تبلیغات
اولین پایگاه تخصصی ژنتیک در ایران - كلون كردن
 
اولین پایگاه تخصصی ژنتیک در ایران
شنبه 14 آذر 1388 :: نویسنده : محمدرضا غفاری

كلون كردن (دانش شبیه سازی)

كلون كردن به معنی تكثیر غیرجنسی است. كلونینگ از طریق مهندسی ژنتیك در گیاهان، حیوانات و باكتری ها برای تولید انبوه با كیفیت خاص انجام می گیرد.

دانش شبیه سازی همانند سایر فناوری ها دانشی خنثی است، به این معنی كه شبیه سازی مانند چاقویی تیز و برنده است، چاقویی كه می تواند ابزار جنایت باشد یا ابزاری مفید برای كارهایی سودمند. با وجود این شبیه سازی برخلاف دورنمای منفی كه برای آن تصور می شود، قابلیت های مثبت فراوانی دارد
.
كلون كردن به معنی تكثیر غیرجنسی است. كلونینگ از طریق مهندسی ژنتیك در گیاهان، حیوانات و باكتری ها برای تولید انبوه با كیفیت خاص انجام می گیرد. با استفاده از فناوری شبیه سازی می توان نسل های درحال انقراض را نجات داد، از مزایای شبیه سازی در پرورش حیوانات اهلی می توان به استفاده از تعداد محدودی از حیوانات پرتولید با هزینه نگهداری كمتر و افزایش سریع پیشرفت ژنتیكی اشاره كرد. از اهداف شبیه سازی در آزمایشگاه های كشورهای مختلف می توان به امكان بازیابی جوانی، كمك به پیشگیری از حملات قلبی، استفاده از سلول های بنیادی برای ترمیم سلول های مغز و بافت های سوخته، درمان نازایی، درمان ژن های معیوب، درمان سرطان و كاربردهای نظامی اشاره كرد
.
شبیه سازی (cloning) یكی از پیشرفته ترین یافته های بشر در زمینه علم پزشكی و مهندسی ژنتیك است كه هر مرحله از پیشرفت آن با جنجال های فراوانی همراه بوده است
.
امكان شبیه سازی انسان از زمانی در مجامع علمی مطرح شد كه دانشمندان اسكاتلندی در مؤسسه روسلین «دالی» را تولید كردند. این گوسفند شبیه سازی شده كه به «دالی گوسفنده» مشهور شده بود، گوسفندی بود كه تولید آن در سراسر دنیا با عكس العمل های متفاوتی از جنبه های علمی و اخلاقی مواجه شد
.
این كار كه در سال ۱۹۹۷ از سوی مجله نیچر به عنوان مهم ترین دستاورد علمی سال انتخاب شده بود، افق جدیدی درعلم ژنتیك درپیش روی دانشمندان گشود و امیدواری های فراوانی را برای بهبود زندگی انسان ها ایجاد كرد
.
به دلیل حساسیت های فراوانی كه تولد دالی دربرداشت، رسانه ها و مطبوعات توجه خاص وفراوانی را به پدیده شبیه سازی نشان دادند، اما این نوع از شبیه سازی تنها یك نوع خاص از روش های موجود شبیه سازی است
.
● تاریخچه شبیه سازی

اصل دانش مهندسی ژنتیك كه اوج آن را می توان شبیه سازی انسان دانست به انقلاب میكروبیولوژی بازمی گردد كه با كشف فرمول DNA یعنی همان ساختار بنیادین حیات و عامل پیوند و تركیب ژن آغاز می شود. این فرمول را فرانسیس كریك و جیمز واتسن از محققان دانشگاه كمبریج در سال ۱۹۵۳ كشف كردند
.
استنلی كوهن از دانشگاه كالیفرنیا و هربرت بویر از دانشگاه سانفرانسیسكو توانستند به كشف امكان شبیه سازی ژن ها دست یابند كه این كشف در سال ۱۹۷۰ اتفاق افتاد. در سال ۱۹۷۵ گروهی از دانشمندان هاروارد موفق به جداسازی ژن پستاندار از هموگلوبین خرگوش شدند و ۲ سال بعد یعنی در سال ۱۹۷۷ نخستین ژن مصنوعی انسان ساخته شد. پس ازاین كشف بسیاری از شركت های داروسازی برای تأمین مالی این تحقیقات به تلاش های فراوانی دست زدند
.
در اواخر دهه ۸۰ دانشگاه هاروارد بودجه گزافی را برای تحقیقات در رشته همانندسازی اختصاص داد تا زمینه های پیشرفت را در این رشته فراهم كند تا این كه در سال ،۱۹۸۸ تولد موشی را كه به روش شبیه سازی تولیدشده بود جشن گرفت
.
پس از این موفقیت های چشمگیر دولت آمریكا گروهی از دانشمندان را به سرپرستی جیمز واتسن مأمور بررسی و تعیین موقعیت هشتادهزار ژن كه از جمله ژن های اصلی در حیات انسان هستند، كرد
.
در سال های بعد با كمك گرفتن از ابر رایانه ها بخش مهمی از رشته رمزهای تمامی ژن های انسان استخراج و در یك بانك اطلاعات (Data Base) جمع آوری شد و این نخستین گام ها در راهی طولانی برای رسیدن به انسان هایی مصنوعی بود
.
● كلون سازی

كلون سازی به معنای به وجود آوردن موجوداتی است كه ازنظر ژنتیكی مشابه یكدیگر باشند كه این كار از دو طریق قابل انجام است
:
۱) تقسیم جنینی

در این گونه از تقسیم، جنین درمراحل اولیه رشد خود به دو یا چند قسمت تقسیم می شود و هر قسمت تقسیم شده به یك موجود مستقل تبدیل می شود. هر تكه از جنین قابلیت تبدیل شدن به یك جنین كامل را دارد. به همین روش دوقلوهای تك تخمی به وجود می آیند كه از نظر ژنتیكی كاملاً به یكدیگر شبیه اند
.
این گونه از كلون سازی در حیواناتی مانند موش، میمون و گوسفند انجام می شود. از همین روش در انسان تا قبل از مرحله اتصال جنین به دیواره رحم استفاده شده است. اخیراً دانشمندان كشورهای مختلف اعلام كرده اند كه این روش از كلون سازی یك روش پزشكی است كه باید تحت كنترل اخلاقی شدید قرار بگیرد
.
۲) انتقال هسته سلولی

در این روش از كلون سازی، هسته سلول به بستری كه از قبل فراهم شده است، انتقال می یابد و با توجه به آماده بودن این بسته برای رشد و تكثیر سلول هسته سلول تكثیر شده و موجود جدید به وجود خواهدآمد
.
● سلول بنیادی

سلول بنیادی به سلولی اطلاق می شود كه توانایی تقسیم شدن و تبدیل به سلول های جداگانه را داشته باشد كه تخمك لقاح یافته این توانایی را درحدبالایی دارد. زیرا می تواند تقسیم شده و به صورت یك موجود زنده كامل تكوین یابد
.
تخمك لقاح یافته چندظرفیتی است، بدین معنی كه از هر نظر توانایی رشد و تكامل را دارد
.
این توانایی بعد از تقسیم شدن تخمك به دو یا چند سلول به قوت خود باقی است به گونه ای كه هركدام از سلول های تقسیم شده پس از جداشدن قادر به رشد و تبدیل به یك جنین كامل هستند
.
سلول های بنیادی یا همان Stemcellها در كودكان و بزرگسالان وجوددارد كه این سلول ها در مغز استخوان و در خون افراد یافت می شود
.
● روش های شبیه سازی

هم اكنون شبیه سازی به ۳ روش در مراكز تحقیقاتی و پژوهشی دنیا قابل انجام است
.
۱) شبیه سازی DNA افراد بالغ
(Reproduction cloning)
۲) شبیه سازی رویانی
(Embryonic cloning)
۳) شبیه سازی درمانی
(Therapeutic cloning)
▪ شبیه سازی
DNA
هدف از این روش در شبیه سازی تولید موجوداتی با توانایی تولیدمثل است. در این روش در مرحله خاصی از تقسیم سلولی، هسته سلول های سوماتیك را كه هسته آن ها حاوی تمامی ژن های موجود است، جداكرده و پس از تیمار الكتریكی یا شیمیایی، این هسته را در داخل یك تخم لقاح نیافته كه هسته آن از قبل خارج شده است، قرارمی دهند و سپس مجموعه حاصل را در رحم مادری كه به طور مصنوعی شرایط آبستنی درآن تلقیح شده لانه گزینی می كنند. در نهایت موجود جدید كاملاً شبیه فردی خواهدبود كه سلول سوماتیك از آن گرفته شده است
.
▪ شبیه سازی رویانی

این روش همان روشی است كه در طبیعت در تولد دوقلوها یا چندقلوها اتفاق می افتد. در این روش در شروع مراحل تقسیم جنینی پس از لقاح یعنی قبل از جداشدن سلول های جنینی یك سلول را جدا و با تحریكات فراوان این سلول را به ادامه تقسیم تا حد به وجود آمدن یك جنین مستقل وادار می كنند
.
▪ شبیه سازی درمانی

در این شیوه از شبیه سازی، ابتدا با استفاده از سلول های سوماتیك شبیه سازی انجام می شود و در مرحله اول جنینی از رویانی كه حاوی چندسلول است تعدادی سلول جدا و در محیط كشت ایزوله سلول موردنظر تكثیر می شود. هدف از این روش از كلونینگ تولید بافتی است كه فرد از دست داده است
.
● مراحل شبیه سازی

۱) هسته زدایی ازتخمك گیرنده

۲) انتقال سلول دهنده به درون تخمك گیرنده

۳) ایجاد پیوستگی میان سلول دهنده و تخمك گیرنده

۴) كشت درانكوباتور

۵) انتقال رویان درحال رشد به داخل رحم

● كاربردهای شبیه سازی

۱) تولید فرآورده های دارویی

ژن پروتئین در یكی از مراحل شبیه سازی وارد ژنوم جاندار می شود. فرآورده این ژن را می توان از شیر جاندار یا تخم آن استخراج كرد
.
۲) تولید اندام پیوندی

با دستكاری ژنتیكی می توان جانداری تولیدكرد كه اندام هایش برای پیوند به انسان مناسب باشد و پس از پیوند توسط دستگاه ایمنی پیوندگیرنده، اندام پیوند زده شده پس زده نشود
.
۳) انقلاب در دامپروری

با شبیه سازی یك گوسفند شیرده می توان گله ای از گوسفندهای شیرده تولیدكرد
.
۴) تولید جانوران آزمایشگاهی

اگر انسان توانایی خلق جانورانی را داشته باشد كه از بدو تولد حامل بیماری های انسانی باشند امكان مطالعه بیماری و تأثیر داروها برآن ها در مقیاس فراوان فراهم خواهدشد و بدین وسیله در درمان بیماری ها تحول عظیمی به وجود خواهد آمد
.
۵) جلوگیری از تولد نوزادان ناقص الخلقه

اگر پدر و مادر هر دو باهم حامل ژنی نهفته و معیوب باشند احتمال به دنیا آمدن نوزادی بیمار در آن ها بسیار بالا خواهدبود. اما شبیه سازی از یكی از والدین احتمال داشتن نوزادی سالم را افزایش خواهدداد
.
۶) امكان باروری

افرادی كه با روش های عادی امكان بچه دار شدن را ندارند می توانند از شبیه سازی كمك گرفته و بچه دار شوند
.
۷) نجات جانوران درحال انقراض

با استفاده از شبیه سازی می توان حیواناتی را كه نسل آن ها درحال انقراض است شبیه سازی بدین ترتیب از انقراض آنها جلوگیری كرد
.
۸) بازسازی سلول ها

با استفاده از شبیه سازی می توان برای بازسازی سلول ها یا بافت هایی كه براثر بیماری یا جراحت صدمه دیده اند، سودجست
.
۹) تولید اندام كامل

با بهره گیری از شبیه سازی می توان یك اندام كامل را در آزمایشگاه پرورش داد و آن را جایگزین اندام آسیب دیده كرد

شبیه سازی به معنی تولید مثل به روش غیرجنسی از افراد انتخاب شده به گونه ای است که نسل ایجاد شده از آنها از نظر محتوای ژنتیکی کاملا شبیه همتای خود باشد.

شبیه سازی به معنی تولید مثل به روش غیرجنسی از افراد انتخاب شده به گونه ای است که نسل ایجاد شده از آنها از نظر محتوای ژنتیکی کاملا شبیه همتای خود باشد. اساس شبیه سازی ، انتقال هسته سلول (پیکری یا بنیادی) به تخمک بدون هسته می باشد.فرآیند انتقال هسته شامل ۲قسمت اساسی است
:
۱) خروج هسته از تخمک

۲) جایگزین کردن آن با سلول دهنده.این تکنیک برای اولین بار در سال ۱۹۳۸ میلادی از سوی هانس اسپمن انجام شد. مشکلات بسیاری در راه شبیه سازی پستانداران وجود داشت تا آن که محققان اسکاتلندی توانستند گوسفند کلون شده به نام دالی (Dolly) را تولید کنند. به این ترتیب آنچه در ذهن محققان و دانشمندان غیر ممکن می نمود، امکان پذیر شد و شبیه سازی آرام آرام مسیر ترقی و پیشرفت خود را طی کرد
.
● انواع شبیه سازی

۲ نوع شبیه سازی وجود دارد
:
۱) شبیه سازی تولید مثلی که باهدف بقای نسل و دارا شدن فرزندی همتای والد (از نظر محتوای ژنتیکی) صورت می گیرد. در این روش از سلول سوماتیک یا پیکری برای انتقال هسته استفاده می شود
.
۲) شبیه سازی درمانی که هدف اصلی آن به دست آوردن سلول بنیادی جنینی است که بتوان از آن در درمان ناتوانی ها و بیماری ها (بخصوص بیماری های تحلیل برنده) استفاده کرد. از آنجا که سلول بنیادی (سلولهای تمایز نیافته ای که با شرایط مناسب دارای توانایی تمایز به انواع سلولهای بالغ هستند) چند ظرفیتی است ، به نظر می رسد شبیه سازی با استفاده از چنین سلولهایی برای به دست آوردن بافتها یا اندام های دچار مشکل ، بتواند چشم اندازی روشن از آینده ای زیباتر برای این بیماری فراهم کند
.
اگرچه در ابتدای امر ، ورود شبیه سازی درمانی از نوع پیوند عضو از گونه ای دیگر ، به قلمرو پزشکی غیرممکن می نمود ، اکنون این روش به اندازه ای قدرتمند می نماید که خارج از مرزهایی که پیش از این طب را محدود کرده بود ، فعالیت می کند و امیدوار است که خدمت ارزنده ای را به بشریت تقدیم کند
.
● کاربردها و اهمیت شبیه سازی

▪ کاربرد در علوم پایه
:
یکی از کاربردهای شبیه سازی در بیولوژی یا زیست شناسی تکوینی است که در آن بدقت ، روند تکوین جنین بررسی می شود و با بررسی تمایز زدایی از سلولها ، تشخیص روند تشکیل سلولهای تمایز یافته مشخص خواهد شد
.
▪ کاربرد در درمان
:
تولید جنین کلون تا مرحله بلاستوسیت (مرحله ۱۶ سلولی) به منظور تولید سلولهای بنیادی جنینی که سلولهایی با توانایی بالا برای تبدیل به بافتهای مختلف و تکثیر نامحدود هستند
.
▪ کاربرد اقتصادی
:
عمده ترین کاربردهای شبیه سازی از نظر اقتصادی در شبیه سازی حیوانات مزرعه متبلور می گردد که عبارتند از
:
۱) تکثیر صفات ممتاز طبیعی: یک اسب قهرمان را می توان با این تکنیک تکثیر کرد
.
۲) تکثیر صفات مصنوعی: به عنوان مثال گوسفند یا بزی ایجاد نمایند که در شیر آن آلبومین یا انسولین انسانی وجود داشته باشد و صدها مثال دیگر (این حیوانات را ترانس ژن گویند
).
۳) نجات و حفظ گونه های در حال انقراض: با کمک شبیه سازی می توان گونه های در حال انقراض را نجات داد
.
● کلیات فرآیند شبیه سازی

شبیه سازی حیوانات ، یک فرآیند چند مرحله ای است که شامل
:
۱) سلول اهداء کننده هسته شامل
:
سلولهای کومولوس (توده اپی تلیال اطراف فولیکول تخمدان) ، سلولهای سرتولی (سلولهای نگهدارنده اسپرم) ، فیبروبلاست جنینی ، سلولهای گرانولوزا، سلولهای به دست آمده از موجودات کلون شده (سلولهای نسل دوم) و سلولهای بنیادی هستند
.
۲) سلول گیرنده

در حال حاضر ، تخمک به عنوان تنها گیرنده هسته و منبع مهیاکننده سیتوپلاسم (چه در لقاح طبیعی یا شبیه سازی) است
.
۳) خروج هسته از تخمک گیرنده

روش بی هسته سازی با سوزن بسیار ظریف مخصوصی در شرایط آزمایشگاهی انجام می شود و هسته تخمک خارج شده و به یک تخمک بدون هسته تبدیل می شود
.
۴) فرآیند انتقال هسته

فرآیندی است که اجازه انتقال هسته یک سلول (سلول دهنده) را به دیگری (سلول گیرنده) میدهد. سلول گیرنده اغلب تخمک بالغ پستانداران است که کروموزوم آن خارج شده و در واقع حکم سیتوپلاست را داراست
.
۵) کشت و انتقال جنین

جنینهای بازسازی شده ، حداقل به مدت ۵روز در محیط کشت جنین نگهداری شده تا به میزان قابل قبولی از تکامل برسد و در صورت امکان ، اجازه انتقال آن به روش غیرجراحی صادر شود. در چنین فرآیندهایی ، جنین به روش لاپاراتومی و از طریق لوله رحمی به رحم منتقل می شود. بنابراین لازم است جنین مراحل ابتدایی تکامل یعنی مرحله هشت سلولی را طی کرده باشد
.
● شبیه سازی حیوانات اهلی موقعیت کنونی و روند آینده

می توان انتظار داشت الگویی که در آینده برای فناوری شبیه سازی مورد استفاده قرار خواهد گرفت ، در همان نخستین گام از سوی ۲ فاکتور اساسی تحت تاثیر قرار گیرد
:
۱) میزان گستردگی تکنیک های حاضر (کنونی
)
۲) میزان پذیرش چنین تکنیک هایی از سوی مصرف کنندگان همگام با روند پیشرفت شبیه سازی ، دانشمندان به منظور بهره وری بیشتر ، تغییرات دلخواه (شامل حذف یا اضافه کردن) ژنهای بیماری زا را در ژنوم هسته سلول دهنده ایجاد کردند. این تکنیک که هدف قرار دادن ژنها یا ترانس ژنیک خوانده می شود، خدمات ارزنده ای را در زمینه های پژوهش ، تشخیص و درمان بیماری ها ارائه می کند.

مروری بر تكنیك های همانند سازی در پستانداران


حیوانات كلون شده اجازه پیشرفت سریع در درك مكانیسم روشن و خاموش كردن ژن ها را می دهند و به وسیله استفاده از حیوانات همانندسازی شده و یكسان از لحاظ ژنتیكی دانشمندان قادرند نتایج سریع و دقیقی را به دست آوردند چرا كه تفاوت ژنتیكی در این موجودات به حداقل ممكن خود رسیده است

در روند تكامل، تولیدمثل جنسی موجودات عالی به عنوان راهی برای حفظ تنوع ژنتیكی جمعیت ها انتخاب شده است كه بقای آن موجود در مواجهه با شرایط مختلف را امكان پذیر می سازد. در این نوع تولیدمثل هریك از این نطفه ها حامل نیمی از ژن های والدین نر و ماده است كه به فرزندان منتقل می شود. تا قبل از كشف روش كلون سازی تصور بر این بود كه سلول های سوماتیك پس از تمایزیافتن قادر به برگشت به حالت اولیه (تمایز نیافته) نیستند. به عبارت دیگر تصور قبلی بر این پایه بود كه سلول های سوماتیك با وجودی كه تمامی ژن ها را در هسته همراه دارند، قادر به تولید موجودی كامل نیستند. كلون كردن به معنی تكثیر غیرجنسی است
.
نمونه عملی آن تكثیر گیاهان است و یا در حشراتی مانند زنبورعسل و خزندگان و ماهی ها و آبزیانی همانند آرتمیا پدیده ای به نام بكرزایی (Parthenogenesis) وجود دارد كه می توان آن را پدیده ای مشابه كلون سازی دانست. كشف بافت گیاهی فرآیندی است كه در آن قطعات كوچكی از بافت زنده گیاهی جدا شده و به مدت نامحدودی در یك محیط مغذی سترون رشد داده می شود. كلون سازی از طریق مهندسی ژنتیك در گیاهان، حیوانات و یا حتی باكتری ها برای تولید انبوه با كیفیت خاص صورت می گیرد. از طریق این تكنولوژی می توان نسل های در حال انقراض را نجات داد. از مزایای شبیه سازی در پرورش دام های اهلی می توان به استفاده از تعداد محدودی از حیوانات پرتولید با هزینه نگهداری كمتر و افزایش سریع پیشرفت ژنتیكی گله اشاره كرد. با توجه به اینكه فنوتیپ افراد عمدتاً تحت تاثیر مشترك وراثت و محیط است هیچ گاه حتی در دوقلوهای یكسان، دو فرد كاملاً شبیه به هم نخواهند بود. نتیجتاً در شبیه سازی ژنوتیپ افراد كاملاً مشابه است اما دو فرد مذكور فنوتیپ یكسانی نخواهند داشت
.
● روش های كلون سازی

شبیه سازی با روش های گوناگون و با اهداف متفاوت انجام می پذیرد كه به طور كلی سه روش كلی در این مورد وجود دارد
:
الف- كلون سازی رویانی

این روش روشی است كه در طبیعت در تولد دوقلوها یا چندقلوها رخ می دهد. در این روش در شروع مراحل تقسیم جنینی بعد از لقاح، یعنی زمانی كه هنوز سلول های جنینی تمایز نیافته اند یك سلول را جدا و با تحریكات، این سلول را به ادامه تقسیم تا حد به وجود آمدن یك جنین مستقل وادار می كنند
.
ب- كلون سازی تولیدمثلی

هدف از این روش، تولید موجودات زایا با استفاده از سلول های سوماتیك است. در این روش در مرحله خاصی از تقسیم سلولی، هسته سلول های سوماتیك را كه حاوی تمامی ژن های موجود هستند جدا كرده و پس از تیمار الكتریكی یا شیمیایی این هسته را در داخل یك تخم لقاح نیافته كه هسته آن قبلاً خارج شده قرار می دهند سپس مجموعه حاصل را در رحم مادری كه به طور مصنوعی شرایط آبستنی در آن القا شده لانه گزینی می كنند كه در نهایت موجود جدید كاملاً شبیه فردی خواهد شد كه سلول سوماتیك از آن اخذ شده است
.
ج- كلون سازی درمانی

(Therapeutic Cloning)
در این روش ابتدا با استفاده از سلول های سوماتیك یك فرد، شبیه سازی انجام می شود و در مرحله اولیه جنینی از رویانی كه حاوی چند سلول است تعدادی سلول جدا و در محیط كشت اختصاصی، سلول، بافت یا اندام مورد نظر تكثیر می شود. هدف از این روش تولید بافت یا عضوی است كه فرد از دست داده است مثل پوست تحلیل رفته در نتیجه سوختگی، كلیه، كبد، مغز استخوان، قلب، سلول های عصبی یا عضلانی. واضح است پیوند اعضای تولید شده به خود شخص، به دلیل قرابت ژنتیكی به مراتب موفقیت آمیزتر است و بعد از پیوند نیازی به مصرف داروهای مضر به منظور جلوگیری از دفع پیوند به مدت طولانی وجود ندارد
.
● مزایا و معایب كلون سازی

حیوانات كلون شده اجازه پیشرفت سریع در درك مكانیسم روشن و خاموش كردن ژن ها را می دهند و به وسیله استفاده از حیوانات همانندسازی شده و یكسان از لحاظ ژنتیكی دانشمندان قادرند نتایج سریع و دقیقی را به دست آوردند چرا كه تفاوت ژنتیكی در این موجودات به حداقل ممكن خود رسیده است. از دیگر مزایای تكنیك كلون سازی سلول های حیوانی این است كه به ما اجازه می دهد گونه هایی از موجودات زنده را كه در خطر انقراض قرار دارند نجات دهیم.از اهداف كلون سازی در آزمایشگاه های كشورهای مختلف می توان به امكان بازیابی جوانی، كمك به پیشگیری حملات قلبی، استفاده از سلول های بنیادی برای ترمیم سلول های مغز و بافت های سوخته، درمان نازایی، درمان ژن های معیوب، درمان سرطان و كاربردهای محرمانه نظامی اشاره كرد.از معایب این روش ها این است كه دانشمندان هنوز به حیات طولانی مدت و سلامت حیوانات كلون شده اطمینان ندارند
.
این به دلیل آن است كه سلول هایی كه عمر بالایی دارند و در معرض اشعه تیمار می شوند ممكن است حاوی جهش های مضر در ژنوم شوند. بعضی متخصصان بر این باورند كه با وجودی كه گله های یكسان حاصل از كلون سازی تولید مناسبی را خواهند داشت اما به علت كاهش شدید تنوع امكان هر نوع نتایج غیرقابل پیش بینی وجود خواهد داشت. در نهایت اعداد و ارقام ناشی از همانندسازی نیز همواره نشان می دهد كه احتمال موفقیت در همانندسازی در بهترین حالت ۵ الی ۱۰ درصد است و در حدود ۷۵ درصد كلون ها در دو ماه اول زندگی از بین می روند. دستیابی به تكنیك های این روش به دست بزهكاران نیز تهدید جدی و نگران كننده عمده ای است كه ممكن است جهان را با نابودی مطلق روبه رو كند
.
●● جمع بندی

كلون كردن به معنی تكثیر غیرجنسی است. كلون سازی از طریق مهندسی ژنتیك در گیاهان، حیوانات و یا حتی باكتری ها برای تولید انبوه با كیفیت خاص صورت می گیرد. از طریق این تكنولوژی می توان نسل های در حال انقراض را نجات داد. از مزایای شبیه سازی در پرورش دام های اهلی می توان به استفاده از تعداد محدودی از حیوانات پرتولید با هزینه نگهداری كمتر و افزایش سریع پیشرفت ژنتیكی گله اشاره كرد. در بهمن ماه ۱۳۸۱ انجمن ژنتیك ایران طی بیانیه ای ضمن تاكید بر حقوق اساسی انسان ها و احترام به خانواده و حقوق آن به عنوان بنیادی ترین نهاد مدنی، كاربرد صحیح و قانونمند دستاوردهای علمی چون كلون سازی در راستای بهبود درمانی و سلامت انسان را لازم دانست.

شبیه سازی


شبیه سازی باز تولیدی بسیار گران است و امید انجام مطلوب آن بسیار كم است. علاوه برآن رشد تومورها در آن به سرعت انجام می شود و كوچكترین بیماری برای این نوع حیوانات، می تواند منجر به مرگ شود. اكثر این حیوانات رشد غیرطبیعی دارند و گاه به دلایل نامشخص به یك باره می میرند

شبیه سازی باز تولیدی بسیار گران است و امید انجام مطلوب آن بسیار كم است. علاوه برآن رشد تومورها در آن به سرعت انجام می شود و كوچكترین بیماری برای این نوع حیوانات، می تواند منجر به مرگ شود. اكثر این حیوانات رشد غیرطبیعی دارند و گاه به دلایل نامشخص به یك باره می میرند
.
شبیه سازی(cloning)یكی از پیشرفته ترین دست یافته های بشر در زمینه علم پزشكی و مهندسی ژنتیك است كه هر مرحله پیشرفت آن جنجال های بسیار زیادی را به همراه دارد. صرف نظر از پیامدهای اخلاقی شبیه سازی كه در این مجال مورد بحث ما نیست، در این مقاله سعی شده است بیشتر به خود شبیه سازی و روش های آن پرداخته شود. روش هایی كه شبیه سازی انسان فقط بخشی از آنهاست و حوزه بسیار گسترده ای را شامل می شود
.
امكان شبیه سازی انسان زمانی مطرح شد كه دانشمندان اسكاتلندی در مؤسسه روسلین، «دالی» را تولید كردند. «دالی» كه به «دالی گوسفنده» شهرت داشت گوسفندی بود كه تولید آن در سراسر دنیا با عكس العمل های متفاوتی از لحاظ علمی و اخلاقی مواجه شد. این كار كه در سال ۱۹۹۷ از سوی مجله نیچر به عنوان مهم ترین تحقیق علمی سال برگزیده شد، در كنار نگرانی های اخلاقی بسیار زیادی كه در برداشت- چه از سوی علمای مسیحیت و اسلام و چه از سوی مقامات كشورهای مختلف- افق جدیدی در علم ژنتیك پیش روی دانشمندان گشود و امیدواری های زیادی برای بهبود زندگی بشر ایجاد كرد. به دلیل حساسیتی كه تولید دالی در برداشت، رسانه ها توجه خاصی به پدیده شبیه سازی نشان دادند، اما این نوع شبیه سازی تنها یك نوع خاص از چندین روش شبیه سازی موجود در علم پزشكی و ژنتیك است كه به شبیه سازی بازتولیدی مشهور است. علاوه بر این نوع شبیه سازی، چند نوع دیگر شبیه سازی هم وجود دارد كه می توان از آن ها علاوه بر باز تولید یك ارگانیزم خاص در انجام دیگر تحقیقات پزشكی هم استفاده كرد
.
در این مقاله به طور كلی در مورد سه نوع شبیه سازی بحث خواهیم كرد
:
۱ - شبیه سازی دی ان ای یا فناوری دی ان ای باز تركیب شده

۲ - شبیه سازی باز تولیدی

۳ - شبیه سازی درمانی

●فناوری دی ان ای باز تركیب شده

در این قسمت می توان فناوری دی ان ای باز تركیب شده، شبیه سازی دی ان ای، شبیه سازی مولكولی یا شبیه سازی ژنی را در كنار هم دسته بندی كرد، چون همه از یك پروسه مشترك پیروی می كنند. انتقال دستواره (تكه ای از دی ان ای اصلی كه برای تكثیر از آن جدا می شود) از یك ارگانیزم به یك عنصر ژنتیك خود همانندساز مانند پلازمید باكتریایی. دانشمندانی كه بر روی یك ژن خاص كار می كنند معمولاً از پلازمید باكتریایی برای تولید كپی های چند گانه همان ژن استفاده می كنند. پلازمیدها كروموزوم های اضافی خود همانندساز مولكول دایره ای دی ان ای هستند كه جدا از ژنوم های معمولی باكتریایی هستند. پلازمیدها و دیگر گونه های ناقل شبیه سازی، توسط محققان ژنوم انسان برای تكثیر ژن ها و دیگر تكه های كروموزوم كه مواد شناسایی كافی برای تحقیق بیشتر تولید می كنند استفاده می شوند. برای شبیه سازی یك ژن، یك تكه از دی ان ای كه ژن مورد نظر را شامل می شود از دی ان ای كروموزومی توسط آنزیم های محدود كننده جدا می شود و سپس با یك پلازمید كه توسط همان آنزیم های محدود كننده جدا شده است، تركیب می شود. هنگامی كه یك تكه از دی ان ای كروموزومی به ناقل شبیه سازی در آزمایشگاه وصل می شود، به آن مولكول دی ان ای بازتركیب شده گفته می شود. با انتقال این مولكول به سلول میزبان مناسب، دی ان ای باز تركیب شده در كنار دی ان ای سلول میزبان باز تولید می شود
.
شبیه سازی باز تولیدی شبیه سازی بازتولیدی فناوری است برای تولید یك حیوان كه از همان هسته دی ان ای بهره می برد كه حیوانی دیگر در همان زمان یا پیش از آن، آن هسته دی ان ای را داشته یا دارد. دالی گوسفند معروف اسكاتلندی ها با همین روش شبیه سازی شده بود. در این پروسه كه انتقال هسته سلول تكثیر شونده نام دارد، دانشمندان مواد ژنتیك هسته یك سلول بالغ اهدا كننده را به یك تخم كه هسته و همین طور مواد ژنتیك آن جدا شده اند منتقل می كنند. این تخم كه دی ان ای یك سلول اهدا كننده را در خود دارد باید با جریان های شیمیایی یا الكتریكی مراقبت شود تا برای تقسیمات سلولی تحریك شود. هنگامی كه جنین شبیه سازی شده به سطح مناسبی از پیشرفت می رسد به رحم یك میزبان مؤنث منتقل می شود جایی كه تا تولد به پیشرفت خود ادامه می دهد. موجودی كه با روش انتقال هسته تولید می شود، نمونه شبیه سازی شده واقعی حیوان اهدا كننده نیست و فقط دی ان ای كروموزومی و هسته ای آن همانند حیوان اهدا كننده است. در این زمینه موفقیت پروژه دالی بسیار چشمگیر است چرا كه اثبات كرد مواد ژنتیك یك سلول بالغ می توانند برای تولید یك ارگانیزم جدید كامل مورد استفاده قرار گیرند. پیش از این دانشمندان بالاتفاق تصور می كردند هنگامی كه سلولی به كبد، قلب، استخوان یا هر نوع دیگری از بافت های بدن تخصیص داده می شود، دیگر استفاده از آنها در بافت های دیگر امكان ندارد و دیگر ژن هایی كه در سلول بودند و نیازی به آنها نبود غیرفعال می شوند. برخی محققین براین باورند كه اشتباه یا كامل انجام ندادن پروسه باز برنامه ریزی، سبب مرگ، نقص عضو و معلولیت حیوانات شبیه سازی شده خواهد شد
.
●شبیه سازی درمانی

این شبیه سازی كه به شبیه سازی جنینی هم معروف است در واقع تولید جنین های انسانی برای استفاده در تحقیقات است. هدف از انجام این شبیه سازی تولید انسان های شبیه سازی شده نیست، بلكه هدف كشت سلول هایی است كه می توانند در تحقیقات پیشبردی انسان و همچنین درمان بیماری ها مورد استفاده قرار گیرند. این سلول ها برای محققان بیومكانیك بسیار با اهمیت هستند برای این كه می توان از آن ها برای تولید هر نوع سلولی كه در بدن انسان وجود دارد استفاده كرد. این سلول ها پس از گذشت ۵ روز از تقسیم تخم، از آن استخراج می شوند. پروسه استخراج باعث از بین رفتن جنین می شود كه این مسأله نگرانی های اخلاقی فراوانی را در پی دارد. محققان امیدوارند روزی این سلول های ساختگی، جایگزین مناسبی برای سلول هایی شوند كه بر اثر بیماری هایی نظیر آلزایمر، سرطان و... از بین رفته اند. پس از آشنایی جزیی با روش های مختلف شبیه سازی، این سؤال مطرح می شود كه اصلاً چرا انسان باید شبیه سازی شود؟ و یا این كه آیا تا به حال هیچ انسانی شبیه سازی شده است؟ در مورد شبیه سازی انسان باید گفت كه تا به حال هیچ انسانی از كشت سلول های یك انسان دیگر تولید نشده است. اما در مورد این كه چرا انسان باید شبیه سازی شود، این گروه از دانشمندان موارد ذیل را ذكر می كنند. یكی از كاربردهای شبیه سازی می تواند برای زوج ناباروری اتفاق بیفتد كه تمایل بسیار زیادی به بچه دارند. این بچه كه از یكی از والدین شبیه سازی می شود، مسلماً در دوران كودكی فشارهای فیزیولوژیكی بسیار زیادی را متحمل خواهد شد. كاربرد دیگر شبیه سازی می تواند شبیه سازی استعدادهای بشری برای چند نسل باشد. مثلاً می توان با استفاده از دی ان ای اینشتین، وی را شبیه سازی كرد، اما هیچ تضمینی نیست كه اینشتین جدید همانند آلبرت با هوش ما همان راهی را برگزیند كه اینشتین به خاطر آن به شهرت رسیده است. یكی دیگر از موارد شبیه سازی، تولید جنین های تحقیقاتی است كه پیش تر بدان اشاره شد. با همه علاقه ای كه بشر به شبیه سازی دارد، این پدیده دارای خطرات و ایراداتی است كه به صورت مختصر به آنها اشاره خواهد شد. شبیه سازی باز تولیدی بسیار گران است و امید انجام مطلوب آن بسیار كم است. نزدیك به ۹۰ درصد اقدام های شبیه سازی در این زمینه به نتیجه نمی رسند و برای انجام یك شبیه سازی موفق، باید نزدیك به ۱۰۰ بار انتقال هسته ای صورت گیرد و در همین یك مورد موفق هم، حیوان شبیه سازی شده نسبت به عفونت ها بسیار غیرمقاوم است. نمونه آن هم دالی بود كه بر اثر عفونت ریه مرد. علاوه برآن رشد تومورها در آن به سرعت انجام می شود و كوچكترین بیماری برای این نوع حیوانات، می تواند منجر به مرگ شود. اكثر این حیوانات رشد غیرطبیعی دارند و گاه به دلایل نامشخص به یك باره می میرند
.
از میان حیواناتی كه تاكنون شبیه سازی شده اند، می توان به گوسفند ها، موش ها، گاو ها و حیوانات خانگی از قبیل گربه اشاره كرد. اما یكی از وسوسه انگیزترین شبیه سازی ها، شبیه سازی حیوانات ما قبل تاریخ مانند دایناسورها است، بدین ترتیب كه با استفاده از دی ان ای بازمانده از آنها در سنگواره ها، آن ها را شبیه سازی كرد. هنگامی كه این فرضیه مطرح شد، موافقت ها و مخالفت های زیادی با آن شد، اما این التهابات به زودی فروكش كرد، چون این موجودات بیش از ۶۵ میلیون سال پیش از بین رفته اند و این در حالی است كه دی ان ای، فقط ۱۰ هزار سال عمر می كند. نظریه بعدی شبیه سازی ماموت ها بود كه كمتر از ۱۰ هزار سال پیش زندگی می كرده اند. با این حال پیدا كردن دی ان ای مناسب ماموت ها غیرممكن به نظر می رسد. با این تفاسیر شبیه سازی موجودات منقرض شده فعلاً امكان ناپذیر است. البته شاید روزی فرزندان شبیه سازی شده دانشمندان امروزی بتوانند دایناسورها را هم اهلی كنند.





نوع مطلب : تقسیمات سلولی، 
برچسب ها : كلون كردن (دانش شبیه سازی)،