Dòng hóa thường được gọi là nhân bản vô tính là quá trình tạo ra các tế bào hoặc những cá thể giống hệt nhau về mặt di truyền từ một hoặc một số tế bào ban đầu một cách tự nhiên hoặc nhân tạo.[1][2][3] Cấy giống là khả năng cấy tạo nhiều cá thể với di truyền hoàn toàn đồng nhất với cá thể mẹ mà không cần phải có sự kết hợp tính dục với cá thể cha. Trong thiên nhiên, nhiều sinh vật có khả năng này như một số bacteria, côn trùng hay cây cỏ. Trong ngành lý sinh, dòng hóa là kỹ thuật bào chế bản sao của DNA, hay tế bào hay ngay cả sinh vật.
Sinh sản vô tính là phương pháp sinh sản đơn không thông qua thụ tinh (không phân biệt giới tính). Bằng phương pháp này, các cá thể có thể được tạo ra từ một tế bào lấy từ nguyên bản. Bằng việc tạo ra hàng loạt các phiên bản khác nhau từ các tế bào của nguyên bản mà không phụ thuộc vào giới tính của nguyên bản, người ta gọi là nhân bản vô tính. Sinh sản vô tính khác với sinh sản hữu tính là một quá trình tạo ra một sinh vật mới bằng cách kết hợp vật chất di truyền từ hai sinh vật.
Sinh sản vô tính được chú ý nhiều và thường xuyên được nhắc đến trên các phương tiện thông tin đại chúng khi cừu Dolly - lần đầu tiên một động vật có vú được nhân bản. Sau đó hàng loạt các động vật khác được nhân bản như chó, lợn, dê...
Dòng hóa phân tử DNA là kỹ thuật tạo bản sao của một chuỗi thứ tự của một DNA, thường là để phát huy và nghiên cứu về một gen đặc biệt nào đó hoặc một khúc phần nhỏ của DNA. Kỹ thuật này được dùng trong thí nghiệm nghiên cứu về chứng tích di truyền hay trong kỹ nghệ thực phẩm chế tạo protein.
Dòng hóa phân tử DNA thường có 4 bước[4] Tuy con cừu mang tên Dolly (ra đời ngày 5 tháng 7 năm 1996 – chết ngày 14 tháng 2 năm 2003), được báo chí công bố là động vật cấy nhân tạo đầu tiên bằng kỹ thuật dòng hóa, năm 1952 khoa học đã cấy tạo được một con nòng nọc[5]. Cừu Dolly được cấy tạo tại viện nghiên cứu Roslin Institute Scotland và chết sáu năm sau. Xác của nó được nhồi bông và hiện đang trưng bày tại viện bảo tàng Hoàng gia Edinburgh. Sự kiện cừu Dolly chứng minh cho giả thuyết khoa học có khả năng dùng một tế bào trưởng thành duy nhất, thiết kế và phát huy một phần bộ của các gen, cấy tạo nên một sinh vật hoàn toàn mới. Tuy nhiên để có Dolly, phòng thí nghiệm phải tốn công sức gấp bội lần so với thiên nhiên. Với 277 trứng được sử dụng để tạo nên 29 bào thai, trong đó chỉ có 3 phát triển và chỉ có một con cừu sống sót là Dolly. Sau khi cấy tạo Dolly thành công, các khoa học gia tiếp tục công trình nghiên cứu, cấy nhân tạo được thêm 70 con cừu non từ 9.000 thử nghiệm nhưng một phần ba chết khi sơ sinh hay còn nhỏ. Con lừa ngựa tên Prometea được cấy nhân tạo thành công sau 328 lần thử nghiệm. Tuy sinh vật đầu tiên được cấy tạo bằng dòng hóa là con nòng nọc, chưa có con ếch trưởng thành nào được cấy tạo từ nhân tế bào cơ thể ếch trưởng thành. Vì các nhà khoa học đã tạo ra động vật có vú nhân bản đầu tiên là cừu Dolly vào năm 1996 sử dụng kỹ thuật chuyển nhân tế bào soma (SCNT), đã có 23 loài động vật có vú được nhân bản thành công, bao gồm gia súc như bò, mèo, chó, ngựa và chuột. Tuy nhiên, sử dụng kỹ thuật này cho các động vật linh trưởng chưa bao giờ thành công và không có sự mang thai nào kéo dài hơn 80 ngày. Khó khăn chính có thể là sự lập trình đúng đắn của hạt nhân chuyển để hỗ trợ sự phát triển của phôi. Trung Trung (chữ Hán: 中中, bính âm: Zhōng Zhōng; sinh ngày 27 tháng 11 năm 2017) và Hoa Hoa (chữ Hán: 华华, bính âm: Huá Huá, sinh ngày 05 tháng 12 năm 2017)[6] ghép lại là Trung-Hoa (một tên gọi khác của Trung Quốc) là những con Khỉ đuôi dài được nhân bản vô tính thông qua chuyển giao hạt nhân tế bào soma (SCNT), đây là kỹ thuật nhân bản giống nhau từng tạo ra cừu Dolly vào năm 1996. Chúng là những động vật linh trưởng đầu tiên được tạo ra bởi kỹ thuật này. Không giống như những nỗ lực trước đây để nhân bản các giống khỉ, các nhân được hiến tặng đến từ tế bào gốc bào thai, không phải tế bào phôi thai.[7] Hai con khỉ này đều sinh ra tại Viện Khoa học thần kinh học của Viện Khoa học Trung Quốc ở Thượng Hải. Sự ra đời của hai nhân bản vô tính loài linh trưởng cũng làm dấy lên mối quan ngại của các nhà sinh học. Hiện nay chưa có nơi nào thành công trong việc sinh sản vô tính người. Nhưng về mặt lý thuyết, khả năng này hoàn toàn có thể xảy ra nhất là sau khi bản đồ gen người được công bố năm 2000. Pháp luậtViệc thành công trong sinh sản vô tính đã dấy lên tranh cãi các vấn đề về đạo đức. Pháp luật nhiều nước cấm sinh sản vô tính người. Người ta cho rằng, việc sinh sản vô tính ở người có thể đặt xã hội trước những thảm hoạ khôn lường, nhiều người coi sinh sản vô tính người là tội ác chống lại loài người. Tuy vậy, việc sinh sản vô tính người dù không công khai nhưng người ta nghi ngờ rằng nó vẫn được ngấm ngầm thực hiện[8]. Một số nước khác cho phép sử dụng công nghệ sinh sản vô tính để chữa các bệnh hiểm nghèo ở người (không phải là sinh sản vô tính người).
các nhân bản nó đề cập đến việc sản xuất các bản sao giống hệt nhau của một cá nhân. Thuật ngữ này bắt nguồn từ nguồn gốc Hy Lạp của "sự sao chép vô tính của một sinh vật". Việc sản xuất các dòng vô tính không phải là một quá trình giới hạn trong phòng thí nghiệm. Trong tự nhiên, chúng ta thấy rằng bản sao được tạo ra một cách tự nhiên. Ví dụ, ong có thể được nhân giống bằng cách nhân bản của ong chúa. Thủ tục này rất hữu ích trong khoa học sinh học, với các chức năng vượt ra ngoài việc tạo ra một con người giống hệt người khác. Nhân bản vô tính không chỉ được sử dụng để tạo ra hai sinh vật giống hệt nhau, nó còn liên quan đến việc nhân bản các mô và cơ quan.  Những cơ quan này sẽ không bị sinh vật của bệnh nhân từ chối, vì chúng tương đương với anh ta. Do đó, nó là một công nghệ áp dụng trong lĩnh vực y học tái sinh và là một sự thay thế rất hứa hẹn về mặt chữa bệnh. Hai phương pháp chính được sử dụng trong nhân bản là chuyển nhân tế bào soma và tế bào gốc đa năng cảm ứng. Nói chung, nó là một chủ đề tranh cãi quan trọng. Theo các chuyên gia, nhân bản vô tính dẫn đến một loạt các hậu quả tiêu cực từ quan điểm đạo đức và đạo đức, cùng với tỷ lệ tử vong cao của các cá nhân nhân bản. Tuy nhiên, với sự tiến bộ của khoa học, có thể trong tương lai, nhân bản vô tính sẽ trở thành một kỹ thuật thường quy trong các phòng thí nghiệm, cả để chữa bệnh và hỗ trợ sinh sản. Chỉ số
Định nghĩaThuật ngữ "nhân bản con người" đã được bao quanh bởi nhiều tranh cãi và nhầm lẫn trong những năm qua. Nhân bản vô tính có thể xảy ra theo hai cách: sinh sản và nghiên cứu hoặc điều trị. Mặc dù các định nghĩa này không đúng về mặt khoa học, nhưng chúng được sử dụng rộng rãi. Nhân bản trị liệu không nhằm tạo ra hai cá thể giống hệt nhau về mặt di truyền. Trong phương thức này, mục tiêu cuối cùng là sản xuất nuôi cấy tế bào sẽ được sử dụng cho mục đích y tế. Bằng kỹ thuật này, tất cả các tế bào mà chúng ta tìm thấy trong cơ thể con người đều có thể được sản xuất. Ngược lại, trong nhân bản sinh sản, phôi được cấy vào con cái để quá trình mang thai được thực hiện. Đây là thủ tục được sử dụng để nhân bản cừu Dolly vào tháng 7 năm 1996. Lưu ý rằng, trong nhân bản trị liệu, phôi được nuôi cấy từ tế bào gốc, thay vì mang nó đến hạn. Mặt khác, trong các phòng thí nghiệm di truyền và sinh học phân tử, từ nhân bản có một ý nghĩa khác. Nó liên quan đến việc lấy và khuếch đại một đoạn DNA được chèn vào một vectơ, cho biểu hiện sau này của nó. Quy trình này được sử dụng rộng rãi trong các thí nghiệm. Lịch sử nhân bảnCác quy trình hiện tại cho phép nhân bản các sinh vật là kết quả của công việc khó khăn từ phía các nhà nghiên cứu và nhà khoa học, trong hơn một thế kỷ. Dấu hiệu đầu tiên của quá trình xảy ra vào năm 1901, trong đó việc chuyển nhân từ một tế bào lưỡng cư được chuyển sang một tế bào khác. Trong những năm tiếp theo, các nhà khoa học đã nhân bản thành công phôi động vật có vú - khoảng giữa những năm 1950 và 1960. Năm 1962, việc sản xuất một con ếch đã đạt được bằng cách chuyển một nhân từ một tế bào lấy từ ruột của một con nòng nọc sang một tế bào trứng có nhân bị loại bỏ. Con cừu DollyVào giữa những năm 1980, việc nhân bản cừu từ các tế bào phôi thai đã được thực hiện. Ngoài ra, vào năm 1993, nhân bản vô tính đã được thực hiện ở bò. Năm 1996 là chìa khóa của phương pháp này, vì sự kiện nhân bản được biết đến nhiều nhất trong xã hội của chúng ta đã xảy ra: cừu Dolly. Dolly đã làm gì đặc biệt để thu hút sự chú ý của giới truyền thông? Sản xuất của nó được thực hiện bằng cách lấy các tế bào biệt hóa từ tuyến vú của một con cừu trưởng thành, trong khi các trường hợp trước đó đã làm như vậy bằng cách sử dụng các tế bào phôi độc quyền. Vào năm 2000, hơn 8 loài động vật có vú đã được nhân bản và vào năm 2005, việc nhân bản vô tính có tên là Snoopy đã đạt được.. Nhân bản vô tính ở người đã phức tạp hơn. Trong lịch sử đã được báo cáo một số gian lận đã gây ra tác động đến cộng đồng khoa học. Phương phápChuyển nhân tế bào somaNói chung, quá trình nhân bản của động vật có vú diễn ra bằng một phương pháp gọi là "chuyển nhân tế bào soma". Đây là kỹ thuật được các nhà nghiên cứu tại Viện Roslin sử dụng để nhân bản cừu Dolly. Trong cơ thể chúng ta, chúng ta có thể phân biệt hai loại tế bào: soma và tình dục. Đầu tiên là những người hình thành "cơ thể" hoặc các mô của cá thể, trong khi những người tình dục là giao tử, cả noãn và tinh trùng. Chúng khác nhau chủ yếu bởi số lượng nhiễm sắc thể, các soma là lưỡng bội (hai bộ nhiễm sắc thể) và giới tính đơn bội chỉ chứa một nửa. Ở người, các tế bào của cơ thể sở hữu 46 nhiễm sắc thể và các tế bào sinh dục chỉ có 23. Chuyển nhân của các tế bào soma - như tên gọi của nó - liên quan đến việc lấy một hạt nhân từ tế bào soma và đưa nó vào một noãn có nhân đã bị loại bỏ. Tế bào gốc đa năng cảm ứngMột phương pháp khác, ít hiệu quả và tốn nhiều công sức hơn so với phương pháp trước đó, đó là "tế bào gốc đa năng cảm ứng". Các tế bào đa năng có khả năng sinh ra bất kỳ loại mô nào - trái ngược với một tế bào thông thường của sinh vật, đã được lập trình để thực hiện một chức năng cụ thể. Phương pháp này dựa trên sự ra đời của các gen gọi là "các yếu tố tái lập trình" nhằm khôi phục khả năng đa năng của tế bào trưởng thành. Một trong những hạn chế quan trọng nhất của phương pháp này là sự phát triển tiềm năng của các tế bào ung thư. Tuy nhiên, tiến bộ của công nghệ đã cải thiện và giảm thiệt hại có thể cho sinh vật nhân bản. Các giai đoạn (trong phương thức chính)Các giai đoạn để nhân bản chuyển nhân tế bào soma rất dễ hiểu và bao gồm ba bước cơ bản: Các thành phần cần thiết để nhân bảnQuá trình nhân bản bắt đầu khi bạn có hai loại tế bào: một loại tình dục và một loại soma. Tế bào giới tính phải là một giao tử cái gọi là tế bào trứng - còn được gọi là trứng hoặc trứng. Noãn có thể được chiết xuất từ một người hiến tặng đã được điều trị nội tiết tố để kích thích sự sản sinh giao tử. Loại tế bào thứ hai phải là một tế bào soma, nghĩa là một tế bào của cơ thể của sinh vật mà người ta muốn nhân bản. Nó có thể được lấy từ các tế bào gan, ví dụ. Chuyển lõiBước tiếp theo là chuẩn bị các tế bào cho việc chuyển nhân từ tế bào soma của người hiến sang tế bào trứng. Để điều này xảy ra, noãn bào phải không có nhân. Để làm như vậy, một micropipette được sử dụng. Vào năm 1950, người ta có thể chứng minh rằng, khi một tế bào trứng bị đâm thủng bằng kim thủy tinh, tế bào đã trải qua tất cả những thay đổi liên quan đến sinh sản. Mặc dù một số vật liệu tế bào chất có thể truyền từ tế bào tài trợ đến tế bào trứng, sự đóng góp của tế bào chất gần như hoàn toàn từ noãn. Sau khi quá trình chuyển được thực hiện, bạn phải tiến hành lập trình lại noãn này với một nhân mới. Tại sao lập trình lại là cần thiết? Các tế bào có thể lưu trữ lịch sử của họ, nói cách khác, họ giữ một bộ nhớ về chuyên môn của họ. Do đó, bộ nhớ này phải được xóa để tế bào có thể chuyên biệt trở lại. Lập trình lại là một trong những hạn chế lớn nhất của phương pháp. Vì những lý do này, cá thể nhân bản dường như bị lão hóa sớm và phát triển bất thường. Kích hoạtTế bào lai cần được kích hoạt để tất cả các quá trình liên quan đến phát triển xảy ra. Có hai phương pháp mà mục tiêu này có thể đạt được: bằng phương pháp điện phân hoặc phương pháp Roslin và phương pháp vi tiêm hoặc phương pháp Honolulu. Đầu tiên bao gồm việc sử dụng các cú sốc điện. Sử dụng ứng dụng của dòng điện bằng xung hoặc bởi ionomycin, noãn bắt đầu phân chia. Kỹ thuật thứ hai chỉ sử dụng xung canxi để kích hoạt kích hoạt. Một thời gian thận trọng dự kiến sẽ diễn ra quá trình này, khoảng hai đến sáu giờ. Do đó, bắt đầu hình thành phôi nang sẽ tiếp tục sự phát triển bình thường của phôi, với điều kiện là quá trình đã được thực hiện một cách chính xác. Ưu điểmMột trong những ứng dụng lớn nhất của nhân bản là điều trị các bệnh không dễ chữa. Chúng ta có thể tận dụng kiến thức sâu rộng của mình về sự phát triển, đặc biệt là trong giai đoạn đầu và áp dụng nó vào y học tái tạo. Các tế bào được nhân bản bằng chuyển tế bào soma hạt nhân (SCNT) đóng góp rất lớn cho các quá trình nghiên cứu khoa học, đóng vai trò là tế bào mẫu để điều tra nguyên nhân gây bệnh và như một hệ thống để thử nghiệm các loại thuốc khác nhau. Ngoài ra, các tế bào được tạo ra bởi phương pháp này có thể được sử dụng để cấy ghép hoặc tạo ra các cơ quan. Lĩnh vực y học này được gọi là y học tái sinh. Tế bào gốc đang cách mạng hóa cách chúng ta điều trị một số bệnh. Y học tái sinh cho phép ghép tế bào gốc tự thân, loại bỏ nguy cơ từ chối bởi hệ thống miễn dịch của người bị ảnh hưởng. Ngoài ra, nó có thể được sử dụng để sản xuất thực vật hoặc động vật. Tạo bản sao giống hệt nhau của cá nhân quan tâm. Nó có thể được sử dụng để tái tạo động vật tuyệt chủng. Cuối cùng, nó là một thay thế cho vô sinh. Nó hoạt động như thế nào?Ví dụ, giả sử có một bệnh nhân có vấn đề về gan. Sử dụng các công nghệ này, chúng ta có thể phát triển một gan mới - sử dụng vật liệu di truyền của bệnh nhân - và cấy ghép nó, do đó loại bỏ mọi nguy cơ tổn thương gan. Hiện tại, sự tái sinh đã được ngoại suy đến các tế bào thần kinh. Một số nhà nghiên cứu tin rằng các tế bào gốc có thể được sử dụng trong việc tái tạo não và hệ thần kinh. Nhược điểmVấn đề đạo đứcNhững nhược điểm chính của nhân bản xuất phát từ các ý kiến đạo đức xung quanh thủ tục. Trên thực tế, nhiều quốc gia nhân bản bị cấm hợp pháp. Kể từ khi nhân bản của cừu Dolly nổi tiếng vào năm 1996, nhiều tranh cãi đã xoay quanh chủ đề của quá trình này được áp dụng ở người. Một số học giả đã có lập trường trong cuộc tranh luận gian khổ này, từ các nhà khoa học đến luật sư. Bất chấp tất cả những lợi thế mà quá trình này có được, những người chống lại lập luận rằng con người vô tính sẽ không được hưởng sức khỏe tâm lý trung bình và sẽ không thể tận hưởng lợi ích của việc có một bản sắc độc đáo và không thể lặp lại. Ngoài ra, họ cho rằng người nhân bản sẽ cảm thấy rằng anh ta phải tuân theo một mô hình cuộc sống cụ thể của người bắt nguồn anh ta, vì vậy anh ta có thể đặt câu hỏi về ý chí tự do của mình. Nhiều người cho rằng phôi thai có quyền ngay từ khi thụ thai và, để thay đổi nó có nghĩa là sự vi phạm của chúng. Hiện tại, đã có kết luận sau: do sự thành công kém của quá trình ở động vật và những rủi ro tiềm ẩn đối với sức khỏe của cả đứa trẻ và người mẹ, việc cố gắng nhân bản vô tính ở người là không hợp lý. Sự cố kỹ thuậtCác nghiên cứu ở các động vật có vú khác đã cho phép chúng tôi kết luận rằng quá trình nhân bản vô tính dẫn đến các vấn đề sức khỏe cuối cùng dẫn đến cái chết. Khi nhân bản một con bê từ gen lấy từ tai của một con bò trưởng thành, con vật được nhân bản đã gặp vấn đề về sức khỏe. Chỉ với hai tháng, con bê non đã chết vì các vấn đề về tim và các biến chứng khác. Từ năm 1999, các nhà nghiên cứu đã lưu ý rằng quá trình nhân bản dẫn đến sự can thiệp vào sự phát triển di truyền bình thường của các cá nhân, gây ra các bệnh lý. Trên thực tế, việc nhân bản vô tính cừu, bò và chuột được báo cáo là không thành công: sinh vật vô tính chết ngay sau khi sinh. Trong trường hợp nổi tiếng về nhân bản của cừu Dolly, một trong những nhược điểm đáng chú ý nhất là lão hóa sớm. Người hiến tặng hạt nhân được sử dụng để tạo ra Dolly đã 15 tuổi, vì vậy cừu nhân bản được sinh ra với đặc điểm của một sinh vật ở độ tuổi đó, dẫn đến sự suy giảm nhanh chóng. Tài liệu tham khảo
|
