ما هو الاستنساخ؟
?What is Cloning
ما هو الاستنساخ؟
المستنسخات هي الكائنات الحية التي تحمل نسخ جينية دقيقة. حيث كل بت Bit واحد من الحمض النووي مطابق للأصلي.
الاستنساخ يمكن أن يحدث بشكل طبيعي مثل التوائم المتطابقة التي هي مجرد مثال واحد من عديد الأمثلة. أو أنها يمكن أن تكون مصنوعة في المختبر. يمكن معرفة كيف ان التوائم المتطابقة الطبيعية تشبه او تختلف عن الحيوانات المستنسخة من خلال تقنيات الاستنساخ الحديثة.
كيف يتم الاستنساخ؟
الكثير من الناس سمعوا عن استنساخ النعجة دوللي Dolly the Sheep عندما ظهرت للوجود في عام 1997.شهدت تقنيات الاستنساخ الاصطناعي تطورا كبيرا بعد نجاح تجربة دوللي.
هناك طريقتان لعمل نسخة وراثية مطابقة لكائن حي في المختبر: طريقة توأمة الأجنة الاصطناعية و طريقة نقل نواة الخلية الجسدية.
1- طريقة توأمة الأجنة الاصطناعية Artificial Embryo Twinning
توأمة الأجنة هي وسيلة منخفضة التقنية low-tech نسبيا لاستنساخ الحيوانات. وكما يوحي اسمها، فإن هذا الأسلوب يحاكي العملية الطبيعية التي تخلق التوائم المتماثلة.
في الطبيعة، تتشكل التوائم في وقت مبكر جدا عندما يقسم الجنين اثنين في مرحلة التطور الجنيني. تحدث التوأمة في الأيام الأولى بعد التحام الحيوانات المنوية بالبويضة، في حين يتم تكون الجنين من مجرد عدد قليل من الخلايا غير المتخصصة. كل نصف الجنين يواصل الانقسام من تلقاء نفسه، يتطور في نهاية المطاف إلى أفراد كاملة و منفصلة. و لأنها تكونت من نفس البويضة المخصبة، فالأفراد الناتجة تكون متطابقة وراثيا.
تستخدم طريقة توأمة الاجنة الاصطناعية نفس النهج، لكن يتم تنفيذها في طبق بيتري بدل من حاضنة الأم. يتم فصل الجنين في وقت مبكر جدا في الخلايا الفردية، الشيء الذي يسمح بالتقسيم والتطوير لفترة قصيرة في طبق بتري. ثم توضع الأجنة في حاضنة أم بديلة، حيث ينتهي النمو. مرة أخرى، عندما تكون جميع الأجنة من نفس البويضة المخصبة، فهي متطابقة وراثيا.
2- طريقة نقل نواة الخلية الجسدية Somatic Cell Nuclear Transfer
يستخدم نقل نواة الخلية الجسدية (SCNT)، وتسمى أيضا النقل النووي، نهجا مختلفا من توأمة الجنين الاصطناعية، ولكنها تنتج نفس النتيجة: صورة طبق الأصل وراثيا، أو استنساخا للفرد. و هذه الطريقة هي التي استخدمت لخلق النعجة دوللي.
ماذا تعني SCNT ؟
الخلية الجسدية Somatic Cell : هي أي خلية توجد في الجسم بمن فيها الحيوانات المنوية والبويضة، وهذين النوعين من الخلايا التناسلية. تسمى أيضا الخلايا التناسلية و الخلايا الجرثومية.
في الثدييات، كل خلية جسدية تقسم الى نوعين هناك مجموعات كاملة الصبغيات اي الكروموسومات، في حين أن الخلايا الجرثومية لديها مجموعة كاملة واحدة فقط.
النواة Nuclear : هي حجرة تحمل الحمض النووي للخلية. ينقسم الحمض النووي في حزم تسمى الكروموسومات، وهو يحتوي على جميع المعلومات اللازمة لتشكيل كائن حي. وجود اختلافات صغيرة في الحمض النووي تجعل كل واحد منا فريدا من نوعه.
النقل Transfer : نقل كائن من مكان إلى آخر. لاستنساخ النعجة دوللي، عزل الباحثون خلية جسدية من الأغنام الإناث البالغين. ثم أزالوا كل من النواة و الحمض النووي من خلية البويضة. بعد ذلك قاموا بنقل نواة الخلية الجسدية لخلية البويضة. بعد بضعة تفاعلات كيميائية بين خلية البويضة و النواة الجديدة، بدأت تتصرف البويضة وكأنها مخصبة حديثا. ثم تطورت الى جنين، الذي تم زرعه في أم بديلة ونقله الى المدى. (في معظم الأحيان تتم خطوة النقل باستخدام تيار كهربائي لصهر أغشية البيضة والخلية الجسدية).
الحمل دوللي المستنسخ، كان النسخة الجينية طبق الاصل للأغنام الإناث الكبار اللواتي اخذت منهن الخلية الجسدية. وكانت النعجة دوللي أول حيوان ثديي تم استنساخه من خلية جسدية.
كيف تختلف طريقة SCNT عن الطريقة الطبيعية لاستنساخ الجنين؟
الاخصاب الطبيعي، حيث تندمج البويضة مع الحيوانات المنوية ، و طريقة SCNT هي نفس الشيء: تقسيم الخلايا، و تكوين الجنين. فما هو الفرق بالضبط بين الاثنين؟
لدى خلايا الجنين اثنين من المجموعات الكاملة من الصبغيات. الفرق بين الإخصاب وSCNT يكمن في مصدر هاتين المجموعتين.
عند الإخصاب، الحيوانات المنوية والبويضة لديهما مجموعة واحدة من الكروموسومات لكل منهما. عندما تنضم الحيوانات المنوية للبويضة، تنمو في الجنين مع مجموعتين واحدة مصدرها الحيوانات المنوية للأب و الاخرى من بويضة الأم.
في طريقة SCNT، تتم إزالة مجموعة واحدة من الكروموسومات من خلية البويضة. فتحل محلها نواة من خلية جسدية، والتي تحتوي بالفعل على اثنين من المجموعات الكاملة من الصبغيات. لذلك، في الجنين الناتج، مجموعات من الكروموسومات الموجودة تأتي من الخلية الجسدية.
هل استنساخ كائن حي هو نفس استنساخ الجينات؟
يمكن ان تكون قد سمعت عن الباحثين في مجال الاستنساخ، عن تحديد الجينات المسؤولة عن الحالات الطبية المختلفة أو الصفات. ماهو الفرق بينهما؟
عندما يستنسخ العلماء كائنا حيا، فأنهم يكونون نسخة وراثية طبق الأصل للكائن الحي كله.
عندما يستنسخ العلماء الجين، و يقومون بعزل وعمل نسخ طبق الأصل من جينات الكائن الحي '' استنساخ الجين '' عادة ما يتم نسخ تسلسل الحمض النووي لهذا الجين في قطعة أصغر من الحمض النووي و أكثر سهولة للتلاعب بها ، مثل البلازميد. هذه العملية تجعل من الاسهل دراسة وظيفة الجينات الفردية في المختبر.
