Plasmid-vektorer og kloning

Bioteknologi A · STX · A-niveau · Genteknologi

🧫 Plasmid-vektorer og kloning

Kloning = produktion af genetisk identiske individer.

Dolly-fåret (5. juli 1996): første pattedyr klonet fra voksencelle. Roslin Institute, Skotland. Ian Wilmut, Keith Campbell. Teknik: Somatic Cell Nuclear Transfer (SCNT). Tag kerne fra voksen yvercelle af får A. Indsæt i æg-celle (uden kerne) fra får B. Stimulér til celledeling. Indsæt i livmoder af får C. → Dolly (genetisk identisk med får A). 277 forsøg, kun 1 levende. Dolly levede 6 år (døde 2003 af lungekræft, halvdelen af normal levetid).

Senere klonede dyr: mus (1998), kat (2001), kaniner, kvæg, heste, hund (2005), kameler, makak-aber (2018, China).

Mennesker: ingen klonet (etisk og lovmæssigt forbudt). UNESCO 2005-deklaration mod menneske-kloning.

Tekniske udfordringer: lav succesrate (1-3%), epigenetiske afvigelser, accelereret aldring (telomerer kortere), helbredsproblemer. iPS-celler (induced Pluripotent Stem cells, Yamanaka 2006, Nobelpris 2012): omprogrammér voksenceller til stamceller med 4 transkriptionsfaktorer (OCT4, SOX2, KLF4, c-MYC). Erstatter behov for terapeutisk kloning.

Anvendelser

kommerciel kloning af elite-husdyr, kæledyr (ViaGen Pets), bevarings-biologi (truede arter).

Filmreference: Jurassic Park, The Island.

Etiske spørgsmål: identitet, menneskelig værdighed, designerbabyer.

Læringsmål

• Forklare PCR (polymerase chain reaction) trinvist
• Anvende gel-elektroforese og restriktionsenzymer
• Forklare CRISPR-Cas9 og guide-RNA
• Forklare plasmid-vektorer og kloning
• Diskutere etiske aspekter af gen-redigering og GMO

Sådan kan du arbejde med emnet

• Forklar, hvad et plasmid er, og hvilke elementer det typisk indeholder
• Beskriv trinene i at klone et gen ind i en plasmid-vektor
• Diskutér, hvorfor man ofte inkluderer et selektionsmarkørgen i en plasmid-vektor

Eksperiment-forslag

• Tegn et diagram af Dolly-fårets SCNT-procedure trin for trin, og forklar hvorfor cellekernen og ægcellen skal komme fra forskellige individer.
• Diskutér forskellen mellem reproduktiv kloning (Dolly) og terapeutisk kloning/iPS-celler — hvilken er mest etisk acceptabel, og hvorfor?
• Lav en mindre debat: skal kommerciel kloning af kæledyr (ViaGen Pets) være tilladt? Brug etiske teorier (Kant, Mill) til at strukturere argumenterne.

Brobygning

Fra kloning af hele organismer bevæger vi os til den mest præcise metode til at ændre DNA — næste emne er 'CRISPR-Cas9 (gen-redigering)'.