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Universidad de Oriente Núcleo Bolívar Escuela de Ciencias de la Salud “Dr. Francisco Vigilio Battistini Casalta” Departamento de Ciencias Fisiológicas Asignatura: Genética Periodo: I- 2025
Clonación
Profesora: Bachilleres: Lcda. Sosa Dayatni V-30.997.561 Córdova Daniel. V-31.271.050 Martínez Jesús V-30.710.648 Mercado Jesús V-28.705.930 Nasser Housien. V-30.939.556 Ramírez Maureen. Ciudad Bolívar, mes de junio del año 2.025.
Índice
- Introducción
- Clonación
- Evolución histórica de la clonación
- Procedimiento de la clonación
- Tipos de Clonación...........................................................................................................
- Clonación Génica
- Clonación Terapéutica
- Clonación Reproductiva
- Utilidad de la clonación
- Utilidad de la clonación génica
- Utilidad de la clonación reproductiva
- Ventajas de la clonación
- Desventajas de la clonación
- Desventajas biológicas
- Desventajas éticas
- Conclusión
- Referencias Bibliográficas
- Anexos
Clonación
La clonación posee dos finalidades bien definidas: la reproducción del organismo mediante la duplicación del genoma y la finalidad terapéutica, que incluye la clonación de órganos y tejidos para trasplantar órganos y sustituir cadenas de genes anormales por otros sin anomalías. De acuerdo con su aspecto reproductivo, clonar es aislar y multiplicar un segmento del genoma, sin embargo, en un contexto más amplio, significa obtener uno o varios individuos a partir de una célula somática o de un núcleo de otro individuo, de modo que las especies clonadas son idénticas o casi idénticas al original. En los animales superiores la única forma de reproducción es la sexual; se forma el cigoto por la unión de los gametos masculinos y femeninos, proceso donde incurren la mitosis y la meiosis. Esta reproducción sexual garantiza que en cada generación aparezcan en la descendencia nuevas combinaciones genéticas. Las células de un animal proceden en última instancia, de la división repetida y diferenciación del cigoto, las somáticas constituyen los tejidos del adulto, recorren un largo camino “sin retorno”, a diferencia de las células de las primeras fases del embrión que están poco diferenciadas, pierden la capacidad de generar nuevos individuos, y cada tipo se especializa en una función distinta a pesar de que, salvo excepciones, contienen el mismo material genético.
Con la clonación se consigue que el individuo posea los mismos genes que el padre o la madre. Se puede obtener entonces lo mismo hombre o mujer con esta técnica, la reproducción sexual es sustituida por la artificial, sin embargo, los genes los aporta un único individuo cuyo descendiente tendrá los mismos genes, aunque esté demostrado científicamente que es posible que sus rasgos puedan variar. Dentro de las investigaciones sobre la clonación se distinguen dos tipos según su finalidad; la reproductiva con el objetivo de crear personas idénticas, y la terapéutica que limita a la obtención de embriones y a partir de ellos obtener células madre para tratar enfermedades incurables. La palabra clon se deriva del término griego con el que se designaba los retoños, se refiere a un individuo genéticamente idéntico a otro, el cual proviene por reproducción asexuada o, en los seres diferenciados sexualmente por reproducción sin fecundación. En la naturaleza existen especies clónicas como los protozoos, organismos unicelulares que se reproducen por mitosis. La clonación terapéutica no se encamina a la obtención de un individuo, sino a la manipulación de células embrionarias procedentes de un paciente, a partir del cual se puedan desarrollar tratamientos en los que el problema del rechazo se eliminaría. Las células embrionarias o troncales poseen la peculiaridad de que pueden dar lugar a cualquiera de los 200 tejidos del ser humano, lo que promete revolucionar el campo de los trasplantes y el tratamiento de enfermedades como Alzheimer y Parkinson
Clonación Artificial Comenzó con Hans Spemmann (1938) quien trabajando con salamandras desarrolló una técnica llamada Transferencia Nuclear (Somatic Cell Nuclear Transfer). Ésta consiste en el uso de una “aguja” hueca de 1 diezmilésima de pulgada con la que se retira el núcleo haploide (es decir, con un set de cromosomas) de un óvulo (enucleación) causando una primera herida, después se selecciona una célula somática diferenciada, se toma su núcleo diploide (esto es, con dos sets de cromosomas) y se inserta en el óvulo enucleado causando una segunda herida. Como el óvulo ya no tiene su propio material genético y realmente tampoco recibió un espermatozoide haploide, hay que “informarle” que fue fecundado y ahora es un cigoto que debe empezar a dividirse. La activación del embrión clonado se logra con un tratamiento químico (por ejemplo: onomicina) y una corriente eléctrica suave de algunos milivolts (mV) parecida al cambio de potencial de membrana que de hecho ocurre en el óvulo después de la fecundación y que evita que otros espermatozoides entren. Finalmente, el “embrión” se implanta en el útero hormonalmente sincronizado de una hembra de la especie a clonar para su gestación y parto.
Evolución histórica de la clonación
1885 - Primera demostración de gemelación artificial de embriones Erizo de mar, Hans Adolf Eduard Driesch El erizo de mar es un organismo relativamente sencillo que resulta útil para estudiar el desarrollo. Dreisch demostró que, con sólo agitar dos embriones de erizo de mar, era posible separar las células. Una vez separadas, cada célula crecía hasta convertirse en un erizo de mar completo. Este experimento demostró que cada célula del embrión temprano tiene su propio conjunto completo de instrucciones genéticas y puede crecer hasta convertirse en un organismo completo. 1902 - Hermanamiento artificial de embriones en un vertebrado Salamandra, Hans Spemann El primer reto de Spemann fue averiguar cómo dividir las dos células de un embrión mucho más pegajoso que las células de erizo de mar. Spemann creó un pequeño lazo con un mechón de pelo de bebé y lo apretó entre dos células de un embrión de salamandra hasta que se separaron. Cada célula creció hasta convertirse en una salamandra adulta. Spemann también intentó dividir embriones de salamandra más avanzados con este método, pero descubrió que las células de estos embriones no tenían tanto éxito a la hora de convertirse en salamandras adultas.
1952 - Primera transferencia nuclear con éxito Rana, Robert Briggs y Thomas King Briggs y King transfirieron el núcleo de un embrión temprano de renacuajo a un óvulo de rana enucleado (un óvulo de rana al que se le había extraído el núcleo). La célula resultante se convirtió en un renacuajo. Los científicos crearon muchos clones de renacuajos normales utilizando núcleos de embriones tempranos. Pero, al igual que en los experimentos de Spemann con salamandras, la clonación tuvo menos éxito con núcleos donantes de embriones más avanzados: los pocos renacuajos clonados que sobrevivieron crecieron de forma anormal. Lo más importante es que este experimento demostró que la transferencia nuclear era una técnica de clonación viable. También reforzó dos observaciones anteriores. En primer lugar, el núcleo dirige el crecimiento celular y, en última instancia, el desarrollo de un organismo. En segundo lugar, las células embrionarias en una fase temprana del desarrollo son mejores para la clonación que las células en fases posteriores.
1958 - Transferencia nuclear a partir de una célula diferenciada Rana, John Gurdon Gurdon trasplantó el núcleo de una célula intestinal de renacuajo a un óvulo de rana enucleado. De este modo, creó renacuajos genéticamente idénticos a aquél del que se había extraído la célula intestinal. Este experimento demostró que, a pesar de los fracasos anteriores, los núcleos de células somáticas de un animal completamente desarrollado podían utilizarse para la clonación. Y lo que es más importante, sugirió que las células conservan todo su material genético incluso cuando se dividen y diferencian (aunque algunos se preguntaban si el ADN donante procedía de una célula madre, que puede diferenciarse en múltiples tipos de células). 1975 - Primer embrión de mamífero creado por transferencia nuclear Conejo, J. Derek Bromhall Los óvulos de mamífero son mucho más pequeños que los de rana o salamandra, por lo que son más difíciles de manipular. Utilizando una pipeta de vidrio a modo de diminuta pajita, Bromhall transfirió el núcleo de una célula embrionaria de conejo a un óvulo enucleado de conejo. Consideró que el procedimiento había sido un éxito cuando se desarrolló una mórula, o embrión avanzado, al cabo de un par de días.
1996 - Transferencia nuclear a partir de células de laboratorio Oveja Ian Wilmut y Keith Campbell Todos los experimentos de clonación anteriores utilizaban núcleos donantes de células de embriones tempranos. En este experimento, los núcleos donantes procedían de una fuente ligeramente diferente: células de oveja cultivadas, que se mantenían vivas en el laboratorio. Wilmut y Campbell transfirieron los núcleos de células cultivadas a óvulos de oveja enucleados. Los corderos nacidos de este procedimiento se llamaron Megan y Morag. Este experimento demostró que las células cultivadas pueden suministrar núcleos donantes para la clonación por transferencia nuclear. Como los científicos ya habían aprendido a transferir genes a células cultivadas, este experimento demostró que sería posible utilizar estas células modificadas para crear animales transgénicos, como vacas capaces de producir insulina para diabéticos en su leche. 1996 - Dolly: Primer mamífero creado por transferencia nuclear de células somáticas Ian Wilmut y Keith Campbell En este experimento histórico, Wilmut y Campbell crearon un cordero transfiriendo el núcleo de una célula de la ubre de una oveja adulta a un óvulo
enucleado. Nunca se había clonado un mamífero a partir de una célula somática adulta. El núcleo de cada célula contiene un conjunto completo de información genética. Sin embargo, mientras que las células embrionarias están preparadas para activar cualquier gen, las células adultas diferenciadas han desactivado los genes que no necesitan para sus funciones específicas. Cuando se utiliza el núcleo de una célula adulta como donante, su información genética debe restablecerse al estado embrionario. A menudo, el proceso de restablecimiento es incompleto y los embriones no consiguen desarrollarse. De 277 intentos, sólo uno produjo un embrión que llegó a término en una madre de alquiler. Esta famosa oveja, llamada Dolly, puso la clonación en el candelero. Su llegada abrió el debate sobre las implicaciones de la clonación, y puso de actualidad las controversias sobre la clonación humana y la investigación con células madre.
Procedimiento de la clonación
En la clonación reproductiva, los investigadores extraen una célula somática madura, tal como una célula de la piel, de un animal que se desee copiar. Luego, transfieren el ADN de la célula somática del animal donante a un óvulo, u ovocito, al que se le ha extraído su propio núcleo que contiene ADN. Los investigadores pueden incorporar el ADN de la célula somática al óvulo vacío de dos maneras distintas. En el primer método, extraen el núcleo que contiene el ADN de la célula somática con una aguja y lo inyectan en un óvulo vacío. En el segundo método, usan una corriente eléctrica para unir la célula somática entera al óvulo vacío. En ambos procesos, se deja que el óvulo se desarrolle para convertirse en un embrión en las primeras etapas en el tubo de ensayo, y luego se implanta en el vientre de un animal hembra adulta. Al final, la hembra adulta da a luz a un animal que tiene la misma composición genética que el animal que donó la célula somática. A esta cría se le conoce como clon. La clonación reproductiva podría requerir el uso de una madre sustituta para hacer posible el desarrollo del embrión clonado, tal como fue el caso del más famoso organismo clonado, la oveja Dolly.
Tipos de Clonación
La clonación es un proceso en el que los científicos puede reproducir de forma asexual dos o más células idénticas y bien desarrolladas. En la ciencia moderna se aplica a nivel molecular, siendo el que se emplea dentro de la genética al ser una técnica muy poderosa que ha producido importantes aplicaciones terapéuticas y de diagnóstico, además de ser relevante en el uso industrial.
Clonación Génica
La clonación génica produce copias de genes o segmentos de ADN. La clonación reproductiva produce copias de animales enteros. La clonación terapéutica produce células madre embrionarias para experimentos dirigidos a crear tejidos para reemplazar tejidos lesionados o afectados. La clonación génica, también conocida como clonación de ADN, es un proceso muy distinto de la clonación reproductiva y terapéutica. La clonación reproductiva y terapéutica comparten muchas de las mismas técnicas, pero se llevan a cabo para distintos fines.
Clonación Reproductiva
La clonación reproductiva es la que tiene como finalidad principal conseguir un individuo completo que sea exactamente igual. Se aplica la Transferencia Nuclear de Células Somáticas (TNCS), una técnica que se ejecuta en los laboratorios para tomar un ovocito enucleado al que anteriormente se le ha sacado el óvulo e implantarle un núcleo de una célula somática de otra persona. Una vez que se ha realizado este proceso, se deja que la célula se fragmente para que se consiga el embrión que se coloca en un vientre de alguien adulto. Al desarrollarse se pone de parto y da a luz a un individuo con una composición genética idéntica al donante. la clonación es la replicación de individuos a partir de un solo genoma, o sea, la antítesis reproducción sexual antítesis de la reproducción sexual. De manera natural, en la especie humana (figura 4), la clonación ocurre cuando el óvulo fertilizado o cigoto por el azar o factores no precisados se divide, separadamente, en dos o más unidades, de las que resultan dos o más embriones con un idéntico código genético y son, por lo tanto, clones. La técnica de transferencia nuclear de células adultas consiste en lo siguiente: Por estimulación hormonal puede obtenerse óvulos en diversas especies o en la mujer, suficientes para proceder a la experimentación. Originalmente en la mujer los óvulos producidos se recogían por laparoscopía hoy se recuperan por vía vaginal con auxilio de la ultrasonografía.
Wilmut y col. encontraron que reduciendo los nutrientes en el medio de cultivo se facilitaba el paso de las células a la fase G0. Hoy esta estimulación puede conseguirse también por medios químicos. El óvulo obtenido tiene núcleo y citoplasma. Bajo visión microscópica el óvulo es perforado con una micropipeta, especialmente diseñada, que hace la succión del material nuclear; queda así un óvulo vacío sin material cromosómico. Por otro lado, de un animal o ser humano, que llamaremos sujeto donante se obtiene células adultas para ser cultivadas in vitro, de las cuales se escogerá la célula donante (en fase de reposo), la cual con ayuda de una micropipeta es puesta en contacto con el óvulo vacío. Tenemos así un óvulo fusionado, "fertilizado", con el material nuclear de la célula donante. La experimentación acumulada demostró a los investigadores del Instituto Roslin que este óvulo requería de una estimulación eléctrica (equivalente al ingreso del esperma) para que esta célula inicie su desarrollo. El óvulo así activado se implanta en el útero de otra hembra (madre sustituta). El experimento de la oveja Dolly comprobó la eficacia de la tecnología de fertilización por transferencia nuclear de células somáticas (o adultas) (TNCS) demostrando que la clonación por este método era posible en mamíferos superiores
