Download Aplicaciones de la clonación

CLONACION
Clonación: problemas a superar
- bajos porcentajes de desarrollo y gestación
- anormalidades físicas.
- alta mortalidad perinatal.
Reprogramación insuficiente
Clonación por transferencia de núcleos.
Manipulación mecánica del embrión:
enucleación del recipiente y transferencia del núcleo
activación del recipiente.
Interacciones entre el citoplasma recipiente y el núcleo transferido.
reprogramación del núcleo transferido.
Aplicaciones de la clonación.
Diferenciación celular:
Pérdida de genes
Modulación expresión génica
Spemann (1938): experimento de transferencia de núcleos
Totipotencia del núcleo
Experimento propuesto por Spemann
Núcleo célula somática diferenciada (adulto)
Citoplasma de un zigoto
Desarrollo: núcleo totipotente
No desarrollo: núcleo no totipotente
Experimentos con anfibios
Individuos adultos fértiles
Briggs y King 1952 Blástula, gástrula
Gurdon 1986 Mucosa intestino de renacuajo
Renacuajos (no metamorfosis)
Queratinocitos, músculo, eritrocitos de adulto
No se consigue desarrollo de adulto a adulto
Mejores resultados al utilizar oocitos como recipientes
Experimentos en mamíferos: avances metodológicos
Microinyección, traumático (Briggs y King 1952)
Transferencia no traumática (McGrath y Solter 1983)
Visualización de los cromosomas (Tsunoda 1988)
Experimentos en mamíferos: a partir de 1983
Se consigue clonar individuos adultos a partir de células embrionarias
de ratón, vaca, oveja, cerdo y conejo.
Se consigue desarrollo a blastocito a partir de células diferenciadas
de individuos adultos (timocitos, granulosa, fibroblastos).
Imprinting.
Mejores resultados al usar citoplasma de oocito
Conclusión: No es posible clonar individuos adultos
mediante transferencia de núcleos. Barrera biológica.
Es un problema metodológico
Condiciones para una clonación exitosa
El núcleo debe contener toda la información
presente en el zigoto
Esta información debe ser accesible. Debe ser posible
reprogramar el núcleo transferido.
Evitar daños producidos por o a consecuencia de la
transferencia de núcleos.
Programa de desarrollo
Diferenciación
Adulto
+
gametos
Muerte
Reprogramación
Diferenciación
Adulto
Transferencia de núcleos + Reprogramación
Reprogramación
Silenciar genes característicos de la célula de origen
Activar genes característicos del citoplasma recipiente
Mantener la capacidad de progresar, silenciando y
activando genes, en el desarrollo a adulto fértil
“ Rebobinar” el programa de diferenciación
Barrera biológica: diferenciación celular irreversible
Problema metodológico: factores que afectan
a la supervivencia del embrión reconstruido
I Tipo de recipiente utilizado
Factores de reprogramación en el oocito
II Fase del ciclo celular tanto del núcleo como del citoplasma
Efecto de la fase del ciclo celular
M
G2
G1
S
Efecto de la fase del ciclo celular
45%
0
0
Efecto de la fase del ciclo celular
60%
15%
12%
Efecto de la fase del ciclo celular
Núcleos en fase G1 tienen ventajas, son más reprogramables.
¿ Quizás debido a que están totalmente descondensados?
¿Está el DNA “desnudo” de factores de transcripción?
¿Es este DNA más accesible a los factores de reprogramación?
Es complicado sincronizar células en cultivo en G1
Es más sencillo inducir quiescencia
Aplicaciones de la clonación.
- Investigación
- Animales de granja transgénicos
- Recombinación homóloga
- Xenotransplantes
Aplicaciones de la clonación. Investigación
Transferencia de núcleos = herramienta de investigación
Reprogramación
Diferenciación
- control de la diferenciación celular y el desarrollo
- restauración de la totipotencia
- factores citoplasmáticos
- significado de la quiescencia
- envejecimiento celular, telómeros
Aplicaciones de la clonación: animales de granja transgénicos
- Proteínas de interés farmacéutico
- Nutracéuticos
- Modelos de enfermedades
- Xenotransplantes
Polly (1997) factor IX humano (hemofilia B)
Aplicaciones de la clonación: animales de granja transgénicos
- Reduce el coste (tiempo y dinero) de producción
- Posibilita la aplicación de recombinación homóloga
Aplicaciones de la clonación: animales de granja transgénicos
Posibilita la aplicación de recombinación homóloga
Células en cultivo
(fibroblastos)
Clonación (TN)
Recombinación homóloga
Animales knock-out
Funciona: Cupido y Diana (1999)
Para terminar
- Dolly, un hito científico
- investigación de la reprogramación
- facilita la manipulación genética de los animales
de granja
- xenotransplantes
- clonación humana