LA CLONACIÓN

Realizado por: Angela Vázquez y Raquel Martínez

Es el proceso por el que se consiguen, asexualmente, copias parecidas de un organismo, célula o molécula desarrollados.Características:Clonar las moléculasSer parte de un animal ya desarrollado

Existen varios tipos de clonación que más adelante os explicaremos detalladamente:  Clonación molecular Clonación celular Clonación de organismos de forma natural Clonación reproductiva Clonación terapéutica Clonación de sustitución Clonación de especies extintas y en peligro de extinción

¿Qué es la clonación?

¿Qué es un clon?

 Un clon es una unidad genéticamente igual a la unidad predecesora, de la que está clonado. La unidad puede ser molecular, clonando un gen, un grupo de genes, el ADN completo, una célula, un tejido, un órgano o un individuo completo. Los clones se producen de forma natural por división asexual. La clonación plantea una serie de problemas que están todavía por resolver.

La clonación molecular

Se utiliza en muchos experimentos biológicos y las prácticas van desde la toma de huellas dactilares a producción de proteínas a gran escala.

En la práctica la secuencia a clonar tiene que estar vinculada a un origen de replicación; que es una secuencia de ADN.

Transfección Se introduce la secuencia formada dentro de células. Selección Finalmente se seleccionan las células que han sido

transfectadas con éxito con el nuevo ADN.

Al principio, el ADN de interés necesita ser aislado de un segmento de ADN de tamaño adecuado. Más tarde, se da el proceso de ligación cuando el fragmento amplificado se inserta en un vector de clonación: El vector se linealiza usando enzimas de restricción y a continuación se incuban en condiciones adecuadas el fragmento de ADN de interés y el vector con la enzima ADN ligasa.

Tras la ligación del vector con el inserto de interés, se produce la transfección dentro de las células, para ello las células transfectadas son cultivadas; este proceso, es el proceso determinante, ya que es la parte en la que vemos si las células han sido transfectadas exitosamente o no.

Tendremos que identificar por tanto las células transfectadas y las no transfectadas, existen vectores de clonación modernos que incluyen marcadores de resitencia a los antibióticos con los que sólo las células que han sido transfectadas pueden crecer. Hay otros vectores de clonación que proporcionan color azul/ blanco cribado. De modo, que la investigación de las colonias es necesaria para confirmar que la clonación se ha realizado correctamente.

Un grupo de investigadores argentinos, de la Universidad de Buenos Aires, han desarrollado técnicas que permitan clonar

animales en vía de extinción como tigres, osos o rinocerontes…

El proceso consiste en generar embriones a partir de óvulos de gata de donde sacan la información genética de esta especie y le agregan a las células de felinos silvestres. Posteriormente, los dejan desarrollar in vitro durante los primeros siete días de vida y evalúan su evolución.

Más tarde, comienzan el proceso clonando un gato doméstico para ajustar todos los detalles necesarios de la técnica y una vez logrado empezaron a utilizar las células provistas por el zoológico.

Este proyecto despertó el interés de India, cuyo principal investigador es Rajneesh Verma.

Para poder llevar a cabo este proyecto han congelado diferentes tipos de células, semen y gametas de todas estas especies, la mayoría en peligro de extinción, para luego utilizarlas en la clonación, fertilización in vitro y otras técnicas de reproducción asistida.

El científico indio, se propone implantar embriones de especies en extinción en animales de su mismo tipo para que se gesten y nazcan seres clonados.Con esta iniciativa, Verma prevé conservar fundamentalmente gatos salvajes como el tigre de Bangkok, pero también rinocerontes, elefantes y osos negros.

Clonación de animales para proteger especies en extinción

Hace dos años se inició un novedoso ensayo de investigación forestal. Gracias a esta

investigación ha sido posible clonar 31 ejemplares de 14 municipios las tres especies autóctonas más representativas de la región de Madrid: tejo, olmo y alcornoque. Juntos, poseen una media de 500 años de edad, una altura equivalente a un edificio de 6 plantas, y un diámetro de la copa de 16 metros.

El proceso para llevar a cabo la clonación de estos 31 árboles, el IMIDRA (Instituto Madrileño de Investigación y Desarrollo Rural, Agrario y Alimentario) ha empleado diferentes técnicas para propagar la vegetación tras recoger muestras de tejido de cada uno de los ejemplares.

La técnica clásica de enraizamiento de esquejes se ha empleado para los tejos. En cambio, los olmos se han multiplicado por “organogénesis” mediante cultivo in vitro. Finalmente, los alcornoques han sido clonados mediante la “embriogénesis somática”, una metodología muy novedosa.

El árbol más longevo de Madrid Entre los árboles clonados encontramos el Tejo del Barondillo en Rascafría, que tiene más de

1.500 años de vida y es considerado el árbol más longevo de la Comunidad de Madrid incluso de los más viejos de toda la península. No obstante, también ha sido posible clonar el olmo de San Martín de Valdeiglesias que fue derribado por viento y que gracias a su clonación ha sido posible salvar su especie.

Una vez acabado el proyecto, se dispone de un banco de germoplasma vivo donde se encuentran, clonados, tejos, alcornoques y olmos de la Comunidad de Madrid.

Clonación en plantas y árboles

• ADN: Acido Dexosirribonucleico: ácido nucleico formado

por nucleótidos en los que el azúcar es desoxirribosa, y las bases nitrogenadas son adenina, timina, citosina yguanina. Excepto en los retrovirus que tienen ARN, el ADN codifica la información para la reproducción y funcionamiento de las células y para la replicación de la propia molécula de ADN. Representa la copia de seguridad o depósito de la información genética primaria, que en las células eucariotas está confinada en la caja fuerte del núcleo.

¿Qué es el ADN?

 

Glosario• 1. Célula: unidad de estructura y funcional de plantas y animales que consta típicamente de una masa de citoplasma que encierra un

núcleo (excepto enprocariotas) y limitada por una membrana diferencialmente permeable. Es la unidad viva más simple que se reproduce por división. Normalmente cada célula contiene material genético en forma de ADN incorporado a un núcleo celular, que se es cin de al dividirse la célula. Los organismos superiores contienen grandes cantidades de células interdependientes. Sin embargo, éstas últimas pueden tratarse independientemente como células libres en medios y cultivos nutrientes apropiados.

• 2. Crioconservación: congelamiento de los embriones supernumerarios.

• 3. Difracción: fenómeno óptico que se produce cuando cualquier tipo de onda choca con un obstáculo.

• 4. Enzima: catalizador biológico, normalmente una proteína, que media y promueve un proceso químico sin ser ella misma alterada o destruida. Son catalizadores extremadamente eficientes y muy específicamente vinculados a reacciones particulares.

• 5. Eugenesia: perfeccionamiento de las especies mediante el control de su reproducción.

• 6. Fenotipo: conjunto de todas los caracteres manifiesto expresados por un organismo, sean o no hereditarias.

• 7. Gen: unidad física y funcional del material hereditario que determina un carácter del individuo y que se transmite de generación en generación. Su base material la constituye una porción de cromosoma (locus) que codifica la información mediante secuencias de ADN.

• 8. Genética: ciencia que trata de la reproducción, herencia, variación y del conjunto de fenómenos y problemas relativos a la descendencia.

• 9. Genoma: conjunto de todos los genes de un organismo, de todo el patrimonio genético almacenado en el conjunto de su ADN o de sus cromosomas.

• 10. Genotipo: constitución genética, de uno o más genes, de un organismo en relación a un rasgo hereditario específico o a un conjunto de ellos.

• 11. Integración genética: inserción de una secuencia de ADN en otra por recombinación.

• 12. Intracitoplásmico: Procedimiento por el cual se introduce un espermatozoide en el óvulo por micro manipulación.

• 13. In vitro: literalmente en el vidrio, en el tubo de vidrio del laboratorio, investigado y manipulado fuera del organismo vivo.

• 14. Manipulación genética: formación de nuevas combinaciones de material hereditario por inserción de moléculas de ácido nucleico, generadas fuera de la célula, en el interior de cualquier virus, plásmido bacteriano u otro sistema vector fuera de la célula. De esta forma se permite su incorporación a un organismo huésped en el que no aparecen de forma natural pero en el que dichas moléculas son capaces de reproducirse de forma continuada. Al referirse al proceso en sí, puede hablarse de manipulación genética, ingeniería genética o tecnología de ADN recombinante. También admite la denominación de clonación molecular o clonación de genes, dado que la formación de material heredable puede propagarse o crecer mediante el cultivo de una línea de organismos genéticamente idénticos.

• 15. Mutación: cambio del material genético. Puede afectar a cambios en un par de bases del ADN, en un gen específico o en la estructura cromosómica. La mutación en la línea germinal o relativa a las células sexuales, puede conducir a patologías genéticas o a cambios substanciales de la evolución biológica. En relación a las células somáticas la mutación constituye el origen de algunos cánceres y de ciertos aspectos del envejecimiento.

• 16. Recombinación genética: re disposición genética. In vitro entre fragmentos de ADN de orígenes diferentes o no contiguos. In vivo entre copias homólogas de un mismo gen (manipulación cromosómica), o como resultado de la integración en el genoma de un elemento genético (trasposón, profago o transgén).

• 17. Transgénesis: conjunto de procesos que permiten la transferencia de un gen (que se convierte en transgén) a un organismo receptor (llamado transgénico), que generalmente puede transmitirlo a su descendencia. Esta técnica permite la asociación de genes que no existe en la naturaleza, saltándose las barreras entre especies y entre reinos.

• 18. Virus: entidad acelular infecciosa que, aunque puede sobrevivir extra celularmente, es un parásito absoluto porque solamente es capaz de replicarse en el seno de células vivas específicas, pero sin generar energía ni ninguna actividad metabólica. Los componentes permanentes de los virus son ácido nucleico (ADN o ARN, de una o de dos cadenas) envuelto por una cubierta proteica llamada cápside.

Glosario

Personajes

Keith Campbell

Es un biólogo inglés nacido en 1954. Fue miembro del equipo que en 1996 realizaron el primer clon de un mamífero, el cordero Dolly, plenamente diferenciadas las células mamarias adultas.

Campbell creció en Birmingham, en Inglaterra y en Perth, Escocia. Obtuvo su licenciatura en microbiología de la Universidad de Londres y su doctorado de la Universidad de Sussex (Brighton, Reino Unido).

El interés de Campbell por la clonación de mamíferos fue inspirado por el trabajo realizado por Karl Illmensee y Gurdon Juan.

Trabajó en el Instituto Roslin, desde 1991 y se involucró con los esfuerzos de clonación dirigidos por Ian Wilmut. En julio de 1995 Keith Campbell y Bill Ritchie tuvieron éxito al producir dos corderos, Megan y Morag, a partir de células embrionarias.

En 1996, un equipo dirigido por Ian Wilmut, Keith Campbell, con el contribuyente utilizó la misma técnica y sorprendió al mundo con el éxito mediante la clonación de una oveja a partir de células adultas mamarias. Dolly, una oveja Finn Dorset, nació en 1996 y vivió hasta los 6 años de edad, ya que murió a causa de una infección viral y no de vejez.

En 1998, Ritchie y Campbell, en colaboración con PPL (proteínas Farmacéutica Limitada) creó otra oveja llamada "Polly". Y se hizo a partir de células de la piel alteradas genéticamente que contienen un gen humano.

En el año 2000 tuvieron éxito en la producción de lechones primeros del mundo por la transferencia de células somáticas (SCNT), la técnica de clonación llamada. Por otra parte, los equipos de PPL con base en Roslin, Escocia y Blacksburg (EE.UU.) utiliza la técnica para producir el primer gen blanco los animales domésticos, así como una amplia gama de animales que producen proteínas terapéuticas humanas en su leche.

Desde noviembre de 1999 Campbell ha ocupado el cargo de profesor de Desarrollo Animal de la División de Fisiología Animal de la Facultad de Biociencias de la Universidad de Nottingham, donde continúa estudiando el crecimiento del embrión y la diferenciación.

Ian Wilmut

Nació el 7 de julio de 1944. Wilmut, es un embriólogo inglés y en la actualidad es Director

del Consejo de Investigación Médica Centro de Medicina Regenerativa de la Universidad de

Edimburgo. Es conocido como el líder del grupo de investigación que se realizó el 1996 del

primer clon de un mamífero de una célula somática adulta, una finlandesa Dorset, el

cordero Dolly. Le concedieron un OBE en 1999 para los servicios de desarrollo del embrión.

En 2008 le nombraron caballero de los honores del Año Nuevo.

Él era un estudiante de la Escuela de niños de los ex Alto, en Scarborough, donde su padre

enseñaba ya que era profesor de matemáticas. Como un niño de la escuela, Wilmut trabajó

como peón de granja durante los fines de semana, cosa que le inspiró a estudiar

agricultura en la Universidad de Nottingham.

En 1966, Wilmut estuvo 8 semanas trabajando en el laboratorio de Christopher Polge,

dónde se le acreditó con el desarrollo de la técnica de crio preservación en 1949. Al año

siguiente, Wilmut se unió laboratorio Polge para llevar a cabo un doctorado de

investigación y se graduó en 1971. En 1998 recibió el premio Lord Lloyd de Kilgerran.

Wilmut fue el líder del grupo de investigación que en 1996 llevó a cabo la primera

clonación de un mamífero, una oveja llamada Dolly. Dolly murió de una enfermedad

respiratoria en el año 2003.

Wilmut, en 2008, anunció que Dolly fue creada a favor de una alternativa a la técnica desarrollada por Shinya Yamanaka, la técnica de transferencia nuclear de células somáticas. Este método se ha utilizado en ratones para obtener células madre pluripotentes a partir de células diferenciadas adultas de la piel, evitando la necesidad de generar células madre embrionarias. Wilmut cree que este método tiene un mayor potencial para el tratamiento de enfermedades degenerativas como la enfermedad de Parkinson y para el tratamiento de pacientes con accidente cerebro vascular y ataque cardíaco.

Robert Kocht

El científico alemán Robert Koch nació el 11 de Diciembre de 1843 y murió el 27 de Mayo de 1910. Koch no sólo descubrió la causa de la tuberculosis sino que fue también el primero en identificar los microbios del ántrax y el cólera. Pero muchos médicos seguían dudando del papel clave de los microorganismos en la enfermedad infecciosa. Koch y su ilustre rival francés, Louis Pasteur, fueron los responsables de situar a los microbios en el mapa. Koch resumió la teoría incipiente de la enfermedad en sus famosos postulados:

• 1. El microbio debe estar presente de forma sistemática en el tejido afectado y no en tejido sano.

• 2. El microbio debe ser aislado en un cultivo puro.

• 3. Debe demostrarse que el cultivo puro provoca de nuevo la enfermedad.

Pero generalmente se pasa por alto una de las mayores contribuciones de Koch a la ciencia: su método de 1881 para propagar colonias individuales de bacterias en placas. Esta técnica llevó a su famoso segundo postulado, y hoy en día la denominaríamos clonación. Desde entonces, muchos científicos han realizado grandes descubrimientos adaptando la tecnología de clonación de Koch.

En la actualidad, la palabra clon evoca imágenes de la oveja Dolly o de la polémica sobre la ética de la clonación humana. Sin embargo, en 1975, el acalorado debate lo motivó el peligro en potencia que representaba la clonación del ADN recombinante. Ese mismo año, se descubrieron los anticuerpos mono clónicos mediante la clonación de linfocitos de ratón. Dichos avances han contribuido a generar como mínimo seis premios Nobel más.

Robert Koch es considerado el abuelo de la clonación porque su método para realizar cultivos de colonias bacterianas aisladas le permitió propagarlas como cultivos puros. Posteriormente, pudo analizar su carácter patógeno mediante la inoculación en animales. También se dio cuenta de que diferentes tipos de colonia se reproducían de forma idéntica al propagarse.

Otros dos acontecimientos determinaron la clonación microbiológica tal y como la conocemos hoy. Uno de ellos fue el uso de un agar como medio nutriente semisólido, propuesto en 1882 por Fannie Hesse. En 1887Richard Petri describió las placas que llevan su nombre.

Los padres de la clonación son los fundadores de la genética microbiana. La biología molecular moderna se inició en los años cuarenta mediante el estudio de la genética bacteriana a través de la selección de colonias y de la genética bacteriófaga con la extracción de placas.

Nació el 5 de julio de 1996 y murió el 14 de febrero de 2003. Fue el primer mamífero clonado a partir de una célula adulta.

Sus creadores fueron los científicos del Instituto Roslin de Edimburgo (Escocia), Ian Wilmut y Keith Campbell.

Su nacimiento no fue anunciado hasta siete meses después, el 23 de febrero de 1997 ha sido el primer animal clonado, es decir, generado a partir de una célula diferenciada o somática, sin hubiese fecundación. Esa célula procedía de un cultivo de células obtenidas a partir de la ubre de la oveja que se quería clonar. Como hemos dicho antes, las células de un determinado tejido cuando se mantienen vivas fuera del cuerpo -en cultivo-, no dan espontáneamente embriones, sino más células diferenciadas como ellas: no “recuerdan” cómo se lleva a cabo el programa embrionario.

Para lograr que una de esas células “recuperase la memoria” y diera lugar a un nuevo ser, se recurrió a una técnica denominada transferencia nuclear: se tomó el núcleo de esa célula, que es la parte que contiene el ADN y por tanto la información, y se fusionó con el citoplasma de un óvulo procedente de otra oveja, al que previamente se había eliminado el núcleo. Se utilizó un óvulo porque es una célula equipada para el desarrollo embrionario, y su citoplasma (el contenido que rodea al núcleo) vendría a ser de algún modo el entorno adecuado para que el núcleo de la célula adulta se reprogramara. Y, en efecto, así fue: esa célula se transformó en un embrión unicelular y comenzó el sofisticado programa embrionario, de manera idéntica al que se obtiene por la fusión de un óvulo y un espermatozoide. Tras unos días de crecimiento in vitro el embrión se implantó en una madre de alquiler y 148 días después nació Dolly, una oveja genéticamente idéntica a la de partida.

El proceso de obtención de Dolly fue muy costoso, y en la actualidad no se ha mejorado mucho. Dolly fue el único resultado positivo de 277 intentos, a partir de los cuales se consiguieron 29 embriones, muchos de estos no llegaron a desarrollarse y otros murieron al poco de nacer.

Con todo, Dolly fue un logro científico muy importante. Demostró que hay más de un modo de obtener nuevos animales. Por un lado tendríamos la reproducción natural, que es sexual y que produce diversidad; y, por otro, la clonación: una reproducción artificial, asexual, y que da lugar a individuos idénticos.

Desde el punto de vista técnico, los animales clonados también han presentado problemas: además de presentar un porcentaje mayor de malformaciones, padecen con frecuencia un síndrome que se manifiesta en que su tamaño es mayor de lo normal, y que tiene consecuencias negativas para su salud y desarrollo.

La clonación de la oveja Dolly

Las reglas que regulan Europa sobre nuevos alimentos reconoce la posibilidad de poner a la

venta productos para el consumo humano que se obtienen mediante la clonación animal. Solo se podrán consumir si se obtiene el permiso de las autoridades. Estos permisos se obtienen mediante informes científicos que garanticen la seguridad de los alimentos. Por ahora, ninguna autorización de este tipo ha sido solicitada.

Los clones no se usarían para fabricar comida, ya que estaría prohibido desde el punto de vista económico. El objetivo es multiplicar el número de reproductores de alta calidad para que sus embriones y óvulos puedan ser usados en la producción de animales de granja. Su descendencia sería destinada a la cadena alimentaria.

Según la Autoridad de Seguridad Alimentaria Europea «no hay evidencia de ninguna diferencia entre la carne y la leche de clones y sus descendientes comparadas con las de animales criados de forma tradicional».

El Grupo Europeo de Ética no veía argumentos convincentes para justificar la producción de alimentos provenientes de clones argumentando que se había te tener en cuenta el sufrimiento actual, problemas de salud de las madres sustitutas y los clones animales.

Esta nueva medida adoptada es vista con desconfianza por los consumidores. La mayoría de los entrevistados no aceptan la clonación para la producción de alimentos, y, si fueran aprobados, exigen que sean etiquetados adecuadamente y se garantice su trazabilidad, de acuerdo con las respuestas obtenidas por el Eurobarómetro.

La Unión Europea valora clonar animales para el consumo

doméstico

Conclusión

Nosotras creemos que este proyecto ha sido muy útil ya que nos ha permitido ampliar nuestro conocimiento sobre la clonación. Además, nos ha aportado datos muy interesantes sobre sus inicios. También nos gustaría mencionar las noticias de actualidad que nos han aportado datos de gran interés, ya que hemos podido comprobar que este tema en concreto, como muchos otros, sigue innovando y mejorando día a día a pesar de que no sea de tanta proyección social como otros en la actualidad. Por último, nos gustaría ensalzar la importancia del glosario que nos ha acercado al tema además de proporcionarnos mucha información.

Así como también nos ha permitido tener más conocimiento sobre los científicos especializados en este campo y las grandes investigaciones que se han ido realizando a lo largo de los años para poder llevar a cabo algunas clonaciones, de todo tipo, tanto de animales como de vegetación y que han supuesto mucho esfuerzo y mucho trabajo por parte de todos los científicos que lo han podido hacer posible.