tager en celle fra Archie og fjerner også cellens kerne. Du injicerer kernen fra Archies celle i donoræg. Næste, anvende elektricitet til kernen og ægget for at smelte de to sammen, efterligner foreningen af ​​sæd og æg i naturlig reproduktion. Elektriciteten stimulerer også celledeling, danner et embryo. Endelig, du implanterer det embryo i en hunhunds livmoder, dermed imprægneret hende. Når surrogathunden føder, du har en yndig hvalpeklon af Archie.

Men at oprette en Archie -klon er ikke så enkelt som det lyder. Først, at få ægget fra en hunhund kan være besværligt, fordi hunde ikke oplever regelmæssige ægløsningscyklusser som mennesker. Selvom hormoner kan springe ægløsning i gang hos mennesker, hjørnetænder reagerer ikke på sådanne behandlinger [kilde:Gorner]. Forskere må ikke kun vente på, at hunde går i varmen, æggene forbliver modne i et par timer, efterlader et kort vindue med mulighed for ekstraktion [kilde:Kiem]. Hvis forskerne formår at udtrække et æg, en belægning af fedt gør det svært at fjerne kernen. Følgelig, siden 2005, kun omkring 40 hunde er blevet klonet [kilde:Kiem].

Selvom primater gennemgår mere regelmæssige ægløsningscyklusser sammenlignet med hjørnetænder, abekloning har været en vanskelig bedrift i mindst fire år. Efter at have udført SCNT, embryonerne ville stadig ikke udvikle sig ordentligt. Derefter, i 2003, en gruppe forskere ved University of Pittsburgh School of Medicine gjorde en vigtig opdagelse, mens de studerede de klonede embryoner af rhesusaber. De indså, at under SCNT, abeceller mister to nøgleproteiner involveret i celledeling og kromosomdeling [kilde:Graham].

Et par år senere i 2007, et team af amerikanske forskere indså, at farvestoffet og ultraviolet lys, undertiden påført rhesus abeæg under kerneekstraktion, kan skade det. Ved i stedet at ansøge polariseret lys (lysbølger, der vibrerer på et plan) i en proces, forskerne opfandt Oosight , æggene forblev sunde, giver forskerne mulighed for endelig at klone rhesusaberens embryoner [kilde:BBC]. Imidlertid, ingen af ​​de klonede embryoner, de implanterede hos hunaber, overlevede til fødslen.

Med U.S.Food and Drug Administration (FDA) nylige sikkerhedsgodkendelse af kød og mælk fra klonede køer, geder og grise, husdyrkloner kan være en stor forretning i den nærmeste fremtid. Men hvad med kyllinger? En håndfuld bioteknologiske virksomheder er hoppet på klonet kyllingeforskning, men har ikke kunnet få det til at ske. Fordi kyllinger lægger deres æg udvendigt, SCNT virker ikke. Når en høne lægger et æg, næringsstofferne, der er nødvendige for udvikling, er allerede inde i skallen. Selv det mindste snit for at udtrække og udskifte kernen til SCNT ville forbyde embryoet at udvikle sig til en kylling.

Tids- og udgiftsforskerne hælder i hver succesfuld kloningshistorie fremhæver videnskabens sarte karakter. Kombiner det med hver arts unikke reproduktive system, og det er fornuftigt, at listen over klonede dyr ikke er for lang. Samlet set, når det kommer til babyfremstilling, det ser ud til, at naturen har et ben på teknologi.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Hvad er Missyplicity -projektet?
• Sådan fungerer kloning
• Sådan fungerer stamceller
• Sådan fungerer hunde
• Sådan fungerer celler
• Som kom først, kyllingen eller ægget?
• Hvordan kan to børn fra de samme forældre se så forskellige ud?
• Hvordan kan der være frøfrie druer? Hvordan kan de reproducere?
• Hvad er genetisk modificerede (GM) fødevarer?
• Kan forskere klone dinosaurer?
• Kan du stjæle et par hår fra en væddeløbshest og klone dit eget?

Flere store links

• University of Utah:Klik og klon
• Kablet:Klonede hvalpe
• Center for genetik og offentlig politik

Kilder

• "Gennembrud i primatkloning." BBC. 14. november kl. 2007. (4. september, 2008) http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7094215.stm
• "Klonede Tyrkiet på dit Thanksgiving -bord?" University of Arkansas, Fayetteville. ScienceDaily. 25. november kl. 2003. (4. september, 2008) http://www.sciencedaily.com/releases/2003/11/031125072324.htm
• Fiester, Efterår. "Forskere opretter den første klonede hund." Washington Post. 4. august kl. 2005. (4. september, 2008) http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/discussion/2005/08/03/DI2005080301689.html
• Gorner, Peter. "Sydkoreanske forskere kloner hund." Chicago Tribune. 3. august, 2005.
• Graham, Sarah. "Monkey Cloning Failures tvivler på gennemførligheden af ​​menneskelig reproduktiv kloning." Videnskabelig amerikansk. 11. april kl. 2003. (4. september, 2008) http://www.sciam.com/article.cfm?id=monkey-cloning-failures-c
• Hyun, Insoo og Jung, Kyu vandt. "Kloning af menneskelig forskning, Fostre, og embryolignende artefakter. "Hastings Center-rapport. september-oktober 2006.
• Keim, Brandon. "Klonede hvalpe:Ja, De er søde, Men til hvilken pris? "Wired. 19. august, 2008. (4. september, 2008) http://www.wired.com/science/discoveries/news/2008/08/dog_cloning
• Lam, Gregory M. "Hvordan kloning stabler op." Christian Science Monitor. 13. juli kl. 2006. (3. september, 2008) http://www.csmonitor.com/2006/0713/p13s01-stgn.html
• "Vil du klone en kat? Det er ikke let." Associeret presse. MSNBC. 9. november kl. 2004. (4. september, 2008) http://www.msnbc.msn.com/id/3404434/