Các loại nhân bản: Ghi chú về các loại nhân bản

Đọc bài viết này để tìm hiểu về một số loại nhân bản tế bào nhân bản, nhân bản gen, nhân bản vi sinh vật, nhân bản thực vật và nhân bản động vật!

Nhân bản vô tính là việc sản xuất các cấu trúc sống giống hệt với cấu trúc cha mẹ của chúng. Biến thể di truyền vắng mặt. Nhân bản vô tính xảy ra tự nhiên ở các vi khuẩn sinh sản vô tính và thực vật nhân lên. Sinh sản vô tính những động vật bậc thấp như Amoeba proteus cũng tạo ra dòng vô tính.

Hình ảnh lịch sự: sh.educonv.com/pars_docs/refs/61/60983/img4.jpg

Cặp song sinh giống hệt monozygotic cũng được nhân bản vì chúng được hình thành bằng cách tách phôi 2 tế bào sớm trở lên thành hai phần bằng nhau. Cả hai đều có đặc điểm di truyền giống nhau. Clone, do đó, là một bản sao carbon chính xác hoặc bản sao của một cha mẹ sống. Nhân bản vô tính đã đạt được ở động vật bậc cao. Sheep Dolly là một bản sao của mẹ của nó. Nhân bản vô tính là một số loại nhân bản tế bào, nhân bản gen, nhân bản vi sinh vật, nhân bản thực vật và nhân bản động vật.

Nhân bản tế bào:

Nhân bản tế bào là sự hình thành của nhiều bản sao của cùng một tế bào. Các tế bào của một bản sao giống hệt nhau về mặt di truyền, hình thái và sinh lý. Nhân bản tế bào là bắt buộc trong đó:

(i) Nhân lên các tế bào có rDNA (DNA tái tổ hợp) và thu được sản phẩm cần thiết như enzyme, hormone, kháng thể, v.v ... với số lượng tốt, ví dụ như insulin, kháng thể đơn dòng.

(ii) Phân tích sinh hóa sẽ được thực hiện,

(iii) Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến cấu trúc và chức năng của các tế bào giống hệt nhau,

(iv) Nghiên cứu quá trình khác biệt hóa,

(v) Duy trì các dòng thuần trong các sinh vật đơn bào,

(vi) Duy trì rDNA và cDNA trong các thư viện gen.

Totipotency là khả năng của một tế bào phát triển thành một sinh vật hoàn chỉnh. Nó có mặt trong hầu hết các tế bào thực vật. Ngược lại, pluriopotency là khả năng của một tế bào để phát triển loại tế bào Ot trong tế bào động vật, ví dụ, tế bào thận hoặc tế bào tim hoặc tế bào thần kinh. Thông thường tất cả các loài thực vật là totipotent nhưng ở động vật chỉ có trứng được thụ tinh (hợp tử) và tế bào gốc trong phôi nang phôi là totipotent. Tuy nhiên, các kỹ thuật đã được phát triển để phát triển tế bào động vật.

Một mô động vật có kích thước nhỏ được lấy trong chất dinh dưỡng lỏng. Proteinase và các chất liên kết canxi được thêm vào nó. Văn hóa bị lung lay một cách máy móc. Nó phân tách các tế bào. Mô thực vật có thể được lấy tương tự trong môi trường dinh dưỡng lỏng và lắc cơ học khi các tế bào tách ra. Các tế bào tách cũng có xu hướng phân chia. Với sự trợ giúp của micropipette, các tế bào đơn được thêm vào môi trường nuôi cấy tươi để nhân lên và hình thành các dòng vô tính của tế bào.

Nhân bản gen:

Nhân bản gen là sự hình thành của nhiều bản sao của cùng một gen. DNA được chiết xuất từ ​​một sinh vật bằng cách phá vỡ các tế bào của nó, tách hạt nhân và vỡ lớp vỏ hạt nhân. DNA tách ra phải chịu endonuclease. Các đoạn DNA được truyền qua điện di.

Các gen được chọn được tách ra. Nó có thể được nhân trực tiếp bằng phản ứng chuỗi polymerase (PCR) với sự trợ giúp của Taq polymerase. Gen xen kẽ có thể được tạo ra để kết hợp với plasmid và DNA hành khách khác để tạo thành DNA tái tổ hợp. Cái sau được chèn vào vật chủ nơi gen có thể nhân lên cùng với sự nhân lên của vật chủ.

Các ứng dụng của nhân bản gen:

(i) Tiện ích y tế:

Vi khuẩn có thể được sử dụng làm nhà máy sống để tổng hợp insulin, hormone tăng trưởng, interferon, vitamin và kháng thể bằng cách đưa vào chúng các gen mã hóa các chất này cùng với các plasmid.

(ii) Tiện ích nông nghiệp:

Các gen cố định đạm của vi khuẩn có thể được chuyển sang cây trồng chính để thúc đẩy sản xuất thực phẩm mà không cần sử dụng phân bón đắt tiền.

(iii) Các gen khiếm khuyết trong bào thai:

Công nghệ DNA tái tổ hợp rất hữu ích trong việc biết - các gen bị lỗi ở thai nhi. Một số gen này cũng có thể được sửa chữa.

(iv) Thư viện gen:

Các dòng vô tính khác nhau đại diện cho tất cả các gen của một sinh vật được gọi là thư viện gen của sinh vật đó. Từ thư viện gen, một bản sao có một gen cụ thể có thể được xác định và gen này có thể được nhân lên bằng cách phát triển bản sao có liên quan trong một nền văn hóa để nghiên cứu. Trình tự cơ sở trong gen này có thể được tìm thấy.

Từ trình tự cơ sở, trình tự các axit amin trong một polypeptide có thể được thực hiện trên cơ sở mã bộ ba.

Nhân bản vô tính vi sinh vật:

Vi khuẩn nhân lên vô tính. Họ sản xuất hàng nhái. Nhân bản vô tính hình thành hàng triệu bản sao của cùng một vi khuẩn. Do đó, một khi một chủng mong muốn đã được tạo ra, vi khuẩn được nhân lên và sử dụng thương mại. Theo truyền thống, chúng đã được sử dụng thương mại để sản xuất một số sản phẩm quan trọng như sữa chua, phô mai, giấm, axit lactic, vitamin, kháng sinh và đồ uống có cồn. Họ đang được cải tiến liên tục thông qua các đột biến để có năng suất tốt hơn. Một số gen đã được giới thiệu trong các vi khuẩn để có được hóa chất sinh học quan trọng về mặt trị liệu, hóa chất sinh học công nghiệp và các chức năng khác.

Các ứng dụng của vi khuẩn biến đổi gen:

Nhân bản thực vật:

Nó được thực hiện thông qua nhân giống sinh dưỡng và nuôi cấy mô. Nhân bản vô tính thực vật rất hữu ích cho sự nhân lên nhanh chóng của các loài thực vật biến đổi gen, quan trọng về mặt nông học và quý hiếm. Các loài thực vật quan trọng đầu tiên được thay đổi di truyền thông qua đột biến, lai tạo hoặc thao tác gen để kết hợp các đặc điểm như kháng bệnh, kháng hạn hán, kháng thuốc diệt cỏ, năng suất cao, chín sớm, các sản phẩm thực phẩm (ví dụ như GMFs giàu vitamin A, giàu lysine ), vv Nhân bản nhanh chóng sau đó được thực hiện thông qua nuôi cấy mô.

Các khu vực thương mại có mặt ở gốc và chồi ngọn được ưa thích để tăng trưởng nhanh. Chúng được khử trùng, rửa, cắt và đặt trên môi trường nuôi cấy. Các tế bào được tách ra. Mỗi tế bào tạo thành một mô sẹo có thể được nuôi cấy phụ. Callus được điều trị bằng kích thích tố để mang lại sự phát sinh cơ quan và hình thành cây con và sau đó là thực vật.

Nhân bản vô tính:

Sự hình thành của một hoặc nhiều động vật giống hệt nhau về mặt di truyền từ một động vật bố mẹ duy nhất được gọi là nhân bản động vật. Vừa chớm nở ở Hydra tạo ra dòng vô tính. Cặp song sinh đơn nhân (sinh đôi giống hệt nhau) cũng được nhân bản của nhau. Chúng phát triển từ một hợp tử bằng cách tách phôi sớm. Dasypus novemcotypeus (Armadillo) luôn tạo ra một bản sao gồm 4-8 con non giống hệt nhau cùng giới được hình thành từ một hợp tử duy nhất.

Thí nghiệm của Gurdon:

Những thí nghiệm thành công đầu tiên trong nhân bản vô tính động vật được thực hiện bởi Gurdon (1962). Ông lấy tế bào biểu mô ruột hoặc nòng nọc. Ông tách nhân ra khỏi tế bào biểu mô. Hạt nhân được đưa vào trong trứng không thụ tinh nhân của Xenopus laevis (cóc). Trứng trải qua sự phát triển bình thường và tạo ra một con cóc. Đó là một bản sao của con cóc đó đã hiến tặng hạt nhân của nó.

Động vật có vú nhân bản đầu tiên trên thế giới (Hình 6.46 & 6.47):

Wilmut và đồng nghiệp (1997), tại Viện Roslin ở Edinburgh (Scotland), đã sản xuất một loài cừu nhân bản đầu tiên trên thế giới một con cừu, được đặt tên là Dolly. Đó là một sự phát triển lớn trong nhân bản động vật. Họ lấy tế bào từ bầu vú của một con cừu sáu tuổi. Trứng không thụ tinh của một con cừu trưởng thành khác đã được lấy ra.

Trứng đã được khử hạt. Hạt nhân không phân chia của một tế bào bầu vú đã được lấy ra và đưa vào trứng khử hạt. Trong môi trường dinh dưỡng, trứng bắt đầu trải qua quá trình phân tách. Phôi trẻ được cấy vào tử cung (tử cung) của một con cừu thứ ba. Người mẹ thay thế đã sinh ra con cừu khỏe mạnh bình thường, Dolly, vào ngày 13 tháng 2 năm 1997. Sau đó, một số thí nghiệm nhân bản đã được thực hiện thành công.

Bản sao của Bò tót châu Á:

Các nhà khoa học của Massachusetts (Mỹ) gần đây đã nhân bản một loài có nguy cơ tuyệt chủng là bò tót châu Á (Bos gaurus) - một loài động vật có vú có sừng, có sừng. Nó được nhân bản từ một tế bào da duy nhất lấy từ một con bò tót châu Á đã chết. Tế bào da được hợp nhất với trứng của một con bò đã bị loại bỏ gen. Tế bào hợp nhất được chuyển đến tử cung (tử cung) của một con bò khác. Con bò tót được sinh ra. Bò tót châu Á là loài có nguy cơ tuyệt chủng đầu tiên được nhân bản và cũng là động vật được nhân bản đầu tiên có thai trong tử cung của một loài khác.

Nhân bản vô tính gia súc:

Các nhà khoa học từ Nhật Bản đã nhân bản gia súc theo một cách khác. Họ đã thành công trong việc phát triển tới 8 con bê giống hệt nhau từ một tế bào được thụ tinh của mẹ (Hình 6.48). Khi bò mẹ đã giao phối với bò đực, cô đã thụ tinh trứng (hợp tử) trong bụng mẹ. Tế bào này chia làm hai và sau đó thành bốn và sau đó là tám.

Phôi này được lấy ra khỏi bụng mẹ. Các tế bào phôi sau đó được tách ra bằng cách sử dụng enzyme. Mỗi tế bào biệt lập được giữ trong môi trường dinh dưỡng và sau đó được cấy vào tử cung của một con bò 'mẹ chủ' khác nhau. Tử cung của mẹ chủ phải chấp nhận tế bào và làm cho nó phát triển. Mỗi tế bào phát triển thành một con bê bình thường, khỏe mạnh.

Nhân bản người:

Mặc dù nhân bản con người có thể giúp bảo tồn kiểu gen mong muốn của một cá nhân, nó có thể vẫn là một giả định trong tương lai gần vì một số khó khăn thực tế hoặc kỹ thuật chưa được giải quyết và lý do đạo đức. Theo như những lo ngại về việc sản xuất các bản sao của con người trong tương lai gần có liên quan, thì thực tế là hầu hết các đặc điểm hành vi của con người đều có được hoặc học hỏi.

Bất cứ điều gì chúng ta làm hoặc nghĩ chủ yếu là một hoạt động xuất phát hoặc hoạt động được sửa đổi thông qua học tập hoặc đào tạo. Như vậy, bản sao của con người, nếu được sản xuất trong tương lai, sẽ không được cư xử giống hệt với cha mẹ bản sao của họ. Ví dụ, có sự khác biệt trong hành vi hoặc cách làm việc của cặp song sinh giống hệt nhau được nuôi dưỡng trong các điều kiện sống khác nhau. Bên cạnh đó, người ta biết rằng sự biểu hiện của gen bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố và môi trường là một trong số đó.

Nhiều bệnh di truyền ở người là do gen lặn trong tình trạng đồng hợp tử. Các cá thể dị hợp tử là người mang gen bất lợi. Tần số của người mang gen dị hợp tử được cho là lớn hơn số lượng cá thể đồng hợp tử.

Nhân bản vô tính ở người có thể dẫn đến những nguy cơ cận huyết và tần suất cá thể đồng hợp tử bị rối loạn có thể gia tăng sau các cuộc hôn nhân giữa các dòng vô tính dị hợp tử. Do đó, nhân bản vô tính có thể ảnh hưởng xấu đến sự đa dạng di truyền và do đó làm giảm sức đề kháng của cơ thể đối với các bệnh như đã thấy trong độc canh.

Nhân bản vô tính con người sẽ loại bỏ sự tham gia tình dục của bạn tình trong sinh sản. Nhưng sinh sản hữu tính liên quan đến thụ tinh của trứng bằng tinh trùng, là điều cần thiết cho sự sống. Nó mang lại các biến thể di truyền ở con cái làm cho chúng thích nghi hơn và phù hợp với chọn lọc tự nhiên. Nhân bản vô tính của thực vật và động vật, do đó, có thể có lợi cho nhân loại hơn là nhân bản.

Ứng dụng nhân bản vô tính động vật:

Lợn được coi là người hiến tạng thích hợp để cấy ghép cho người. Lợn biến đổi gen hoặc giống lợn thích hợp có thể được nhân bản để ghép tạng. Dân số của các loài động vật có nguy cơ tuyệt chủng có thể được tăng lên bằng cách nhân bản. Nhân bản vô tính có thể được sử dụng rất nhiều trong việc cải thiện phả hệ của vật nuôi. Các giống động vật cao cấp có thể được nhân lên bằng kỹ thuật này.