1. 분자 수준에서 복제는 일반적으로 DNA 복제 (분자 복제라고도 함) 를 의미합니다. 재조합 DNA 기술을 통해 특정 DNA 조각을 벡터 (예: 플라스미드 및 바이러스) 에 삽입한 다음 숙주 세포에서 복제하여 동일한 DNA 조각 "군" 을 많이 얻는 것을 말합니다.
2. 세포 수준에서 복제는 본질적으로 단일 조상 세포가 분열되어 형성된 세포군이다. 이 세포들은 모두 같은 유전자를 가지고 있다. 예를 들어, 하나의 세포를 체외 배양기에서 여러 세대를 분열시켜 형성한 동일한 유전적 배경을 가진 세포군은 세포 복제이다. 또 다른 예로, 척추동물에서는 세균이나 바이러스와 같은 외래 물질이 침입할 때 면역반응을 통해 이성 인식 항체 (이성 인식) 가 발생한다. 특정 항체 을 생산하는 모든 장세포는 B 세포 분열에 의해 형성되며, 이런 장세포 군도 세포 복제이다. 세포 복제는 저급한 생식 방식이다. 즉, 하위와 친대가 같은 유전성을 가지고 있어 성적인 결합이 필요 없다. 생물학적 진화 수준이 낮을수록 이런 번식 방식을 채택할 가능성이 높다.
3. 개체 수준에서 복제는 같은 유전자형을 가진 두 개 이상의 개인으로 구성된 집단을 말한다. 예를 들어, 두 개의 일란성 쌍둥이는 복제품입니다! 그들은 같은 난세포에서 왔기 때문에 그들의 유전적 배경은 완전히 같다. 이 정의에 따르면,' 도리' 는 복제물이라고 할 수 없다! 도리는 외로운 사람이기 때문이다. 그 영국 배아학자들은 두 개 이상의 동일한 핵을 두 개 이상의 동일한 핵 제거 난자에 이식하여 두 개 이상의 유전적 배경이 같은' 도리' 를 얻어야만 복제라는 단어로 묘사할 수 있다. 이에 따라 65438 년부터 0997 년 2 월까지' 자연' 잡지에 발표된 그 감각적인 논문에서 저자는 도리를 복제체로 묘사하지 않았다.
또한 복제는 위에서 언급한 DNA, 세포 또는 개인 집단을 얻는 과정을 가리키는 동사로 사용할 수 있습니다.
둘째, 복제 기술
1.DNA 복제
현재 DNA 복제 방법은 다양하며 기본 프로세스는 아래 그림과 같습니다 (비례적이지 않음).
이렇게 얻은 DNA 는 특정 DNA 의 염기서열의 분석과 처리, 생명공학 공업에서 가치 있는 단백질의 대량 생산 등 생물학 연구의 여러 측면에 적용될 수 있다.
2. 생물학적 개체의 복제
(1) 식물 개인의 복제
1950 년대에 식물학자들은 당근을 모형 재료로 사용하여 유전물질이 분화된 식물 세포에서 손실되는지 연구했다. 놀랍게도, 그들은 고도로 차별화된 당근 세포에서
완전한 식물로 성장할 수 있습니다! 그래서 그들은 식물 세포가 전능하다고 생각합니다. 당근 한 개 중 두 개 이상의 체세포가 발육한 당근 집단은 같은 유전적 배경을 가지고 있어 무성계다. 이런 식물의 복제 과정은 완전한 무성 번식 과정이다!
(2) 동물 개체의 복제
(1)' 돌리' 의 탄생
1997 년 2 월 27 일 영국 에딘버러로슬린 연구소 (Roslin Institute) 의 이안 윌모트 (Ian Wilmott) 가 세계 최초의 복제양 돌리가 탄생해 전 세계에 센세이션을 일으켰다고 발표했다.
도리는 암양 세 마리와 친연관계가 있다. 한 명은 임신 3 개월인 핀란드 도셋 암양이고, 한 명은 스코틀랜드의 검은 얼굴 암양이다. 핀란드의 도셋 암양은 세포핵 (기증자라고 함) 을 제공하는 완전한 유전 정보를 제공합니다. 스코틀랜드의 검은 얼굴 암양은 핵이 없는 난세포를 제공한다. 또 다른 스코틀랜드의 검은 얼굴 암양은 양 배아의 발육 환경인 자궁을 제공하는데, 이는 도리양의' 친생' 어머니이다. 전체 복제 프로세스는 다음과 같이 간략하게 설명됩니다.
핀란드 도셋 암양의 유방에서 유방세포를 꺼내서 저농도 영양배양기에 넣으면 세포가 분열을 점차 멈추고 기증자 세포라고 한다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 남녀명언) 스코틀랜드의 검은 얼굴 암양에게 성선 자극 호르몬을 주사하여 배란을 유도하고, 수정되지 않은 난세포를 제거하고, 즉시 핵을 제거하고, 씨를 남기지 않는 난세포를 수용체 세포라고 한다. 전기 펄스를 사용하는 방법은 체세포와 수용체 세포를 융합시켜 결국 융합 세포를 형성한다. 전기 펄스도 자연 수정 과정과 비슷한 일련의 반응을 일으킬 수 있고, 융합세포도 수정란처럼 분열되어 배아 세포를 형성할 수 있기 때문이다. 배아 세포를 다른 스코틀랜드의 검은 얼굴 암양의 자궁에 이식하면 배아 세포가 더 분화되어 발육하여 결국 작은 양 한 마리를 형성한다. 태어난 돌리 양은 도셋 암양의 외모와 똑같다.
1 년 후, 또 다른 과학자들은 쥐 난구 세포 (난모 세포 주변의 고도로 분화된 세포) 의 핵을 핵이 없는 난모 세포에 이식하여 완전히 발달한 쥐 20 여 마리를 얻었다고 보도했다. 돌리가 복제 양이라고 불리기에 충분하지 않다면, 단 한 마리, 이 쥐들은
명실상부한 복제쥐입니다.
② 핵 이식 복제 마우스의 기본 과정.
본 실험은 다음 과정을 통해 난구 세포를 얻었다. 융모막 성선 호르몬을 연속으로 여러 번 주사하여 암컷 다람쥐를 고산알 상태로 유도하는 것이다. 그리고 암컷 다람쥐의 나팔관에서 난구 세포와 난모 세포의 복합물을 수집한다. 히알루론산 처리는 난구 세포를 분산시킨다. 지름이 10- 12 미크론인 난구 세포를 핵 기증자로 선택합니다 (이전 실험에 따르면 지름이 작거나 더 큰 난구 핵을 사용하면 핵 이식 후 난모세포가 8 세포기로 거의 발달하지 않는 것으로 나타났습니다). 선별된 난구 세포를 일정한 용액 환경에 보존하고 3 시간 이내에 핵이식을 한다 (달리 도리를 얻을 때 핵기증자로 쓰이는 유방세포가 먼저 배양액에서 3 ~ 6 번 번식한다).
위와 비슷한 방법으로 서로 다른 암컷 쥐로부터 난모세포 (보통 감수분열 중기 II) 를 수집한다. 현미경으로 직경 약 7 미크론의 얇은 관으로 난모세포의 세포핵을 조심스럽게 제거하고 세포질을 제거하지 않도록 한다. 또한 난구 세포의 핵을 조심스럽게 제거하고 세포질을 제거하려고 노력해야 한다 (유리관에서 여러 번 제거된 세포핵을 통해 소량의 세포질을 제거한다). 핵 채취 후 5 분 이내에 핵 제거 후 난모세포에 직접 주입한다. 핵이식된 난모세포를 특수용액 1-6 시간에 넣고 2 가 스트론튬이온 (Sr2+) 과 세포 이완소 B 를 넣는다. 전자는 난모세포를 활성화시키고, 후자는 극체의 형성과 염색체의 제거를 억제한다. 그런 다음 처리된 난모세포를 꺼내서 스트론튬과 세포 이완소 B 를 함유하지 않는 특수 용액에 넣어 세포를 배아로 분열시킨다.
여러 단계 (2- 세포기부터 배아기까지) 의 배아를 며칠 전 결찰된 수컷 쥐와 교배한 가짜 암컷 쥐의 나팔관이나 자궁에서 발육한다. 약 19 일 후, 수술을 통해 발육이 완전히 된 태쥐를 제거한다.
현재 배아 세포핵 이식을 통해 복제되는 동물로는 쥐, 토끼, 염소, 양, 돼지, 소, 원숭이가 있다. 중국에서는 원숭이를 제외한 복제 동물이 있고 염소도 연속 핵 이식을 통해 복제할 수 있다. 이 기술은 배아 분할 기술보다 한 단계 더 나아가 더 많은 동물을 복제할 것이다. 배아가 분열되는 횟수가 많을수록 각 부분의 세포가 적어지고 발육하는 개인의 능력이 떨어지기 때문이다. 체세포 핵 이식 복제를 하는 동물은 단 하나, 도리 양이다.
셋째, 복제 기술의 복음
1. 복제 기술 및 유전 육종
농업 방면에서 사람들은' 복제' 기술을 이용하여 가뭄에 저항하고, 쓰러지고, 병충해에 저항하는 양질의 고산품종을 대량으로 재배하여 식량 생산량을 크게 높였다. 이와 관련하여 중국은 이미 세계 최전방에 진입했다.
복제 기술 및 멸종 위기 종 보호
복제 기술은 보호 종, 특히 희귀하고 멸종 위기에 처한 종에 대한 복음으로 거대한 응용 전망을 가지고 있다. 생물학적 관점에서 볼 때, 이것은 복제 기술의 가장 가치 있는 곳 중 하나이다.
복제 기술 및 의학
현재 의사는 거의 모든 인체 기관과 조직을 이식할 수 있다. 그러나 과학기술의 경우 장기 이식에서의 거부반응은 여전히 가장 골치 아픈 것이다. 배제의 원인은 조직 불일치로 인해 호환성이 떨어지는 것이다. 복제인' 의 장기를' 원인간' 에 제공하여 장기 이식을 한다면 배제를 전혀 걱정할 필요가 없다. 두 사람의 유전자와 조직이 일치하기 때문이다. 문제는' 복제인' 을 장기 기증자로 사용하는 것이 인도적인가 하는 것이다. 합법적입니까? 경제적으로 수지가 맞습니까?
복제 기술은 또한 귀중한 유전자를 대량으로 번식시키는 데도 사용될 수 있다. 예를 들어 의학에서는' 복제' 기술을 통해 당뇨병을 치료하는 인슐린 생산, 왜소증 환자가 다시 자라게 하는 성장호르몬, 각종 바이러스 감염에 저항할 수 있는 섬유소 용해 효소 등이 나온다.