همانند سازی ژنتیکی

همانند سازی ژنتیکی تکنیکی است که دانشمندان برای تهیه نسخه ژنتیکی دقیق از موجودات زنده استفاده می کنند. همه ژن ها، سلول ها، بافت ها و حتی حیوانات کامل را می توان کلون کرد. برخی از کلونها در طبیعت وجود دارند. موجودات تک سلولی مانند باکتری ها هر بار که تکثیر می شوند از خود کپی دقیق می گیرند. در انسان ها، دوقلوهای یکسان شبیه کلون ها هستند. آنها تقریباً ژن های مشابهی دارند. دوقلوهای یکسان هنگامی ایجاد می شوند که تخمک بارور شده به دو قسمت تقسیم شود. همچنین دانشمندان در آزمایشگاه کلون تولید می کنند. آنها اغلب ژن ها را برای مطالعه و درک بهتر آنها کلون می کنند. برای شبیه سازی یک ژن ، محققان DNA موجودی زنده را گرفته و در حامل مانند باکتری یا مخمر وارد می کنند. هر بار که حامل تولید مثل می کند، یک کپی جدید از ژن ساخته می شود.

چگونه ژن ها همانند سازی می شوند؟

محققان به طور معمول از تکنیک های همانند سازی برای تهیه نسخه ای از ژن هایی که مایل به مطالعه هستند استفاده می کنند. این روش شامل قرار دادن ژنی از یک موجود زنده است که اغلب به عنوان “DNA خارجی” نامیده می شود، در مواد ژنتیکی حامل به نام بردار. نمونه هایی از ناقلین شامل باکتری ها، سلول های مخمر، ویروس ها یا پلاسمیدها هستند که حلقه های DNA کوچکی هستند که توسط باکتری ها حمل می شوند. پس از درج ژن، بردار در شرایط آزمایشگاهی قرار می گیرد که باعث تکثیر آن می شود و در نتیجه چندین بار ژن کپی می شود.

آیا تا به حال انسان ها همانند سازی شده اند؟

با وجود چندین ادعای منتشر شده، شبیه سازی انسان هنوز تخیلی به نظر می رسد. در حال حاضر هیچ شواهد علمی محکمی وجود ندارد که نشان دهد کسی جنین انسان را شبیه سازی کرده است. در سال 1998، دانشمندان در کره جنوبی ادعا کردند که موفق به کلون سازی جنین انسان شده اند، اما می گویند این آزمایش خیلی زود متوقف شد زمانی که کلون فقط گروهی از چهار سلول بود. در سال 2002، کلونید، بخشی از یک گروه مذهبی که معتقد است انسانها توسط فرازمینی ها خلق شده اند، یک کنفرانس مطبوعاتی برگزار کرد و از تولد اولین دختر شبیه سازی شده، دختری به نام حوا ، خبر داد. با این حال ، علیرغم درخواست های مکرر جامعه تحقیقاتی و رسانه های خبری ، کلونید هرگز هیچ مدرکی برای تأیید وجود این کلون یا 12 کلون انسانی دیگر که ظاهراً ایجاد کرده است ارائه نداد. در سال 2004، گروهی به رهبری وو سوک هوانگ از دانشگاه ملی سئول در کره جنوبی مقاله ای را در مجله Science منتشر کردند که در آن ادعا شده بود که جنین انسان شبیه سازی شده را در لوله آزمایش ایجاد کرده است. با این حال ، یک کمیته علمی مستقل بعداً هیچ مدرکی برای اثبات این ادعا نیافت و در ژانویه 2006 ، Science اعلام کرد که مقاله هوانگ پس گرفته شده است.

همانند سازی درمانی چیست؟

همانند سازی درمانی شامل ایجاد جنین شبیه سازی شده به منظور تولید سلول های بنیادی جنینی با DNA مشابه سلول اهدا کننده است. از این سلول های بنیادی می توان در آزمایش هایی با هدف درک بیماری و ایجاد درمان های جدید برای بیماری استفاده کرد. تا به امروز ، شواهدی وجود ندارد که نشان دهد جنین انسان برای شبیه سازی درمانی تولید شده است. غنی ترین منبع سلول های بنیادی جنینی بافتی است که در پنج روز اول پس از شروع تقسیم تخمک تشکیل شده است. در این مرحله از رشد که بلاستوسیست نامیده می شود ، جنین شامل یک خوشه از حدود 100 سلول است که می توانند به هر نوع سلولی تبدیل شوند. در این مرحله از رشد، سلول های بنیادی از رویان های کلون شده برداشت می شوند که منجر به تخریب جنین در حالی که هنوز در لوله آزمایش است می شود.

آزمایش مزلسون و استال

مزلسون و استال برای اثبات فرآیند همانند سازی ژنتیکی آزمایشی انجام شده است. به اینصورت که آنها ابتدا یاخته‌های باکتری اشرشیاکلی را در محیط کشت ویژه‌ای که نیتروژن آن از نوع سنگین (N15) بود، برای زمان معین کشت دادند و بعد یاخته‌ها را به محیط کشت عادی که نیتروژن آن از نوع سبک (N14) بود، انتقال دادند و در محدوده‌ های زمانی معین از یاخته‌های نسل های اول، دوم و سوم حاصل از محیط کشت جدید، نمونه برداری کرده و DNA آنها را به روش های اختصاصی جدا ساختند. نمونه‌های DNA بر روی گرادیان چگالی کلرور منیزیم سانتریفوژ شده و در این روش ترکیبات مختلف بر اساس چگالی آنها جدا سازی می‌شوند.

به این ترتیب DNA واجد وزن های متفاوت از یکدیگر جدا می‌ شوند. DNA معمولی که N14 دارد به علت چگالی کمتر در بالای لوله قرار می‌گیرد. در حالی که مولکول DNA با در محلی پایین تر از DNA سبک واقع می‌شود. DNA های واجد مقادیر متفاوت N15 و N14 نیز در بینابین این دو حد جای می‌گیرند.

با کشت یاخته‌های دارای DNA واجد نیتروژن سنگین در محیط کشت حاوی نیتروژن سبک مشاهده می‌شود که مولکول DNA ماهیت سبک – سنگین پیدا می‌کند. یعنی دو رشته DNA کاملا از هم باز شده و رشته‌هایی در تکمیل هر یک از دو رشته قبل ساخته می‌شود. این رشته‌های جدید همگی دارای نیتروژن سبک هستند. با ادامه کشت در نسل های دوم و سوم ملاحظه می‌شود که از میزان DNA سبک – سنگین کم شده و به DNA سبک افزوده می‌شود.