حدث هنالك إنجاز تطوري عظيم في مجال البايولوجي والطب في عام 1996 وذلك عندما نجح العلماء في معهد روزلين Roslin institute في اسكتلندا بقيادة العالم أيان ويلموت (Ian Wilmot) في كلونة حيوانات من خلايا مزروعة مأخوذة من نعجة ناضجة (mature we). إن دولي (2003 - 1996) هي أول نسخة من اللبائن تم تخليقها وذلك بنقل النواة من خلية " ناضجة " الى خلية بيضية غير مخصبة ( المزال منها نواتها). وقد تم انتاج كائنات مستنسخة من خلايا الفئران والماشية والنعاج والخنازير وحيوانات أخرى .

طبقت تقنية النقل النووي لأول مرة لكلونة الضفادع عام 1952، ولكن الخلايا لم تتطور إلى بعد مرحلة الـ tadpole . وفي منتصف الثمانينات، نجحت الكثير من المجاميع البحثية في إنتاج نعاج وأبقار عن طريق تقنية النقل النووي باستخدام الخلايا الجنينية المبكرة. وفي بعض الدراسات اللاحقة، استخدمت خلايا الأجنة التي عبرت إلى مرحلة 64 إلى 128 خلية في إنتاج العجول. إن التقدم الرئيسي الذي مهد لكلونة نعجة دولي هو عندما أنتج الباحثون في معهد روزلين بنجاح عجولاً بواسطة تقنية النقل النووي من خلايا مأخوذة من الأجنة المبكرة المزروعة منذ عدة أشهر في المختبر. إن التجربة المستخدمة للخلايا الجنينية المزروعة أدت إلى كلونة النعجة دولي باستخدام خلايا ناضجة (متمايزة)، والتي اختلفت عن كل المحاولات السابقة في توظيف الخلايا الجنينية الغير متمايزة في عملية الكلونة. إن النجاح في كلونة الخلايا الناضجة أثبتت بأن تمايز الخلايا هو عملية عكسية، وان الوقت هو كفيل بتطوير التلاعب الجيني وإعادة برمجة تمايز الخلايا. إن السر في نجاح كلونة النعجة دولي هو التنسيق الحذر في دورة الخلية cells cycle للخلية الواهبة (شكل 1). إن الخلايا المستخدمة كواهبات للنقل النووي تكون في مرحلة في دورة الخلية يطلق عليها بمرحلة الخمود quiescence - وهو الطور الذي عنده تعتقل الخلية وتتوقف عن الانقسام لمعظم الخلايا، ويمكن تمثيل تأريخ الحياة كدورة متكررة من الطور الاستوائي metaphase phase)) والطور البيني interphase. يتضاعف DNA الخلايا خلال جزء خاص من الطور البيني يطلق عليه بالـ phase S. يحتوي الطور البيني كذلك على فجوتين زمانيتين: G1 والواقعة بين نهاية الانقسام الخيطي mitosis وبداية الـ phase S، و G2 والذي يفصل بين الـ S phase وبداية الانقسام الخيطي phase M. ولا يصنع DNA خلال طوري الـ G1 و الـ G2 ، وعلى أية حال، يحدث تخليق البروتين في كل أنحاء الطور البيني. وللتبسيط، يمكن ملاحظة دورة الخلية بأنها تتألف من طورين أساسيين - طور للانقسام النووي لتكوين خليتين بنويتين (الانقسام الخيطي)، وطور آخر لتخليق الـ DNA والبروتين. إن الخلايا التي لا تنقسم هي عادة ما تعتقل (يتوقف نموها) في طور الـ G1.

شكل (1) دورة الخلية النموذجية في الكائنات حقيقية النواة كاللبائن ( تصميم المؤلف )

ولأجل كلونة النعجة دولي، تشتق الخلية الواهبة المستخدمة من غدة الضرع mammary gland لنعجة عمرها ستة سنوات في آخر ثلاث أشهر من الحمل. يوقف نمو الخلايا وذلك بتنميتها على وسط ذو تراكيز قليلة من المغذيات لخمسة أيام تستحصل البيوض المخصبة من عجول اسكوتلاندية معينة بين 28 إلى 33 ساعة بعد حقن الهرمون المطلق للجونادوتروبین gonadotropin releasing hormone ، ثم تزال الأنوية (شكل 2 ) .

شكل (2) خطوات كلونة النعجة دولي. ازيلت النواة الواهبة من الخلية الجلدية للنعجة الناضجة وادخلت الى السايتوبلازم الفارغ في بيضة النعجة الفارغة وذلك لتكوين الجنين المكلون. تقوم بروتينات سايتوبلازم البيضة بإعادة برمجة جينوم النعجة الناضجة الواهبة وبعدها يقوم الجينوم المعاد برمجته بتوجيه الخلية لكي تصبح اقل تخصصا. تغرس النسيلة ( الكلون) الناتجة والواصلة الى مرحلة الـ blastocyst في رحم الانثى المرضع، لتولد نعجة " دوللي " ( تصميم المؤلف).

تتمثل الخطوة القادمة بنقل النواة من خلية ضرع واهبة إلى خلية بيضة مزالة منها النواة. هنا يتم تسليط نبضة كهربائية لحث اندماج الخلايا الواهبة بخلية البيضة عديمة النواة ولتنشيط الخلية على التطور. ومن مجموع 277 خلية مندمجة مستحصل عليها، تم تطوير 29 منها إلى أجنة (في مرحلة الـ morula أو الـ (blastocyst لقد قام Ian Wilmot وزملائه بزرع 13 نعجة، وهذا أنتج في نسل واحد على قيد الحياة يدعى دولي. اذن، لاتتجاوز نسبة نجاح العملية بكاملها الـ %0.4 ليس الا !

مواضيع ذات صلة

ادخال الجينات في الخلايا البدائية النواة

أدوات نقل الـ DNA نواقل الكلونة (cloning vehicles)

أدوات كلونة الجين المتعاقبة

genetic engineering in industry

البصمة المعتمدة على التوابع الكروموسومية الدقيقة

البصمة المعتمدة على التغاير العددي في تنوعات التكرارات المترادفةVariable number of tandem repeat polymorphisms

أنواع الTypes of DNA) DNA)

التباين في اطوال قطع التقييد (RFLP) Restriction fragment length polymorphism

فصل الكروموسومات بالترحيل الكهربائي

دراسة تسلسل الDNA sequencing) DNA)

مجسات الحامض النووي (Nucleic acid probes)

Joining DNA Fragments