복제의 소개
1997년 2월 23일 외신이 보도한 이후(공식 과학 논문은 1997년 2월 27일 '네이처'지에 게재됨) 스코틀랜드 과학자들은 체세포 배양을 통한 양 복제 성공 소식은 전 세계에 충격을 안겼다. 중국의 유명 유전학자 우하오 교수는 이를 '복제 폭풍'이라고 불렀다. 과학적 성취에 대한 반응은 매우 광범위하고 강력하여 언론, 과학계, 철학, 윤리계, 정부 부서 및 입법 기관, 일반 대중에 이르기까지 모두 복제 기술에 대한 우려를 표명했습니다. 복제란 정확히 무엇인지, 이 기술의 가치와 의의는 무엇인지, '복제 시대'를 어떻게 맞이할 것인지 등이 모두 논의의 초점이 되었다.
1. 복제의 개념
우리 모두 알고 있듯이 유기체의 번식은 번식을 통해 완성됩니다. 생물학적 번식에는 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 유성 생식이라고 하고 다른 하나는 무성 생식이라고 합니다.
유성생식이란 남녀의 생식세포(정자와 난자)를 융합해 자손을 낳는 방식을 말한다. 무성생식은 남성과 여성의 생식세포가 결합하여 이루어지는 것이 아니라, 유기체 자체의 핵분열 재생산이나 체세포의 성장과 발달을 통해 개체를 형성한다. 무성 생식은 식물과 일부 동물(예: 단세포 동물 및 하등 동물)에서 더 흔합니다.
클론(Clone)은 영어 '클론(clone)'을 음역한 것으로 원래 묘목이나 나뭇가지를 뜻하는 그리스어 klon에서 유래했으며, 무성생식이나 영양생식을 하는 일부 식물을 일컫는다. 시간이 흐르고 과학이 발전함에 따라 그 의미에는 시험관 내에서 배양된 세포에 의해 생성된 세포 그룹, "모" 서열에 의해 생성된 DNA 서열 등 많은 내용이 추가되었습니다. 요약하면, 클로닝은 무성생식을 통해 하나의 세포나 개체로부터 유전적으로 동일한 세포군이나 개체군을 얻는 것을 말한다.
중국 고전 '서유기'에 나오는 손오공은 단순히 머리카락 한 줌을 뽑고 불멸의 기운을 불어넣는 것만으로도 많은 손오공을 '변신'시킬 수 있다. 한 줌의 연모를 뽑으면 세포군이 나와야 하고, 이 세포군은 동일한 손대성군을 배양할 수 있기 때문이다. 이것도 무성생식에 속합니다. Sun Dasheng은 매우 강력하고 즉시 수천 명을 "복제"할 수 있습니다. 간단히 말해서 복제는 무성생식, 즉 '복사'와 '재생산'이다.
2. 식물복제
무성생식(복제)은 원래 낮은 수준의 번식 방법이다. 생물학적 진화 수준이 낮을수록 이 생식 방법을 채택할 가능성이 높아지고, 진화 수준이 높을수록 이 생식 방법을 채택할 가능성이 줄어듭니다. 미생물과 같은 하등 유기체는 스스로 분열하여 번식하기 때문에, 분열 후 자손은 부모와 정확히 동일한 유전 물질을 갖게 됩니다. 따라서 이러한 의미에서 미생물은 "개체"를 갖지 않으며 죽지도 않습니다. 엄격한 의미에서 미생물의 부모와 자손 사이에는 외부 영양 환경이 여전히 다르기 때문에 여전히 약간의 차이가 있지만, 고등 동물의 관점에서 보면 이러한 차이는 너무 미미해 보입니다. 이 차이가 무시할 수 있다는 조건 하에서 미생물에 관한 한 그들은 불멸이라고 말할 수 있습니다. 죽음은 더 높은 단계로의 생물학적 진화의 산물입니다. 요즘에는 생명의학 연구에서 클로닝 기술을 이용해 시험관 내에서 배양한 정상 세포나 암세포를 '불멸의 세포주'라고도 부르는데, 이는 이들 세포가 '불멸'이라는 뜻이기도 하다.
생의학 연구가 미시적 수준에 들어섰습니다. 정상 세포나 비정상 세포의 불멸 세포주를 배양하는 복제 기술을 사용하는 것은 매우 어려운 작업이지만 다양한 과학계와 의학계에서 점점 더 대중화되고 있습니다. 국가가 더 많은 관심을 받게 됩니다. 농업에서 사람들은 인간의 필요에 적합한 식물을 번식시키기 위해 오랫동안 삽목, 겹겹이 쌓기 및 기타 방법을 사용해 왔습니다. 축산업계에서는 복제기술을 활용해 보다 개량된 동물을 생산하는 연구를 세계 각국에서 진행하고 있다. 그러나 고등 유기체의 성체의 체세포에서 성체의 발달은 복제 기술의 주요 발전입니다.
수년 전 미국 코넬대학교 연구진은 성숙한 당근을 고속으로 저어 단일 당근 세포를 얻은 다음, 이 단일 세포를 성장 배지에 넣어 유전적으로 동일한 당근을 배양했습니다. 이 실험을 통해 식물 세포의 전능성 이론이 확인되었습니다.
소위 식물 세포의 전능성 이론은 체세포를 포함하여 식물체의 모든 세포가 완전한 개체로 발전할 수 있는 잠재력을 가지고 있음을 의미합니다.
식물세포 전능성 이론은 식물계에서 널리 입증됐다. 이제 우리는 인공적인 체외 배양을 통해 식물의 살아있는 세포, 조직, 기관으로부터 완전한 식물을 얻을 수 있고, 많은 식물을 생산할 수 있습니다. 이 기술을 조직 배양이라고 합니다. 이는 꽃과 작물(예: 사탕수수)의 시험관 묘목을 공장에서 생산하는 데 사용되었습니다.
3. 동물 복제 과정
동물의 무성생식에 대한 연구는 항상 과학자들의 연구 주제였습니다. 인간은 수천년 동안 유성생식을 통해 가축품종을 사육해왔기 때문에 그 결과 우수한 개체나 집단이 탄생하게 되었다. 그들은 일반 개인보다 사람들의 필요와 욕구를 더 잘 충족시킬 수 있습니다. 예를 들어, 유난히 우유 생산량이 많은 소, 양모 생산량이 많은 양 떼, 수상 경력이 있는 경주마, 뛰어난 경찰견 등이 있습니다. 그러나 유성생식을 통해 태어난 자손의 능력은 반드시 부모의 능력과 같을 필요는 없으며, 일부는 심지어 부모보다 열등하기도 합니다. 그 이유는 난자나 정자가 부모를 구성하는 대립 유전자의 절반만 갖고 있고, 대립 유전자의 조합이 거의 무한할 수 있어 다른 자손을 낳을 수 있기 때문입니다. 형제, 자매, 형제, 자매 사이에는 큰 차이가 있습니다. 왜냐하면 정확히 동일한 유전자형을 갖는 것이 극히 어렵기 때문입니다.
그래서 유성 생식을 통해 표현형을 유지하는 것은 매우 어렵습니다. 우유 생산량이 많은 젖소와 같은 원하는 표현형이 얻어지면 무성생식을 통해 이 표현형을 유지, 확장 및 재생산하는 것, 즉 유전적으로 동일한 개체를 많이 생산하는 것은 경제적 관점에서 분명히 가치가 있습니다.
⒈난자세포를 성체로 배양
1951년부터 1959년까지 우리나라의 유명한 세포생물학자 주헌(朱熙) 등이 직경 10~13um의 유리바늘을 사용하여 알막을 제거한 두꺼비 알세포를 자극하여 세계 최초로 아버지 없는 두꺼비 성체 두꺼비 25마리를 배양하였습니다. 최대 8개월까지 살 수 있습니다.
위 실험에서는 생식세포를 사용했다. 체세포를 배양하여 동물의 몸을 얻을 수 있나요? 즉, 식물세포에 전능성이 있다면 동물세포에도 전능성이 있는 걸까요? 체세포를 포함한 모든 동물 세포가 종의 완전한 유전자 세트를 가지고 있다는 것은 의심의 여지가 없지만, 체세포를 성체 동물로 직접 배양하는 것은 아직 성공하지 못했습니다. 동물세포도 전능하다는 것을 증명하기 위해 생물학자들은 수많은 핵이식 실험을 해왔습니다.
⒉핵 이식 테스트
1939년 과학자들은 아메바에서 최초로 핵 이식 테스트를 실시했습니다. 그들은 같은 종의 핵이 제거된 아메바로 핵을 옮겼고, 재조합 아메바는 성장하고 번식했다.
1963년부터 중국의 유명한 생물학자인 통디저우(Tong Dizhou) 등은 수많은 물고기 핵 이식 실험을 진행해왔습니다. 그 중 1980년에는 잉어의 포배기 세포핵을 기증핵으로 사용하고, 수정되지 않고 핵이 제거된 붕어의 성숙한 난세포를 수용물질로 사용하여 2.7년 된 이식된 유핵란을 성체로 성장시켰다. 물고기. 잉어의 주요 특징은 잉어와 동일하나 척추뼈의 수는 붕어와 같고, 옆비늘의 수는 두 어류 사이에 있다. 이 세포 공학 물고기는 잉어 22보다 빠르게 자라며 생산이 널리 장려되었습니다.
1966년 과학자들은 양서류 Xenopus laevis를 사용하여 핵 이식 실험을 수행했습니다. 그들은 올챙이 장 세포의 핵을 핵이 제거된 난세포로 옮겼고, 재조합 세포의 1.5%가 성체로 발달했습니다. 그들의 실험은 동물의 체세포도 전능하다는 것을 처음으로 입증했지만 포유류 체세포에서는 아직 입증되지 않았습니다.
⒊배아 세포를 이용한 포유동물 복제
1986년 영국 과학자들은 양의 8세포 배아 세포(8세포 배아가 전능성을 보일 수 있기 전의 세포)를 핵 기증 세포로 사용했습니다. 그 결과, 재조합 세포는 성체 양으로 발달할 수 있었으며, 이후 소, 생쥐, 토끼, 원숭이 및 기타 동물이 배아 세포를 사용하여 복제되었습니다. 이 실험은 수컷이나 암컷 양을 복제한 것이 아니라 그들의 자손을 복제했기 때문에 이 실험에는 여전히 특정 단점이나 결함이 있다는 점에 유의해야 합니다.
우리나라에서는 1980년대 후반에 포유류가 배아세포를 이용하여 복제되었고, 양은 1993년에 서북농업대학과 장쑤농업대학에서 복제되었다. 1995년 중국과학원과 양저우대학교 농업대학에서 염소를 복제했으며, 화남사범대학교와 광시농업대학교에서 소를 복제했다. 또한 후난 의과대학(Hunan Medical College)도 쥐를 복제했습니다. 그러나 포유동물 복제를 위해 배아세포가 아닌 체세포를 사용하는 것은 영국의 과학자 윌머트(Wilmut)에 의해 개척되었습니다.
4. '돌리'의 탄생
'돌리'는 세포핵이식 기술을 통해 체세포-유방상피세포를 복잡한 인공조직에 이용한 세계 최초의 사례이다. 작업을 수행하면 작은 양을 얻습니다. 수술과정은 다음과 같습니다.
1. 스코틀랜드 검은얼굴양(A양)의 알을 제거하고, 알의 유전물질을 빨아들여 세포질만 있는 알로 만들어줍니다.
⒉ 임신 3개월에 암양(B양)에서 유방 상피세포를 채취해 3~6세대 동안 시험관 배양한 뒤 세포 발달을 조절하고 휴면 상태로 유지하는 약물을 처리했다. 단계. 이것은 매우 중요한 단계입니다. 휴식 단계의 세포는 기증자 세포로 간주됩니다.
⒊난자 위 투명대의 내강에 기증자 세포를 도입합니다. 그런 다음 전기 펄스 자극을 사용하여 기증자 세포와 난자를 융합하여 재구성된 난자를 형성합니다.
⒋재건된 난자를 검은얼굴양(C양)의 나팔관에 이식합니다. C양의 나팔관은 미리 결찰하여 배아가 자궁으로 들어가는 것을 방지합니다. B양은 생체 내에서 배양된 배아의 역할을 하며 중간 수용체라고 불린다.
⒌ 재구성된 난자를 C양의 나팔관에 이식한 지 6일 후, 배아를 나팔관에서 씻어내고 상실배 및 배반포 단계까지 정상적으로 발달하는 배아를 선택합니다.
⒍스코틀랜드 블랙페이스양(Ding sheep)의 자궁에 상실배 또는 배반포 1~3개를 이식합니다. 배아는 자궁에 이식된 후에도 계속해서 발달하여 결국 "돌리"가 탄생합니다. 이 암양을 '대리모'라고 합니다.
이 프로젝트에는 약 434개의 난자가 사용되었으며, 중간 수혜자에게 이식한 지 6일 후 277개의 재구성된 난자를 얻었고, 247개의 배아가 생산되었으며, 그 중 29개는 상실배와 배반포로 발달했습니다(11.7). 29개의 배아가 13명의 대리모에게 이식됐고, 마침내 3.4마리의 새끼를 낳는 '돌리' 한 마리가 탄생했다. 재구성된 알의 수를 기준으로 계산하면 새끼 낳는 비율은 4‰ 미만입니다. 이 기술은 개선이 필요하다고 볼 수 있습니다. 또한 양 복제 기술은 완전한 복제를 달성하지 못한다는 점에도 유의해야 합니다. 핵이 제거된 난세포의 세포질에는 배아 발달에 중요하거나 심지어 결정적인 역할을 할 수도 있는 소량의 유전 물질이 포함되어 있습니다. 생물학적 유전은 세포핵과 세포질의 시너지 상호작용의 결과입니다. 세포질 유전자는 또한 DNA 단편이며 그 운반체는 주로 색소체, 미토콘드리아 등과 같은 세포 소기관입니다. 세포질 유전자는 어느 정도 독립적이며 일반적으로 핵 유전자를 방해하지 않습니다. 핵에는 핵 유전자에 비해 유전 정보의 99.9%가 포함되어 있지만 개인의 형질 발현은 여전히 난세포질의 영향을 받습니다. 따라서 이론적 분석에 따르면 양 "돌리"는 완전한 복제품이 아닙니다. '돌리'는 단일 동물이기 때문에 '돌리'가 복제 동물이라고 말하는 것은 정확하지 않다고 생각하는 사람들도 있습니다. 지금까지 획득한 '돌리'는 단 한 개뿐이지만, 전 세계적으로 주목받는 중대한 과학적 성과이다.
5. 복제 기술의 중요성과 경제적 가치
인류의 위대한 역사는 주로 기술에 의해 주도되었습니다. 금속 제조와 농업의 발전으로 문명은 산업 시대와 분리되었습니다. 19세기 혁명은 큰 기계와 대도시의 등장으로 이어졌고, 20세기에는 물리학이 왕좌를 차지했습니다. 물리학자들은 원자를 분리하고 상대성 이론과 양자 이론의 경이로움을 발견했으며 작은 실리콘 칩을 활용했습니다. 그들은 원자폭탄, 트랜지스터, 레이저, 미세집적회로로 세상을 바꾸었습니다. 이제 많은 전문가들은 인류가 새로운 기술 발전의 물결을 통해 미래를 받아들일 준비가 되었다고 믿습니다.
1996년 노벨상 수상자 미국 라이스 대학의 화학자 로버트 콜(Robert Cole)은 이렇게 말했습니다. "지금은 물리학과 화학의 세기이지만 다음 세기는 분명히 생물학의 세기가 될 것입니다." 복제양 '돌리'의 탄생은 예정보다 앞선 생물학적 세기의 시작을 의미한다.
복제 기술의 획기적인 발전은 전 세계를 놀라게 했습니다. 사람들은 인간의 자기 복제에 대해 걱정하지만 적용과 중요성의 다른 측면을 종종 무시합니다. 실제로 기초 생명 과학, 의학, 산업 과학 연구 및 생산 분야에서 큰 이론적 가치와 광범위한 응용 전망을 가지고 있으며 막대한 잠재적 경제적 이익을 가지고 있습니다. 앞으로 5~20년 안에 새로운 생명공학 산업혁명이 전 세계적으로 점차 형성되고 촉발될 것입니다.
⒈기초생명과학의 경우 과거에는 쥐 등 소수의 동물을 대상으로 유전자 기능 연구가 주로 이루어졌으나 이제는 다양한 동물을 대상으로 구현이 가능해 규명에 유리하다. 유전자 기능을 더욱 명확하게 하고, 포유류 세포 발달의 전능성과 핵과 세포질 사이의 관계를 연구하는 가장 효과적인 수단 중 하나를 제공합니다. 황금원숭이, 심지어 흰꼬리돌고래까지요.
⒉의학적인 측면에서는 완전히 동일한 핵 유전자형을 가진 실험동물을 의학과학 연구에 제공할 수 있으며, 이는 의학자들이 아직 효과적인 치료법이 발견되지 않은 질병을 연구하고 병인을 밝히는 데 도움이 될 것입니다. 역분화 메커니즘을 연구하는 것은 노화 방지 및 그 메커니즘에 대한 연구에 도움이 될 것입니다.
⒊농업과학에서는 질병에 대한 저항력이 강하고 생산능력이 높은 우수한 동물을 신속하게 재배하고 증식시킬 수 있으며, 동물의 발병기전을 연구하고 새로운 효과적인 치료제를 모색할 수 있습니다.
6. '복제 시대'의 과제를 해결하는 방법
복제 기술의 성공은 포유류를 '복제'하는 데 대한 마지막 기술적 장애물이 돌파되었음을 의미합니다. 그 결과 인간 복제가 이론적으로 가능해졌습니다. 따라서 복제 기술은 우리에게 이익을 줄 뿐만 아니라 인류에게 심각한 도전을 안겨주기도 합니다. 이 기술이 인간에게 적용되면 인류 사회에 매우 심각한 결과를 초래할 것입니다.
⒈인류가 유성생식에서 무성생식으로 복귀한 것은 의심할 여지 없이 큰 좌절이다.
⒉ "클론"은 부모나 가족 관계가 없으며 사회는 무자비해질 것입니다.
⒊"클론"은 성인이 되면 성적 재생산을 통해 번식할 수도 있으며, 이는 자신도 모르게 수많은 근친상간 결혼으로 이어질 수 있으며 그 결과는 상상할 수 없습니다.
⒋사회학적인 관점에서 볼 때, 인간이 계속해서 발전하고 진보할 수 있는 이유는 모두의 끊임없는 노력과 분투에 달려 있으며, 이 힘의 원천은 개인의 이상과 더불어 사회에 대한 사람들의 이해와 노력에 달려 있습니다. 노인을 부양하고 다음 세대를 부양할 의무가 없다면 가족의 의무는 크게 줄어들 것이며 이는 사회 전체의 발전에도 해를 끼칠 것입니다.
⒌과학자의 '복사본'이 반드시 과학자가 되는 것은 아닙니다. 선천적 요인 외에도 후천적 요인도 개인의 성공에 중요한 역할을 합니다. 이 '복사본'이 모두 과학자의 '짐'을 짊어지고 열심히 공부하지 않는다면 사회가 퇴보하지 않을까요? 더욱이 누군가가 사회에 대한 보복을 위해 다수의 정신지체자를 복제한다면 사회는 어떻게 할 것인가? 누군가 히틀러 같은 미치광이를 미친 듯이 '모방'해 '사양'했다면 더욱 충격적일 텐데…
복제양의 탄생은 1905년 과학 거인들을 연상시킨다. 그는 핵에 엄청난 에너지가 들어 있다고 예측했다. 이 이론이 원자폭탄을 만드는 데 중요한 이론이 될 것이라고는 전혀 예상하지 못했다. 복제기술이 인간에게 적용된다면 생물계에 큰 차질이 될 것이다. 그러므로 우리는 과학자들이 과학적 연구를 수행하는 데 죄가 없다고 생각하며, 문제는 그것을 어떻게 적용하느냐 하는 것입니다.
우리는 '강점을 살리고 약점을 피'하며 복제 기술의 유익한 측면을 인류에게 이롭게 하기 위해 적극적으로 활용해야 한다. 동시에 모든 국가의 정부는 인간의 비극을 피하기 위해 법률을 강화하고 감독을 강화하며 복제 기술을 인간에 적용하는 것을 금지해야 합니다.
요컨대, 새로운 기술의 출현과 성숙은 필연적으로 새로운 도전과 문제를 가져올 것입니다.
도덕률이 향상되면 사람들은 결국 이를 잘 활용하게 될 것입니다.
정답: 슬프다 ≌ 눈물 - 수련마법사 2급 3-5 13:12
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댓글 작성자: zhangya830 - 평가판 레벨 1
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기타 답변*** 4
'복제'는 음역입니다. 영어 "clone"에서 생물학 분야에는 3가지 다른 수준의 의미가 있습니다.
1． 분자 수준에서 클로닝은 일반적으로 DNA 클로닝(분자 클로닝이라고도 함)을 의미합니다. 이는 특정 DNA 단편이 재조합 DNA 기술을 통해 벡터(예: 플라스미드 및 바이러스 등)에 삽입된 다음 숙주 세포에서 자체적으로 복제되어 DNA 단편의 동일한 "집단"을 많이 얻는 것을 의미합니다.
2. 세포 수준에서 클론은 본질적으로 단일 조상 세포의 분열로 형성된 세포 집단입니다. 각 세포는 유전적으로 동일합니다. 예를 들어, 체외 배양 배지에서 세포를 여러 세대에 걸쳐 나누어 형성된 동일한 유전적 배경을 가진 세포군을 세포 클론이라고 합니다. 또 다른 예로 척추동물에서는 이물질(박테리아나 바이러스 등)이 침입하면 면역반응을 통해 특정 인식 항체가 생성된다. 특정 항체를 생산하는 모든 형질세포는 하나의 B세포에서 분리되며, 이러한 형질세포 집단도 세포 클론이다. 세포 복제는 낮은 수준의 생식 방법입니다. 무성 생식, 즉 성적 결합이 없으면 자손은 부모와 동일한 유전학을 갖습니다. 생물학적 진화 수준이 낮을수록 이러한 번식 방법을 채택할 가능성이 높아집니다.
3. 개인 수준에서 클론은 동일한 유전자형을 가진 두 명 이상의 개인 집단을 의미합니다. 예를 들어, 두 개의 일란성 쌍둥이는 하나의 클론입니다! 그들은 동일한 난세포에서 나왔기 때문에 정확히 동일한 유전적 배경을 가지고 있습니다. 이 정의에 따르면 "Dolly"는 복제품이라고 할 수 없습니다! 왜냐하면 '돌리'는 외로운 존재일 뿐이니까요. 영국의 발생학자들이 두 개 이상의 동일한 세포핵을 두 개 이상의 동일한 핵이 제거된 난자 세포에 이식하고 정확히 동일한 유전적 배경을 가진 두 개 이상의 "돌리"를 얻을 수 있는 경우에만 복제라는 용어를 사용하여 이를 설명할 수 있습니다. 그래서 1997년 2월 Nature에 발표된 선정적인 논문에서 저자는 "Dolly"를 복제품으로 묘사하지 않았습니다.
또한 클로닝은 동사로도 쓰일 수 있는데, 위에서 언급한 DNA나 세포, 개별 집단을 얻는 과정을 뜻한다.
2. 복제 기술
1. DNA 클로닝
DNA 클로닝에는 다양한 방법이 있습니다. 기본적인 과정은 아래 그림과 같습니다(축척되지 않음).
이렇게 해서 얻은 DNA를 볼 수 있습니다. 생물학 연구에 사용될 수 있습니다. 특정 DNA 염기서열의 분석 및 처리뿐만 아니라 생명공학 산업에서 귀중한 단백질의 대량 생산도 포함됩니다.
2. 생물학적 개체의 복제
(1) 식물 개체의 복제
1950년대 식물학자들은 분화된 식물 세포에서 유전 물질이 손실되었는지 연구하기 위해 당근을 모델 재료로 사용했다는 문제가 있었습니다. 그들은 하나의 고도로 분화된 당근 세포에서 완전한 식물이 발달할 수 있다는 사실에 놀랐습니다. 이로부터 그들은 식물 세포가 전능하다고 믿었습니다. 당근 한 개에 들어 있는 두 개 이상의 체세포에서 발달한 당근 집단의 유전적 배경이 정확히 동일하므로 클론이다. 이런 식물 복제과정은 완전한 무성생식 과정이다!
(2) 개체별 동물의 복제
① '돌리'의 탄생
1997년 2월 지난 27일 영국 에딘버러 로슬린 연구소의 이안 윌모트 과학연구팀은 세계 최초의 복제양 '돌리'가 탄생했다고 발표해 즉시 전 세계에 센세이션을 일으켰다.
'돌리'의 탄생은 암양 세 마리와 관련이 있다. 한 마리는 3개월 된 핀란드 도셋 암양이고, 두 마리는 스코틀랜드 검은얼굴 암양입니다. 핀란드 도르셋 암양은 완전한 유전 정보 세트, 즉 핵(기증자라고 함)을 제공했으며, 스코틀랜드 블랙페이스 암양은 핵이 없는 난세포를 제공했고, 또 다른 스코틀랜드 블랙페이스 암양은 양 배아의 발달을 제공했습니다. - 자궁은 "돌리" 양의 "출생" 어미입니다. 전체 복제 과정을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
핀란드의 도셋양(Dorset ewe) 양의 유선에서 유선 세포를 채취해 저농도 영양 배양 배지에 넣었더니 세포 분열이 점차 멈췄다. 이를 기증자 세포라고 하며, 스코틀랜드 검은얼굴양에 성선자극호르몬을 주사하여 배란을 유도한 후, 수정되지 않은 난세포를 빼내고 그 핵을 즉시 제거하여 핵이 없는 난세포를 남깁니다. 전기 펄스 방식을 사용하여 기증 세포와 수용 세포를 융합하고, 최종적으로 융합 세포를 형성합니다. 전기 펄스도 자연 수정 과정과 유사한 일련의 반응을 일으킬 수 있기 때문입니다. 세포는 또한 수정란처럼 행동할 수 있습니다. 세포는 배아 세포를 형성하기 위해 동일한 방식으로 분열하고 분화합니다. 배아 세포는 다른 스코틀랜드 검은얼굴양의 자궁으로 옮겨지고, 배아 세포는 더욱 분화되고 발달하여 최종적으로 형성됩니다. 양고기. 돌리 양은 도싯 암양과 똑같은 모습으로 태어납니다.
1년 후, 또 다른 과학자 그룹은 쥐의 난구세포(난모세포 주변을 둘러싸고 있는 고도로 분화된 세포)의 핵을 핵이 완전히 제거된 난모세포에 이식하여 20개 이상의 세포를 얻었다고 보고했습니다. 발달된 쥐. 복제양이라고 하기엔 '돌리' 한 마리만으로는 부족하다면, 이 생쥐는 진정한 복제생쥐다.
② 핵 이식을 통한 생쥐 복제의 기본 과정
본 실험에서는 융모막 성선 자극 호르몬을 여러 차례 연속 주사하여 암컷 생쥐에게 난소 세포를 유도하는 과정을 통해 난구 세포를 얻었다. 계란 생산량이 많은 상태. 난구 세포와 난모세포의 복합체는 암컷 쥐의 난관에서 수집되었습니다. 큐뮬러스 세포는 히알루론산 처리에 의해 분산되었다. 핵 기증자로 직경 10-12 미크론의 난구세포를 선택합니다. (이전 실험에서는 직경이 작거나 큰 난구세포의 핵을 사용하면 핵 이식을 받은 난모세포가 8세포로 발달하는 경우가 거의 없는 것으로 나타났습니다. 무대.)
선별된 큐뮬러스 세포를 특정 용액 환경에서 보관하고 3시간 이내에 핵을 이식하였다. (이와 달리, "돌리"를 얻을 때 핵 공여체로 사용한 유방 세포를 먼저 배양 배지에 3시간 동안 계대하였다. -6회) )
난모세포(일반적으로 감수분열 중기 II에 있음)는 위에서 설명한 것과 유사한 방법으로 다른 종의 암컷 쥐로부터 수집되었습니다. 직경 약 7 마이크론의 얇은 튜브를 조심스럽게 사용하여 현미경으로 난모세포의 핵을 제거하고 세포질은 제거하지 않도록 하십시오. 또한 큐뮬러스 세포의 핵을 조심스럽게 제거하고 세포질을 최대한 많이 제거합니다(제거된 핵을 유리관 안에서 여러 번 앞뒤로 움직여 소량의 세포질을 제거함). 핵을 제거한 후 5분 이내에 핵을 제거한 난모세포에 직접 주사합니다. 핵 이식을 거친 난모세포를 특수 용액에 1~6시간 동안 담근 후 2가 스트론튬 이온(Sr2)과 시토스타틴 B를 첨가합니다. 전자는 난모세포를 활성화시키고, 후자는 극체 형성과 염색체 제거를 억제한다. 처리된 난모세포를 꺼내어 스트론튬과 시토스타틴 B가 함유되지 않은 특수용액에 담가 세포분열을 통해 배아를 형성합니다.
며칠 전 결찰된 수컷 쥐와 교미한 가임신 암컷 쥐의 나팔관이나 자궁에 다양한 단계(2세포 단계부터 배반포 단계까지)의 배아를 이식했습니다. 완전히 발달한 태아 마우스를 약 19일 후에 외과적으로 제거합니다.
현재 배아세포 핵이식을 통해 복제된 동물로는 생쥐, 토끼, 염소, 양, 돼지, 소, 원숭이 등이 있다. 중국에서는 원숭이 외에도 다른 동물을 복제하고 있으며, 염소도 지속적인 핵 이식을 통해 복제할 수 있습니다. 이 기술은 배아 분할 기술을 뛰어넘어 더 많은 동물을 복제하게 됩니다. 왜냐하면 배아가 분열되는 횟수가 많을수록 각 부분의 세포 수가 적어지고 개인의 발달 능력도 떨어지기 때문입니다. 체세포 핵 이식을 통해 복제된 동물은 단 한 마리뿐인데, 바로 양 돌리입니다.
3. 복제기술의 복음
1. 복제 기술과 유전자 육종
농업에서는 '복제' 기술을 사용해 가뭄 저항성, 숙박 저항성, 질병 및 해충 저항성을 갖춘 고품질, 다수확 품종을 대량 재배해 왔으며, 곡물 생산량이 크게 증가한 것입니다. 이런 점에서 우리나라는 세계 선진국들 가운데 선두에 들어섰습니다.
2. 복제 기술 및 멸종 위기 생물 보호
복제 기술은 종, 특히 희귀종과 멸종 위기종 보호에 도움이 되며 활용 가능성이 높습니다. 생물학적 관점에서 볼 때 이는 복제 기술의 가장 가치 있는 측면 중 하나이기도 합니다.
3. 복제 기술 및 의학
현대에는 의사가 인간의 거의 모든 장기와 조직에 이식 수술을 수행할 수 있습니다. 그러나 과학기술적으로 보면 장기이식 거부는 여전히 가장 골치 아픈 일이다. 거부의 원인은 조직 불일치로 인한 조직 적합성 저하입니다. '복제인간'의 장기를 '원래 인간'에게 장기이식용으로 제공한다면, 두 사람의 유전자와 조직이 일치하기 때문에 거부반응의 걱정은 전혀 없을 것이다. 문제는 "인간 복제물"을 장기 기증자로 사용하는 것이 인도적인가 하는 것입니다. 합법적인가요? 재정적으로 의미가 있습니까?
복제 기술은 귀중한 유전자를 대량으로 복제하는 데에도 사용될 수 있습니다. 예를 들어 의학에서는 당뇨병을 치료하는 인슐린과 왜소증 환자의 키를 다시 자라게 하는 성장호르몬을 생산하는 '복제' 기술을 사용합니다. . 및 다양한 바이러스 감염 등에 저항할 수 있는 스트렙톡신.