Reproduction Techniques in Animals

Slides:



Advertisements
Similar presentations
GENETIC ENGINEERING “BOOT CAMP”: CLONING Day 4 WHAT IS CLONING?????  Cloning is the creation of an organism that is an exact genetic copy of another.
Advertisements

Cloning. 3 Types of Cloning Transgenic (gene) cloning Therapeutic (stem cell) cloning Reproductive (organism) cloning)
Welcome to modern plant cloning Unlike the old fashioned way of cloning a plant, which involved taking a cutting and encouraging it to turn into a new.
Chapter 13 section 3. To understand that there are natural clones (twins, certain plants, bacteria) To understand that there are artificial clones (plants,
Cloning Miss. Maskin. Learning Objectives To understand that there are natural clones (twins, certain plants, bacteria) To understand that there are artificial.
Cloning.
Summer 2007 Workshop in Biology and Multimedia for High School Teachers.
Cloning and types of reproduction B1.7.2 Friday 9 th January 2015.
Cloning. Cloning in Animals Organisms that are genetically identical are clones Asexual Reproduction always produces clones Laboratory Techniques have.
Cloning Have you ever wished you could have a clone of yourself to do homework while you hit the skate park or went out with your friends? What is Cloning?
Animal Biotechnology.
CLONING 101. cloning is the creation of an organism that is the EXACT genetic copy of another –Identical twins are natural clones Cloning can be done.
How can Science and Technology Help and Hurt Humanity ?
4.4: Genetic Engineering and Biotechnology Cloning: producing identical copies of genes, cells or organisms. Clone: a group of genetically identical organisms.
By: Juan Pablo Posada and Daniel Restrepo 10º O NEW REPRODUCTIVE TECHNOLOGIES.
Cloning What is a clone? An exact genetic copy. Offspring are produced asexually.
Course: Bioinformatics Presented by: Adil Hussain
Anna Donald. Nuclear transfer  Nuclear transfer is a process of cloning, where cells are fused together to create a clone. This is how Dolly the sheep.
Cloning Chapter 20. What you need to know! The terminology of biotechnology The steps in gene cloning with special attention to the biotechnology tools.
Human Cloning.
Cloning Biology I. Cloning Defined  A clone is an organism that is genetically IDENTICAL to another organism  Can you think of a natural way that a.
Cell Division and Reproducing New Organisms Science 9.
Cloning What is a clone? An exact genetic copy. Offspring are produced asexually.
DOLLY THE SHEEP AND HER FIRST LAMB CALLED BONNY Somatic Cell Nuclear Transfer (SCNT) By Caroline Kim.
Objectives Define a clone. Outline a technique for cloning using differentiated animal cells. Discuss the ethical issues of therapeutic cloning in humans.
Cloning. Cloning Cloning is the process of forming identical genetic offspring from a single cell. It is a natural process that happens daily in nature.
 Stem Cells and Cloning. Stem Cells  Stem Cell: a cell that can continuously divide and differentiate into various tissues  Two Types:  Multipotent:
Chapter 6 DNA Structure and Function Part 3. Cloning Cloning means making an identical copy of something In biology it can refer to A lab method in which.
Two types of Cloning:.
 Clones are organisms that have the same genetic makeup  Each organism’s DNA is nearly identical.
Cloning What’s a clone? How do you make one? What are the ethical issues in genetic engineering?
Asexual Reproduction. Sexual vs. Asexual Reproduction Asexual Reproduction Sexual Reproduction Produce offspring Genetically identical offspring Genetically.
 In vitro fertilization  Cloning (genes, cells or organisms)  Recombinant DNA  Therapeutic cloning  Reproductive cloning  Stem cell  Transgenic.
Cloning – Science Fiction or Science Fact?
5.2 Cloning. Clones in Fiction Frau Farbissina: “Send in the clone!” Dr. Evil: “Oh!” Number One: “He is exactly like you in every way, except one-eighth.
15.2 Recombinant DNA. Copying DNA – How do scientists copy the DNA of living organisms? –The first step in using the polymerase chain reaction method.
Applications of Genetic Engineering
Which sheep is the source of the nucleus in the fused cell?
Cloning Chapter 11.
Know that a clone is genetically identical to its parent.
Clone A group of genetically identical organisms.
How do scientists clone organisms?
DNA Structure and Function Part 3
15.1 Selective Breeding and 15.2 Recombinant DNA
Artificial intelligence and cloning
Good Biology Gone Bad at the Movies
THE GIFT OF LIFE— Applications of Reproductive Technology
13-4 Applications of Genetic Engineering
DNA Technology : Cloning
DNA Technology : Cloning
Stem Cells and Cloning.
Cloning What is a clone? An exact genetic copy. Offspring are produced asexually.
Reproductive cloning vs. Therapeutic cloning
CLONING.
Module 6.4 Cloning & Biotechnology
CLONING.
Cloning By Lindsay Wainwright 18/12/07
Cloning Animals– Science Fiction or Science Fact?
Cloning.
Selective Breeding 1. Which of the sheep above might a farmer use to breed sheep with good meat and good wool? 2. Which of the sheep might a farmer use.
Cloning Do YOU have a twin?.
Dolly: First Mammal Cloned
Day 60 5/4/15 Learning Target: Genetics
Aim: How do scientists clone organisms?
Embryo Cloning One embryo splits into 2 identical embryos
Aim: How do scientists clone organisms?
CHALLENGES TO BIOMEDICAL RESEARCH
AC Mind Stretcher 3/7/16 1. A forest fire is a type of
Presentation transcript:

Reproduction Techniques in Animals تکنیک های تولید مثلی در دام Reproduction Techniques in Animals Presented by: A. Riasi Ph. D. in animal nutrition and Physiology http://riasi.iut.ac.ir

تکنیک شبیه سازی حیوانات Cloning Technique

اهداف این جلسه 1- کلونینگ چیست و چه اهمیتی دارد؟ 2- تولید مثل جنسی و غیر جنسی چه تفاوتی دارد؟ 3- تاریخچه انجام کلونینگ؟ 4- کلونینگ با روش انتقال هسته چگونه انجام می شود؟ 5- کلونینگ با روش تقسیم رویان چگونه انجام می شود؟ 6- محدودیت های شبیه سازی چیست؟

اهمیت شبیه سازی ry

اهمیت کلونینگ به عنوان یکی از تکنیک های تولید مثلی: اهمیت شبیه سازی اهمیت کلونینگ به عنوان یکی از تکنیک های تولید مثلی: جلوگیری از انقراض نسل یک گونه یا یک فرد استفاده بهینه از پتانسیل های ژنتیکی دام های پر تولید داشتن گله های یکنواخت از نظر تولید و مدیریت بهتر گله ها صرفه جویی در وقت برای تهیه ی نتایج حیوان مورد نظر سرعت بخشیدن به ارزیابی نتایج به گزینی و به نژادی کمک به دیگر تکنیک های تولید مثلی و تکنیک انتقال ژن و مهندسی ژنتیک ry

تولید مثل جنسی و غیر جنسی در تولید مثل جنسی (تولید مثل دو جنسی)، موجود جدید با به‌اشتراک گذاشتن داده‌های ژنتیکی دو جاندار نر و ماده ایجاد می شود. در تولید مثل غیر جنسی موجود اولیه داده های وراثتی‌اش را عیناً به موجود جدید می دهد. ry

تولید مثل جنسی و غیر جنسی (ادامه) تولید مثل جنسی و غیر جنسی (ادامه) اساس تکنیک شبیه‌سازی تولید مثل غیر جنسی است و هزاران سال است که در طبیعت اتفاق می افتد و به دو روش قابل انجام است: با روش انتقال هسته سلول های بدنی (Somatic cell nucleus transfer) با روش تقسیم رویان (Embryo splitting) گیاهان زیادی به‌ روش شبیه سازی تکثیر می‌یابند. کرم خاکی می تواند با روش تولید مثل غیر جنسی تکثیر شود. دوقلوهای همسان نمونه ای از تولید مثل غیر جنسی هستند. ry

در سال 1983 از این تکنیک در موش استفاده شد و موفقیت آمیز بود. تاریخچه شبیه سازی نخستین بار در سال 1938 نظریه شبیه سازی حیوانات با روش انتقال هسته مطرح شد، اما اولین موفقیت در سال 1952 و در دوزیستان به دست آمد. در سال 1983 از این تکنیک در موش استفاده شد و موفقیت آمیز بود. در سال 1996 دانشمندی بنام Wilmut با همکارانش اولین گوسفند شبیه سازی شده را تولید کردند و آنرا Dolly نامیدند. تولد رویانا اولین بره شبیه سازی شده ایرانی در هشتم مهر سال 1385اتفاق افتاد. ry

تاریخچه شبیه سازی (ادامه) شبیه سازی با روش تقسیم رویان در اواسط دهه 1980 رایج شد و موفقیت هایی نیز داشته است. اولین میمون شبیه سازی شده بنام تترا با روش تقسیم رویان در سال 2000 در آمریکا متولد شد. ry

ry

Dolly's remains are exhibited at the Royal Museum of Scotland. ry Dolly's remains are exhibited at the Royal Museum of Scotland.

مراحل شبیه سازی رویانا (اولین گوسفند شبیه سازی شده ایرانی) رویانا از یک گوسفند نژاد افشاری تولید شد. سلول های سوماتیک مورد نظر از بافت غضروفی و سلول های فیبروبلاست بافت همبند گوش این گوسفند برداشت شد. تعدادی از سلول های حیوان دهنده کشت داده شده و انتخاب شدند. هسته سلول های انتخاب شده که حاوی همۀ داده‌های وراثتی جانور دهنده بود خارج شد. ry

مراحل شبیه سازی رویانا (اولین گوسفند شبیه سازی شده ایرانی) تعدادی تخمک لقاح یافته گوسفند آماده شد و هسته آنها خارج گردید. سپس هسته سلول های سوماتیک در تخمک ها جایگزین شدند. تخمک های دارای هستۀ جدید در محیطی مناسب قرار داده شد تا تقسیم شده و به رویان تبدیل شوند. ry

مراحل شبیه سازی رویانا (اولین گوسفند شبیه سازی شده ایرانی) رویان تولید شده در شرایط برون تنی، در مرحله ی بلاستوسیست به رحم حیوان گیرنده منتقل شد. روز شنبه، هشتم مهرماه 1385، حدود نیمه شب رویانا با روش سزارین متولد شد. رویانا یک نام علمی شناسنامه‌ای هم دارد که به زبان انگلیسی درست شده و اطلاعاتی را دربر دارد . "Royan-ShA-C2" که از چپ به راست نام پژوهشکده، گوسفند (Sheep)-ِ افشاری (A- ) شبیه‌ساخته (Cloned) دوم را دارد. ry

مراحل شبیه سازی رویانا (اولین گوسفند شبیه سازی شده ایرانی) ry

شبیه سازی با روش انتقال هسته (SCNT) در این روش یک حیوان دهنده سلول سوماتیک و یک حیوان دهنده سلول جنسی وجود دارد. مراحل انجام این تکنیک عبارتند از: جمع آوری و کشت سلول های سوماتیک جمع آوری اووسیت و خارج کردن DNA آن جای دادن هسته سلول سوماتیک در اووسیت خالی شده از هسته تحریک الکتریکی و فعال سازی اووسیت هیبریدی کشت برون تنی رویان یک سلولی کلون شده انتقال رویان به رحم یک حیوان گیرنده ry

ry

شبیه سازی با روش انتقال هسته (SCNT) جمع آوری و کشت سلول های سوماتیک: سلول سوماتیک انتخاب شده برای کلونینگ بستگی به گونه حیوان دارد. در گاو سلول های کومولوس، فبیروبلاست، گرانولوزای تخمدان، پستان، ماهیچه، اویدکت، رحم از سلول های سوماتیک انتخاب شده، بلافاصله پس از جمع آوری یا پس از یک دوره کشت طولانی در یک مدیوم مناسب می توان استفاده کرد. ry

شبیه سازی با روش انتقال هسته (SCNT) خارج کردن از DNA اووسیت تهیه شده: تهیه ی اووسیت با روش آسپیره کردن از داخل فولیکول های تخمدانی دام زنده یا تازه کشتار شده بالغ کردن اووسیت تهیه شده در شرایط آزمایشگاه به مدت 18 ساعت در یک مدیوم ویژه استفاده از یک ترکیب ممانعت کننده میکروفیلامنت در محیط کشت برای جلوگیری از لیز شدن اووسیت خارج کردن کروموزم اووسیت با استفاده از ابزارهای میکروجراحی در مرحله متافاز میوز 2

شبیه سازی با روش انتقال هسته (SCNT) ry

شبیه سازی با روش انتقال هسته (SCNT) ry

شبیه سازی با روش انتقال هسته (SCNT) جای دادن سلول سوماتیک در اووسیت: برای اینکار نیاز به ابزارهای بسیار دقیق وجود دارد. بطور معمول تمام سلول سماتیک را در فضای پری ویتلین قرار می دهند، اما در مورد موش ترجیح می دهند تا تنها هسته سلول سوماتیک را بداخل سیتوپلاسم اووسیت تزریق نمایند. بفاصله کوتاهی پس از این مرحله غشای هسته سلول هیبریدی ناپدید می شود و کروماتین آن فشرده می شود.

شبیه سازی با روش انتقال هسته (SCNT) تحریک الکتریکی و فعال سازی: برای یکی شدن سلول ها از روش electrofusion استفاده می کنند. در این روش از یک میدان مغناطیسی (2/2 کیلو ولت در سانتی متر به مدت 40 میکرو ثانیه) استفاده می شود. گاهی پس از تحریک الکتریکی فعال شدن تقسیمات سلولی نیز اتفاق می افتد، اما در برخی موارد برای این منظور نیاز به استفاده از مواد شیمیایی وجود دارد.

شبیه سازی با روش تقسیم رویان برای اینکار باید ار رویان های با کیفیت خوب و دارای درجه A یا B+ استفاده کرد. آماده کردن امکانات مورد نظر از جمله میکرومانیپولاتور تهیه ی رویان های 8 سلولی تهیه ی زوناپلوسیدای خالی با استفاده از رویان های با کیفیت پایین یا اووسیت بدون کومولوس

شبیه سازی با روش تقسیم رویان (ادامه) استفاده از تیغ مخصوص و برش رویان ها برداشتن قطعات رویانی و گذاشتن آنها داخل زوناپلوسیداهای خالی کشت رویان ها برای ادامه تقسیمات سلولی تا مرحله بلاستوسیست انتقال رویان ها به رحم دام های گیرنده

شبیه سازی با روش تقسیم رویان

شبیه سازی با روش تقسیم رویان

شبیه سازی با روش تقسیم رویان Tetra the monkey is different from Dolly the sheep, which was produced using a process called nuclear transfer. Some scientists argue that animals like Dolly are not 100 percent clones because they have genetic material both from the adult cell they were taken from, and from the egg that is hollowed out to make the clone. Tetra was produced by a technique called “embryo splitting.” Here’s how it works: An egg from a mother and sperm from a father are used to create a fertilized egg. After the embryo grows into eight cells, researchers split it into four identical embryos, each consisting of just two cells. The four embryos are then implanted into surrogate mothers. Schatten said that in effect, a single embryo becomes four embryos, all genetically identical.

محدودیت های شبیه سازی نرخ زیاد مرگ و میر جنین های شبیه سازی شده مشکلات تنفسی و قلبی در جنین های شبیه سازی شده رشد غیر طبیعی جفت و کاهش تعداد کوتیلدون ها در نشخوارکنندگان بروز سندرم جنین بزرگ (Large fetus syndrome) محدودیت های مذهبی و اخلاقی