Klonování
Klon je jakákoli buňka nebo jedinec, který je identický s jiným.
Klonování je v biologii proces, při kterém vzniká jeden nebo více geneticky identických jedinců. U celých jedinců se obvykle jedná o záměrnou výrobu identické kopie. Poprvé se to podařilo u savců se slavnou ovcí Dolly. Lidská jednovaječná dvojčata jsou přirozenými klony. Stejně tak potomci asexuálního rozmnožování a jakéhokoli partenogenetického rozmnožování, které nezahrnuje meiózu.
Klonování je pro některé živočichy přirozené, ale u savců je vzácné. Výjimkou je pásovec devítipásý, který běžně rodí identická čtyřčata.
V genetice a buněčné biologii se klonování týká zejména sekvence DNA, a tím i všech ostatních makromolekul.
Klonování v buněčných liniích se vyskytuje, ale jsou zde zřejmé určité výhrady. Změny DNA v jakékoli podobě znamenají, že dceřiné buňky nejsou identické s mateřskými buňkami. Obvykle se během vývoje zapínají a vypínají geny a dceřiné buňky se postupně diferencují ve zralé tkáňové buňky. Ty nejsou identické s původními kmenovými buňkami, takže jsou klony pouze v tom smyslu, že jsou odvozeny ze stejné mateřské buňky.
Laboratorní kopírování molekul za účelem vytvoření přesných kopií se také nazývá klonování.
Ne tak docela totožné
Ačkoli klony začínají stejně, nemusí to tak zůstat. Jednovaječná dvojčata mají vždy mírně odlišné fenotypy.
Ačkoli jsou jednovaječná dvojčata geneticky téměř identická, studie z roku 2012, která se týkala 92 párů jednovaječných dvojčat, zjistila, že jednovaječná dvojčata získávají několik set genetických rozdílů již v raném stádiu vývoje plodu. To je způsobeno mutacemi (nebo chybami kopírování), které se objevují v DNA každého dvojčete po rozdělení embrya. Odhaduje se, že soubor jednovaječných dvojčat má v průměru asi 360 genetických rozdílů, které vznikly na počátku vývoje plodu. Tyto změny však mohou mít jen malý praktický dopad. V praxi jednovaječná dvojčata vypadají a chovají se velmi podobně.
Další příčinou rozdílů mezi jednovaječnými dvojčaty jsou epigenetické změny. Ty jsou způsobeny rozdílnými vlivy prostředí v průběhu jejich života, které ovlivňují, které geny se zapínají nebo vypínají. Studie 80 párů jednovaječných dvojčat ve věku od tří do 74 let ukázala, že nejmladší dvojčata mají relativně málo epigenetických rozdílů. Počet epigenetických rozdílů se zvyšuje s věkem. Padesátiletá dvojčata měla více než třikrát větší epigenetické rozdíly než tříletá dvojčata. Největší rozdíly měla dvojčata, která strávila svůj život odděleně (například dvojčata adoptovaná dvěma různými rodiči při narození). Některé charakteristiky se však s věkem dvojčat stávají podobnějšími, například IQ a osobnost. Tento jev ilustruje vliv genetiky na mnoho aspektů lidských vlastností a chování.
Klonovaný druh
- Kapr: (1963) V Číně embryolog Tong Dizhou vytvořil první klonovanou rybu na světě vložením DNA z buňky kapřího samce do jikry kapří samice. Výsledky publikoval v čínském vědeckém časopise.
- Myši: (1986) Myš byla prvním savcem úspěšně naklonovaným z rané embryonální buňky. Sovětští vědci Čajlachjan, Veprencev, Sviridova a Nikitin nechali naklonovat myš "Mášu". Výzkum byl publikován v časopise "Biofizika" svazek ХХХII, číslo 5 z roku 1987.
- Ovce: (1996) Z raných embryonálních buněk Steen Willadsen. Megan a Morag[19] klonované z diferencovaných embryonálních buněk v červnu 1995 a ovce Dolly ze somatické buňky v roce 1997.
- Opice: (2000) Tetra, od rozdělení embrya.
- Gaur: (2001) byl prvním naklonovaným ohroženým druhem.
- Skot: Alfa a Beta samci 2001 a 2005, Brazílie.
- Kočka: CopyCat "CC" (kočka, konec roku 2001), Little Nicky, 2004, byla první kočkou naklonovanou z komerčních důvodů.
- Pes: (Snuppy, pes afghánského chrta, byl prvním naklonovaným psem.
- Krysa: (2003) Ralph, první klonovaná krysa.
- Mula: (2003) Idaho Gem, mezek John, byl prvním klonem koňské rodiny.
- Koně: (2003) Prometea, fena haflinga, byla prvním klonem koně.
- Vodní buvol: (2009) Samrupa byl první naklonovaný vodní buvol. Narodil se v indickém Národním výzkumném ústavu deníků v Karnalu, ale po pěti dnech uhynul na plicní infekci.
- Velbloud: (2009) První naklonovaný velbloud.
- Makak krabožravý: (2018) Vědci poprvé naklonovali opici nebo opičáka pomocí buněk od dárce staršího než embryo.
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je to klonování?
Odpověď: Klonování je proces výroby jednoho nebo více geneticky identických jedinců. Může se jednat o záměrné vytvoření identické kopie, jako v případě ovce Dolly, nebo o přirozené klony, jako jsou lidská jednovaječná dvojčata nebo potomci z nepohlavního rozmnožování.
Otázka: Jak klonování funguje v genetice a buněčné biologii?
Odpověď: V genetice a buněčné biologii se klonování týká zejména sekvence DNA, a tím i všech ostatních makromolekul. Změny DNA v jakékoli podobě znamenají, že dceřiné buňky nejsou identické s mateřskými buňkami. Typicky se během vývoje zapínají a vypínají geny, což způsobuje, že se dceřiné buňky diferencují ve zralé tkáňové buňky, které nejsou identické s původními kmenovými buňkami.
Otázka: Je klonování mezi savci běžné?
Odpověď: Klonování je pro některé živočichy přirozené, ale u savců je vzácné. Výjimkou je pásovec devítipásý, který běžně rodí identická čtyřčata.
Otázka: Existují nějaké laboratorní techniky klonování molekul?
Odpověď: Ano, laboratorní kopírování molekul za účelem vytvoření přesných kopií se také nazývá klonování.
Otázka: Jsou všechny klony přesnými kopiemi jeden druhého?
Odpověď: Ne, změny provedené v DNA znamenají, že dceřiné buňky nejsou vždy přesnými kopiemi svých mateřských buněk, i když z nich byly původně odvozeny. Během vývoje dochází k zapínání a vypínání genů, což způsobuje diferenciaci mezi dceřinými buňkami a původními kmenovými buňkami, takže již nemusí být jejich přesnými kopiemi.
Otázka: Je ovce Dolly příkladem klonování?
Odpověď: Ano, Dolly byla slavně naklonována pomocí techniky zvané přenos jader somatických buněk (SCNT). Byl to jeden z prvních úspěšných příkladů klonování savců v historii.
