La clonación es la reproducción de una célula o un organismo completo sin alterar su estructura genética. Esto es, una célula cuando se divide, hace una copia exacta de su material genético y luego lo reparte entre las dos células hijas: cada una de las células hijas es un clon con la misma información genética.
La clonación es lo opuesto a la reproducción sexual: no hace falta la participación de dos individuos de diferente sexo.
Los organismos resultantes de la clonación se llaman clones, es decir, un clon es un conjunto de individuos genéticamente idénticos que provienen de un mismo ancestro.
¿Qué tipos de clonación existen?
En líneas generales podemos hablar de dos tipos de clonación: la natural y la artificial.
Clonación natural
La clonación ocurre ampliamente en la naturaleza; la división por mitosis es una clonación celular que se presenta en:
- seres vivos unicelulares: bacterias, arqueas, protozoarios y levaduras;
- las células somáticas de los organismos pluricelulares, con excepción de las células del sistema inmunológico;
Por otro lado, se pueden clonar organismos completos de forma natural en varias situaciones:
- reproducción vegetativa de las plantas: gran parte de las plantas también se multiplican independientemente de la reproducción sexual a través de cortes, del desarrollo de raíces, por bulbos, entre otros.
- Los gemelos idénticos: en este caso, el cigoto o blastocisto inicial se divide y da origen a más de un ser con la misma información genética.
Clonación artificial
La clonación artificial es la multiplicación de ADN, células o individuos completos con la misma identidad genética con la intervención humana. Esta se realiza en un laboratorio especializado de microbiología o biología molecular.
Tipos de clonación según su función
Según la función para la que se requiere la clonación artificial, esta puede ser:
- reproductiva: clonación de animales o seres humanos.
- terapéutica: clonación de células madre embrionarias.
- molecular: clonación de ADN
Clonación reproductiva: clonación de animales
La clonación reproductiva se aplica a la clonación de organismos multicelulares completos. En este caso, no se requiere la participación de dos individuos de diferentes sexos o del proceso de fecundación.
¿Cómo se realiza la clonación reproductiva?
Para la clonación reproductiva se utiliza mayoritariamente la técnica de transferencia del núcleo de una célula somática. Esta técnica consiste en sacar el núcleo de una célula somática diploide e introducirlo dentro de un óvulo, al cual se le retiró el núcleo haploide. La célula somática donadora se toma de algún tejido de un individuo adulto.
La célula con el citoplasma del ovocito y el núcleo de la otra célula se coloca en un medio adecuado de crecimiento. Al dividirse por un corto tiempo llega a la etapa de embrión. Luego este embrión se introduce en el útero de una madre sustituta, para que se desarrolle y crezca hasta ser un animal completo.
Clonación reproductiva: clonación humana
Con la presentación al público de la oveja Dolly, el primer mamífero en ser clonado, se despertaron controversias en cuanto a la posible clonación reproductiva de un ser humano. Sin embargo, desde mucho antes una diversidad de novelas, como Un mundo feliz de Aldous Huxley, y películas de ciencia ficción como la "Guerra de las Galaxias" mostraban la clonación de seres humanos como una función normal de un futuro lejano.
El proceso de clonación de un ser humano completo presenta una gran controversia y problemas éticos, que difícilmente podrán resolverse a corto plazo.
Clonación terapéutica: clonación de células madre
La clonación terapéutica produce células madres humanas con la finalidad de reparar defectos o remediar enfermedades. A diferencia de la clonación reproductiva, la clonación terapéutica emplea la técnica de transferencia de núcleos para producir células madres embrionarias personalizadas.
En 1998 se clonaron por primera vez células madres embrionarias a partir de embriones humanos. A raíz de esto, algunos países elaboraron leyes que prohiben la clonación terapéutica o reproductiva de humanos, sin embargo, no se ha conseguido un acuerdo a nivel internacional.
Clonación genética: clonación del ADN
La clonación genética o clonación molecular es el método que permite crear moléculas de ADN idénticas en un organismo hospedero. La clonación de pequeños fragmentos del genoma permite la manipulación y el estudio de genes específicos.
¿Cómo se realiza la clonación genética?
Para la clonación de genes se utilizan vectores de clonación, que no son más que instrumentos de biología molecular para insertar segmentos de ADN dentro del citoplasma o el núcleo de una célula. Se pueden usar bacterias o levaduras como células para la clonación molecular genética. Se estimula el crecimiento y la división de estas células, con lo cual se reproduce el ADN deseado.
Ejemplos de clonación animal
Un área de especial interés es la clonación de animales, particularmente animales de producción alimenticia: vacas, ovejas, cabras, puercos. El propósito es replicar animales cuyo rendimiento es muy apreciado.
El primer animal clonado
El primer animal clonado artificialmente fue una rana de la especie Xenopus laevis. A principios de los 1960s, John Gurdon utilizó los núcleos de células intestinales de una rana y los introdujo en los huevos de otra rana, luego de sacarles el núcleo. De estos experimentos se obtuvieron renacuajos normales.
Clonación de la oveja Dolly
El 5 de julio de 1996 nació en el Instituto Roslin (Edimburgo, Reino Unido) la oveja Dolly. El científico Ian Wilmut y su grupo de colaboradores publicaron sus resultados en febrero de 1997 en la revista Nature.
El proceso de clonación de Dolly consistió de los siguientes pasos:
- Obtención de óvulos de una oveja;
- extracción de los núcleos de estos óvulos, y así su contenido genético;
- inyección en los óvulos sin núcleo de núcleos provenientes de células de glándula mamaria de otra oveja;
- inicio del crecimiento y división del óvulo con el nuevo material genético hasta formar un embrión;
- implantación de los embriones en una oveja sustituta;
- gestación y posterior nacimiento de la oveja Dolly.
La oveja Dolly murió el 14 de febrero del 2003 debido a una enfermedad pulmonar. El nacimiento de la oveja Dolly impulsó la clonación en otras especies animales, como vacas y cabras.
Clonación de mascotas
Recientemente han crecido los casos a nivel mundial de la clonación de mascotas. Este proceso es bastante costoso y ya existen compañías que promocionan el servicio de clonación de mascotas, como perros y gatos.
Clonación de animales extintos
Dentro de las potenciales aplicaciones de la clonación artificial está el de "regresar a la vida" animales extintos, de los cuales se haya podido preservar su ADN en los fósiles. Un ejemplo patente es el del mamut peludo, del cual se consiguió un espécimen en buenas condiciones en Siberia, en el 2011. Un grupo de científicos japoneses y rusos lograron recuperar unas células de este mamut y lograron activarlas.
Aplicaciones y beneficios de la clonación
Como en todas las tecnologías desarrollados por los humanos, se consiguen beneficios y se presentan problemas y controversias con respecto a la clonación, específicamente la clonación artificial.
- En la agricultura: es posible cultivar plantas o reproducir animales cuyo genoma es el más adaptado para la producción de alimentos a gran escala.
- Obtención de tejidos para trasplantes sin los problemas de rechazo inmunológico.
- Estudio de enfermedades humanas hereditarias.
- Producción de anticuerpos monoclonales: Los anticuerpos monoclonales son proteinas idénticas que se obtienen al clonar la célula productora de dicho anticuerpo, el linfocito B.
Limitaciones de la clonación
- La mayoría de los embriones producto de clonación son defectuosos y los animales que llegan a nacer presentan problemas serios de salud.
- Implicaciones éticas de la replicación de un individuo: personas con el poder para financiar la clonación propia podrían abusar de su superioridad.
- Disminución de la biodiversidad genética.
¿Cuáles son los objetivos de la clonación?
- Obtener una copia exacta de un determinado individuo, ya sea una célula, un pedazo de ADN o un ser vivo completo.
- Investigar los procesos de diferenciación celular.
- Investigar la función de un gen.
- Estudiar el efecto de los compuestos químicos en las células en cultivo.
- Estudiar los procesos embriológicos.
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