Mik a klónok? Genetikailag azonos élılények, identikus ikrek

Átírás

1 Klónozási technikák

2 Mik a klónok? Genetikailag azonos élılények, identikus ikrek

3 Mik a klónok? Genetikailag azonos élılények, identikus ikrek: létrejöhetnek természetes úton,

4 Identikus ikrek keletkezése természetes úton

5 Mik a klónok? Genetikailag azonos élılények, identikus ikrek: vagy mesterséges módon elıállítva. Ivartalan szaporítási módok a növénytermesztésben évezredek óta Klon görög szó ágacska, dugvány

6 BIOLÓGIAI KÉRDÉS: MEDDIG TOTIPOTENS EGY EMBRIONÁLIS SEJT? TOTIPOTENSSÉ TEHETİ-E EGY DIFFERENCIÁLÓDOTT SEJT?

7 a. b. c. Embrióosztás

8 Tetra embrióosztás, 2000

9 EMBRIÓFELEZÉS

10

11

12

13

14

15

16 Hans Spemann FANTASZTIKUS KÍSÉRLET Orvosi Nobel díj

17 a. a. b. A. b. B. C. Briggs and King (1952) D. SEJTMAGÁTÜLTETÉS

18 A klónozás elsı szakasza

19 Enukleáció: a petesejt mag DNS eltávolítása citoplaszt Donor sejt injektálása a perivitellináris térbe

20 Sejt fúzió 2 kv/cm 2 x 16 microsec 0.28M Mannitol solution wo Ca ion donorsejt citoplaszt

21 DOGMA Sejtmag-átültetés ET

22 Embrionális sejt

23 A klónozás második szakasza

24 1984 Élı bárány embrionális sejtbıl 1986 Korai embriósejtekbıl szarvasmarha 1993 Tenyésztett embrionális sejtekbıl szarvasmarha utódok Megan 5LL2 és Morag 5LL Megan & Morag, tenyésztett embrionális sejtekbıl (Roslin Intézet) 1996 Dolly testi sejtbıl (emlısejt tenyészet) klónozva 1997 Transzgénikus testi sejtbıl klónozott juh - Polly Dolly

25

26 Ian Wilmuth Bill Ritchie Keith Campbell Lamb 6LL3

27 Bonnie Dolly

28

29 A klónozás harmadik szakasza

30 Wakayama Yanagimachi Cumulina, 1998 Hawai, Japan

31

32 Transzgénikus klónozott állatok elıállítása A. B. DNS

33 Klónozott állatok elıállításának módszerei Embrió felezés ( % utód) Korai embriók több részre bontása Sejtmagátültetéses klónozás Embriókból (több lépcsıben, < 25 utód) Sejtvonalakból Embrió-eredető Magzati Felnıtt

34 Minden állat egyenlı, de vannak akik egyenlıbbek

35 A klónozás elınyei 1. Értékes állatok gyors elszaporítása A genetikai elırehaladás gyorsítása Klónozott hímek természetes szaporításhoz Heterózis tenyésztés lehetısége Termelı csoportok gyors elıállítása Szabványos termékek Veszélyeztetett fajok/fajták megmentése

36 A klónozás elınyei 2. Kutatási célokra Genetikailag megegyezı egyedek kísérleti célokra (immunológia, takarmányozás, tenyészérték becsléshez ) A maganyag újraprogramozásának alapkutatása Labor- és haszonállatok genetikai módosítása Transzgénikus állatok elıállítása és elszaporítása Génkiütéses módszerek

37 A klónozáshoz gyakorlati sikerét biztosító szaporodásbiológiai módszerek In vitro petesejt érlelés In vitro embrió-elıállítás Embrió mélyhőtés Petesejt mélyhőtés Embrió beültetés A vemhesség és az újszülöttek nyomon követése

38 Alapvetı klónozási problémák Alacsony hatékonyság sejtvonalak és típus

39

40

41

42 Alapvetı klónozási problémák Alacsony hatékonyság sejtvonalak és típus Magzati/újszülött rendellenességek genetikai okok, X-kromoszóma inaktiválódás rendellenességei,metilációs változások, rendellenességek viszonya

43 A klónozott állatok fejlıdési problémái Nagy újszülöttek Légzési problémák Placenta problémák Magzati rendellenességek: máj megnagyobbodás epidermiszben vérzések egyéb elváltozások

44 Klónok fejlıdési vesztesége Yanagimachi, R "Cloning: experience from the mouse and other animals." Molecular and Cellular Endocrinology. 21 March, 187.

45 Alapvetı klónozási problémák Alacsony hatékonyság sejtvonalak és típus Magzati/újszülött rendellenességek genetikai okok, X-kromoszóma inaktiválódás rendellenességei, metilációs változások, rendellenességek viszonya Kivitelezése bonyolult kémiai mageltávolítás, sejt injektálás, vagy fúzió A genetikai újraprogramozás folyamatának megértése

46 George and Charlie, 1998, USA ACT klónok, USA

47 21 éves bika Second Chance, 1999

48 Japán, Kamitakafuku, 21 éves bika Saburo Sho-zaburo Klónozás klónozott állatból

49 1998 Cumulina F1 F2 Az elsı klónozott egér utódgenerációi

50 Yangyang, 2000 Kecskeklón, Kína

51 Tetra embrióosztás, 2000 ES klónok

52 CC CopyCat (carbon copy)

53 Rainbow CC Genetic Savings & Clone 2006-ig üzemelı klónozó cég A világ elsı klónozott macskája CC A világ elsı kereskedelmi célból klónozott háziállata Little Nicky, USD

54 Veszélyeztett faj modell Jazz Afrikai vadmacska Mélyhőtött embrió, Házimacska recipiens Ditteaux, 2003 Klónozott vadmacska USA

55 Snuppy Dél Korea, USA 2005

56 Idaho Gem, öszvér 2003, USA

57 Dewey, 2003 USA

58 Ralph, 2003

59 Prometea, 2003 Lóklón, Olaszország

60 2002, kumuluszsejtekbıl klónozott nyúl (Franciaország) 2007, fibroblasztsejtekbıl klónozott nyúl (Kína)

61 Klónozott sertések Japán márc USA, UK Elsı transzgénikus klónozott sertés, USA

62 Magyar klónozott állatok Dr. Dinnyés András kutatócsoportja, MBK Kumuluszsejtekbıl klónozott állatok Klonilla B6D2 F1 klónegér 2006 Tapsilla HyCole klónnyúl 2007

63 NT utódok Nagy placenta Akit nem fogadtak el okt.26. Akit igen Klonilla november 6, 18:30 PM

64 Klónozás különbözı fajokban blasztomer Juh + + Szarvasmarha + + Egér + + Kecske + + Sertés + + Nyúl + + Gaur, muflon - + Macska - + Majom + - Kutya - + Patkány - + testi sejt

65 Egyformák-e a klónok? Fenotípus: genotípus + környezeti tényezık Genotípusos eltérések okai: Genetikai változások a sejttenyésztés során (ESsejtekben!) Mitokondriális DNS Sejtmag újraprogramozása: epigenetikus változások X-kromoszóma inaktiválódás Környezeti eltérések: A petesejt citoplazma A befogadó méh A születés utáni környezet

66 A klónozás várható alkalmazásai Humán orvosi célú állat klónozás Összehasonlító állat kísérletek funkcionális genomika Emberi betegségek állatmodelljei atherosclerosis, neurodegenerativ, mitochondriális, cisztás fibrózis Gyógyszer elıállítás tejben,vérben Gyógyszer tesztek Xenotranszplantáció

67 Xenotranszplantáció: állati szervek emberi beültetésre Sejtfelszíni antigének megváltoztatása: a xenograft ellen nem alakul ki hiperakut immunválasz Klónozás humán terápiás célból

68 A klónozás várható alkalmazásai Humán orvosi célú állat klónozás Összehasonlító állat kísérletek funkcionális genomika Emberi betegségek állatmodelljei atherosclerosis, neurodegenerativ, mitochondriális, cisztás fibrózis Gyógyszer elıállítás tejben,vérben Gyógyszer tesztek Xenotranszplantáció Gyógyhatású táplálékok Állategészségügyi Betegség rezisztencia Homogén vakcinázás Állati termékek mennyiségi és minıségi javítása

69 KLÓNOZÁS REPRODUKTÍV TERÁPIÁS

70 HUMÁN TERÁPIÁS KLÓNOZÁS

71

72 İssejtek elıállítása klónozással

73 Enukleáció CZB-Hepes + CB

74 FIBROBLASZT CITOPLASZT ES --- HM1 Sejt ragasztás PHA in CZB-Hepes PVA

75 Sejt fúzió 2 kv/cm 2 x 16 microsec 0.28M Mannitol solution wo Ca ion

76 Embrió tenyésztés - WOW CZB-IVC

77 110 97,82 98, ,74 74, , , enukl% constr% fus% act% cl% bl% NT lépések hatékonysága Fejlıdési adatok

78 Petesejt: B6D2 F1 Donorsejt: GFP+ B6D2 F1 ES GFP+ B6D2 F1 Fibro ICM GFP trg F1 ES sejtbıl klónozott blasztociszta

79

80 ES sejtvonal alapítása hólyagcsíra állapotú egérembriókból

81 Kontroll embrió NT embrió IMPLANTÁCIÓS IN VITRO MODELL

82 In vitro pluripotencia vizsgálat DAPI AP SSEA-1-Cy3 Oct-4-FITC

83 Clonefactory Teamwork!

84 Akik igent mondanak a humán reproduktív klónozásra 1.

85 Antinori az elsı klónozott emberi embriók UK, Dél Korea Akik igent mondanak a humán reproduktív klónozásra 2.

86

87

88 Boba Fetts Lama Su

89 Az elıadás részben támaszkodott dr. Dinnyés András és Dr. Bodó Szilárd MSc és PhD kurzusainak anyagára

90