Similar presentations:
Клеточная инженерия эмбрионов
1. Лекция 7. Клеточная инженерия эмбрионов
Содержание:1. Понятие и основные направления…………….
2. Клонирование………………………………………..
3. Соматическая гибридизация………………………..
2. 1 Понятие и основные направления
3.
Клеточная инженерия - раздел современнойбиологии, изучающий процесс и последствия
переноса всего или значительной части
генетического материала от одной клетки к другой,
совокупность методов по реконструкции
зародышевых клеток.
хромосомная (перенос больших групп генов или
хромосом)
геномная (полный перенос генома)
4.
Основные направления:Клонирование - получение генетически идентичных клеток или
организмов (клонов), развившихся в результате деления единственной
клетки-предшественника
Соматическая гибридизация - слияние зародышевых
клеток разных организмов
5. 2 Клонирование
6.
Клонирование– получение генетически
идентичных клеток или организмов (клонов),
развившихся в результате деления единственной
клетки-предшественника.
(от греч. clon – отпрыск, ветвь)
Способностью к развитию в
специализированные клетки и целый организм
обладают стволовые клетки
7.
Монозиготные близнецы - пример природных клонов8.
Организм – клон клеток9.
Стволовые клетки – (stem cells)недифференцированные клеточные
элементы, обладающие свойствами
самовозобновления и дифференцировки.
10.
Классификация стволовых клеток по ихдифференцировочному потенциалу
Тотипотентные клетки - способны формировать все
эмбриональные и экстра-эмбриональные типы клеток и
давть начало новому организму (только зигота и
бластомеры 2 – 8 клеточной стадии)
Плюрипотентные (полипотентные) клетки способны формировать все типы клеток эмбриона.
(эмбриональные стволовые клетки, первичные половые
клетки).
«Взрослые» стволовые клетки (adult stem cells) варьируют по способности к дифференцировке от
мульти- до унипотентных.
11.
Источники стволовых клетокЭмбриональные стволовые клетки (ЭСК)
- внутриклеточная масса раннего эмбриона
(бластоцисты).
Фетальный клеточный материал - клетки
зародыша на 9-12 неделе развития
Стволовые клетки взрослого
организма (гемопоэтические стволовые
клетки; клетки пуповинной крови, стволовые
клетки нервной ткани, стволовые клетки
кожи, стволовые клетки скелетной
мускулатуры, стволовые клетки миокарда,
мезенхимные стволовые клетки)
12.
Методы клонированияПересадка ядер соматических клеток в
энуклеированную яйцеклетку
Дисекция (деление) эмбрионов
13.
1. Пересадка изолированных ядер соматическихклеток в энуклеированную яйцеклетку
1892 г. – Август Вейсман: «… в ходе
развития и дифференциации клеток
гены утрачиваются».
1940-е гг. – первая пересадка ядер
бластоцист в энуклеированные
яйцеклетки тритона
Георгий Викторович
Лопашов
14.
1961 г. – Джон Гёрдон - пересадка ядер соматическихклеток в энуклеированную икру лягушки
Схема экспериментов Дж. Гёрдона
Xenopus laevis
15.
1996 г. - Ян Вилмут - рождение первого клонированногоягненка (овечка Долли); Рослин, Шотландия
Долли – ягненок породы Финский дорсет,
рожденный от шотландской черномордой
овцематки
16.
Шотландскаячерномордая
Схема клонирования Долли
Удаление гаплоидного ядра
Донор яйцеклетки
277 яйцеклеток
Слияние ядра и яйцеклетки
Донор ядер клеток молочной железы
2n
Финский
дорсет
Зигота с диплоидным ядром
(без оплодотворения)
Эмбрион
17.
Микрооперация по переносу ядра в яйцеклетку18.
Технология:• получение неоплодотворенных яйцеклеток;
• получение ядер соматических клеток (ЯСК);
• удаление гаплоидного ядра из яйцеклетки (ЭЯ);
• слияние диплоидного ЯСК с цитоплазмой
яйцеклетки;
• стимуляция дробления;
• культивирование эмбриона;
• пересадка реципиенту.
19.
Клонирование животных разных видов:1996 — овечка Долли.
1997 — первая мышь
1998 — первая корова
1999 — первый козёл
2001 — первая кошка
2002 — первый кролик
2003 — первые бык, мул, олень.
2005 — первая собака (афганская борзая)
2006 — первый хорёк
20.
2. Дисекция эмбрионов – разделение эмбрионовна части (половинки) проводится на 8-16- клеточных
эмбрионах
Технология:
• извлечение бластомеров из зоны пеллюцида;
• разделление клеточной массы на половинки;
• заключение половинок в подотовленные зоны
пеллюцида;
• культивирование эмбрионов, оценка
жизнеспособности;
• пересадка реципиентам.
21.
Схема дисекции эмбрионов22.
Значение клонирования:• размножение уникальных генотипов;
• повышение эффективности метода ТЭ,
увеличение выхода теля в 2 раза;
• источник ЭСК
Направление клонирования:
Репродуктивное – получение живых особей
Терапевтическое – получение стволовых
клеток для восстановления больных органов
23. 3 Соматическая гибридизация
24.
Соматическая гибридизация - слияниезародышевых клеток разных организмов.
Организмы, полученные таким образом
называются аллофенными, или химерными
(генетические химеры)
Методы:
Агрегация морул (Тарковского-Минтц)
Инъекция бластомеров в бластоцисту
(Гарднера)
25.
Агрегация морул –слияние разны морул в
единый эмбрион:
• получение морул от
доноров (5-6 дн);
• освобождение от ZP;
• агрегация клеток;
• заключение в ZP;
• пересадка реципиенту.
26.
Инъекция бластомеров в бластоцистуБла1
М2
27.
Получение животных методом соматическойгибридизации:
1974 г. – рождение химерной овцы
1980 г. – межвидовые химеры мыши и крысы
1984 г. – межвидовые химеры овцы и козы
1985 г. – межпородный гибрид крупного рогатого скота
(симментальская, голштинская, бурая немецкая,
швицкая)