การโคลนนิ่งสัตว์ (Animals Cloning)

     การโคลนนิ่งสัตว์ คือ การสร้างสัตว์ตัวใหม่ขึ้นมาที่มี รูปร่าง, หน้าตา, ลักษณะต่างๆ, พันธุกรรม รวมถึงเพศ เหมือนกับสัตว์ตัวที่เป็นต้นแบบ หรือ เรียกได้ว่า ถอดแบบกันออกมา

ขั้นตอนการโคลนนิ่ง

                                           

 การโคลนนิ่งสัตว์ ที่เกิดจากการโคลนนิ่ง(cloning)โดยใช้เซลล์จากตัวอ่อนของสัตว์ ทำให้มีเกิดลูกสัตว์ที่เกิดจากการโคลนนิ่ง(cloning)หลายชนิด มีทั้ง หมู โค กระต่าย แพะ แกะ แต่ยังไม่เคยมีลูกสัตว์ที่เกิดจากการโคลนนิ่ง(cloning)ด้วยนิวเคลียส(nucleus)จากเซลล์ร่างกาย(somatic cell) จนกระทั้งในปีพ.ศ.2540 (ค.ศ.1997) Wilmut และคณะ ได้ทำการโคลนนิ่ง(cloning)ด้วยนิวเคลียส(nucleus)จากเซลล์ร่างกาย(somatic cell)ได้ประสบความสำเร็จ ด้วยการโคลนนิ่ง(cloning)ให้เกิดแกะชื่อ ดอลลี่ (dolly) ด้วยเซลล์เต้านม ด้วยการโคลนนิ่ง(cloning)ที่ใช้วิธีการเดียวกันนี้ แกะดอลลี่ (dolly)เป็นเพียงตัวเดียวที่ได้จากตัวอ่อนจำนวน 273 ตัว

                                    

     หลังจากการโคลนนิ่ง(cloning)ครั้งนั้น ด้วยการโคลนนิ่งจากเซลล์ร่างกาย(somatic cell)ทำให้มีลูกสัตว์หลายชนิดเกิดขึ้นหลายตัว เช่น แพะ โค หนู

     การโคลนนิ่งสัตว์ด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์มีอยู่ 2 วิธี คือ

1.การถ่ายฝากนิวเคลียส (nuclear transfer or nuclear transplantation)

                          

2.การแยกเซลล์หรือตัดแบ่งตัวอ่อนในระยะก่อนการฝังตัว (blastomere separation or embryo bisection)

                      

ประโยชน์ของการโคลนนิ่ง

1. มีประโยชน์ในการอนุรักษ์พันธุ์สัตว์และพืชหายาก และใกล้สูญพันธุ์ ให้แพร่ขยายจำนวนขึ้น ได้รวดเร็วกว่าการผสมกันตามธรรมชาติ
2. ช่วยในการทดลองทางการแพทย์ที่ต้องใช้สัตว์ทดลองเป็นจำนวนมาก
3. เป็นการผลิตสัตว์ที่เปลี่ยนแปลงพันธุกรรมเพื่อเป็นรูปแบบในการทดลองเพื่อรักษาโรคของมนุษย์
4. คู่สมรสที่ไม่มีโอกาสให้กำเนิดบุตรด้วยวิธีอื่น อาจมีโอกาสได้บุตรมากขึ้น
5. เพื่อเป็นการผลิตอวัยวะของสัตว์เพื่อการย้ายฝาก
6. ด้านการปลูกถ่ายอวัยวะ อาจได้อวัยวะที่เข้ากันได้ ลดความเสี่ยงต่อการใช้ยากดภูมิคุ้มกัน
7. ช่วยในการผลิตสัตว์ที่เปลี่ยนแปลงพันธุกรรมเพื่อผลิตเภสัชภัณฑ์และสารต่างๆด้วยเทคโนโลยีการสอดแทรกยีน
8. ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้เข้าใจขบวนการทำงานของยีนและการจำแนกชนิดของเซลล์เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ได้ในการแพทย์ เช่นในอนาคตเมื่อเราทราบปัจจัยที่ทำหน้าที่ ปิด หรือเปิดการทำงานของยีน จะสามารถรักษาโรคได้ เช่น ผู้ป่วยสมองตายจากอัมพาต ในอนาคตอาจสามารถกระตุ้นให้เซลล์สมองแบ่งทดแทนเซลล์ที่ตายไปได้ หรือผู้ป่วยที่ไตวาย สามารถกระตุ้นการทำงานและแบ่งตัวเซลล์ไตที่เหลืออยู่ทำหน้าที่ทดแทนได้

                                                       

                                                                             อ้างอิง

 http://iam.hunsa.com/joannnarak6539/article/6246
 http://202.57.163.117/forum.php?exForumId=30
http://www.dld.go.th/airc_urt/th/index.php?

เข้าถึงวันที่ 26 ธันวาคม 2555
เข้าถึงเมื่อวันที่ 4 มกาคม 2556

  เทคโนโลยีชีวภาพ (Biotechnology) เป็นความรู้ หรือ วิชาการที่สามารถนำสิ่งมีชีวิต หรือ ผลผลิตจากสิ่งมีชีวิตมาใช้ หรือ มาปรับเปลี่ยน และประยุกต์ เพื่อใช้ประโยชน์ เรารู้จักการใช้เทคโนโลยีชีวภาพมานานแล้ว การทำน้ำปลา ซีอิ๊ว การหมักอาหาร หมักเหล้า ล้วนเป็นเทคโนโลยีชีวภาพแบบดั้งเดิม เช่นเดียวกับ การปรับปรุงพันธุ์พืช สัตว์ ให้มีผลผลิตมากขึ้น มีคุณภาพดีขึ้น หรือ การนำสมุนไพรมาใช้รักษาโรค บำรุงสุขภาพ ก็จัดว่าเป็นเทคโนโลยีชีวภาพแบบดั้งเดิมอย่างไรก็ตามในปัจจุบันเมื่อกล่าวถึงเทคโนโลยีชีวภาพ เรามักหมายถึง เทคโนโลยีสมัยใหม่ ที่มีวิทยาศาสตร์หลายสาขาวิชาผสมผสานกันอยู่ ทั้งชีววิทยา เคมี ชีวเคมี ไปจนถึง ฟิสิกส์ และวิศวกรรม ซึ่งอาจเรียกได้ว่า เป็น “สหวิทยาการ” ที่นำความรู้พื้นฐานด้านต่างๆ เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต ไปใช้ให้เกิดประโยชน์

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีชีวภาพเช่นการโคลนนิ่ง

การโคลนนิ่ง  (Cloning)

           ความหมายของโคลนนิ่งในทางปศุสัตว์  คือ  การผลิตสัตว์ให้มีรูปร่างลักษณะแสดงออก  (phenotype)  และลักษณะพันธุกรรม  (genotype)  เหมือนกันทุกประการ  อาจทำไ้ด้โดยการตัดแบ่งตัวอ่อน  (embryo  splitting)  หรือการย้ายฝากนิวเคลียส  (nuclear  transfer)

ประโยชน์ของการโคลนนิ่ง

               1.ด้านสาธารณสุข  โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ร่วมกับเทคโนโลยีอย่างอื่น  เช่น  การย้ายฝากสารพันธุกรรม

                  2.ด้านการเกษตร  สามารถเพิ่มจำนวนสัตว์ที่มีพันธุกรรมดี  โดยย้ายฝากนิวเคลียสจากเซลล์ตัวอ่อนที่มีพันธุกรรมดีเลิศหรือจากโซมาติกเซลล์ของสัตว์เต็มวัยที่พิสูจน์แล้วว่ามีพันธุกรรมและลักษณะที่แสดงออกเป็นที่ต้องการ  เช่น  โคที่ให้น้ำนมมาก  มีความต้านทานโรค   

วิธีการโคลนนิ่ง

                               

               1.การตัดแบ่งตัวอ่อน  การตัดแบ่งตัวอ่อนเป็น  2  ส่วน  เท่าๆ  กัน  และนำไปย้ายฝากให้ตัวรับ  จะสามารถทำให้ผลิตลูกแฝดที่เหมือนกันทุกประการ  2  ตัว  จากตัวอ่อนใบเดียว  ในการตัดแบ่งตัวอ่อนจำเป็นต้องใช้เครื่องมือเฉพาะดำเนินการ คือ เครื่อง micromanipulator และใช้ไปเปตแก้วที่เรียวเล็กมาก (holding pipette) เพื่อดูดจับตัวอ่อน แล้วใช้เข็มขนาดเล็ก (microneedle) กดตัดแบ่งตัวอ่อน หรืออาจใช้ใบมีดขนาดเล็ก (microblade) เพื่อตัดแบ่ง

               ตัวอ่อนที่ใช้ตัดแบ่งอาจใช้ตัวอ่อนระยะมอรูล่าหรือบลาสโตซีสก็ได้  เมื่อตัดแบ่งแล้วก็นำไปย้ายฝากให้สัตว์ตัวรับ  ในการตัดแบ่งตัวอ่อนนั้นจะต้องตัดแบ่งตัวอ่อนออกเป็น  2  ส่วน  ที่สมมาตร  (symmetry)  กันพอดี  โดยเฉพาะอย่างยิ่งส่วนอินเนอร์เซลล์แมส  (inner  cell  mass) ซึ่งในระยะบลาสโตซีสจะสามารถเห็นได้ แต่ระยะมอรูล่าอาจจะตัดแบ่งไม่ได้ส่วนที่สมมาตรกันจริง ๆ เพราะยังไม่มีส่วนอินเนอร์เซลล์แมส

               2.การย้ายฝากนิวเคลียส  การโคลนนิ่งโดยการย้ายฝากนิวเคลียสอาจใช้นิวเคลียสจากเซลล์ตัวอ่อน  ซึ่งเรียกว่า  เอ็มบริโอนิคเซลล์โคลนนิ่ง (embryonic cell cloning)  หรือใช้เซลล์ร่างกาย (somstic  cell)  เรียกว่าโซมาติกเซลล์โคลนนิ่ง (somatic cell clonig) 

การย้ายฝากนิวเคลียส

                                       

เซลล์ตัวให้ที่ใช้นิวเคลียส  (donor  cell) เพื่อการย้ายฝากนิวเคลียสจะได้จาก

               1.เซลล์ตัวอ่อนหรือบลาสโทเนียร์  จากตัวอ่อนระยะ  2  เซลล์ถึงระยะมอรูล่า ที่นำมาทำให้เซลล์แยกจากกันเป็นเซลล์เดี่ยว ๆ หรืออาจใช้เซลล์จากอินเนอร์เซลล์แมส ซึ่งจะเป็น embryonic stem cells ที่มีความสามารถพัฒนาไปเป็นเซลล์ทุกชนิดได้
                                                                   
                                                                 เซลล์ผิวหนัง

                                           

               2.เซลล์ร่างกายหรือโซมาติกเซลล์จากสัตว์เต็มวัยหรือลูกอ่อน  เช่น  เซลล์ผิวหนัง  เซลล์เต้านม  เป็นต้น

                                                   เซลล์เต้านม    

                               

ปัจจุบันจะใช้ oocyte ระยะ metaphase II ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ดึงเอานิวเคลียสออกแล้วเป็นเซลล์

ตัวรับ (recipient cell) เพื่อรับการย้ายฝากนิวเคลียส ในโค กระบือ oocyte ที่ใช้เป็นเซลล์ตัวรับนี้สามารถหาได้โดยการดูดจาก follicle บนรังไข่ที่ได้จากโรงฆ่าสัตว์ หรือจากการทำการดูด oocyte โดยใช้เทคนิค ovum pick up (OPU) นอกจากนี้อาจได้จาก oocyte ที่ผ่านขบวนการเยงนอกร่างกายให้เจริญขึ้นถึงขั้นปฏิสนธิ (In Vitro Maturation : IVM)

               oocyte ที่เจริญถึงระยะ metaphase II และใช้เป็นเซลล์ตัวรับจะดูได้จากการมี first polar body เกิดขึ้น จากนั้นทำการดึงนิวเคลียสของ oocyte ที่จะใช้เป็นเซลล์ตัวรับออก โดยดูดหรือบีบ cytoplasm ส่วนที่อยู่ใกล้กับ polar body ซึ่งเป๋นตำแหน่งที่มีนิวเคลียสอยู่และสามารถตรวจสอบได้โดยการย้อมสีนิวเคลียสที่ดูดออกมาด้วยสีเฉพาะ เช่น Hoechst33342 เมื่อได้เซลล์ตัวรับแล้วก็ย้ายนิวเคลียสจากเซลล์ตัวให้ที่ต้องการและจัดเตรียมไว้แล้วให้แก่เซลล์ตัวรับ ทำโดยการโดเซลล์ตัวให้ด้วย micropipette แล้วแทงผ่าน zonapellucida ของเซลล์ตัวรับ แล้วปล่อยเซลล์ตัวให้ออก จากนั้นทำการเชื่อมส่วน cytoplasm ของเซลล์ตัวให้และตัวรับด้วยกระแสไฟฟ้า เรียกว่า electrofusion การกระตุ้นนี้จะทำให้มีการรวมตัวกันของนิวเคลียสและ cytoplasm ของทั้ง 2 ส่วน นอกจากนี้ยังทำให้เกิดการกระตุ้น oocyte (เซลล์ตัวรับ) ซึ่งเป็นการเลียนแบบธรรมชาติขณะเกิดการปฏิสนธิเมื่อ oocyte ถูกเจาะด้วยอสุจิ (sperm activation) นอกจากการเชื่อมต่อด้วยไฟฟ้าแล้ว อาจใช้เชื้อไวรัสหรือสารเคมีก็ได้แต่ได้ผลไม่ดีนัก

               มีลูกสัตว์หลายชนิดทั้งโค  แพะ  แกะ  หมู  กระต่าย  ที่เกิดจากการโคลนนิ่งโดยใช้เซลล์จากตัวอ่อน  แต่ไม่เคยมีลูกสัตว์ที่เกิดจากการโคลนนิ่งด้วยนิวเคลียสจากเซลล์ร่างกาย  จน  Wilmut  และคณะ  1997  ประสบความสำเร็จในการทำโคลนนิ่งให้เกิดแกะดอลลี่  (dolly)  ขึ้นด้วยเซลล์เต้านม  ซึ่งเป็นตัวเดียวที่เกิดจากจำนวนตัวอ่อนทั้งสิ้น  273  ตัวที่ได้จากการโคลนนิ่งโดยวิธีการเดียวกันจากการศึกษานี้

               หลังจากนั้นมีลูกโค แพะ หนูหลายตัวเกิดขึ้น ดดยการโคลนนิ่งจาก somatic cell ความสำเร็จของ somatic cell cloning ของแกะดอลลี่ อาจจะเนื่องจากนิวเคลียสของเซลล์ตัวให้ (เซลล์เต้านม) ที่ใช้ได้ผ่านการเลี้ยง (passages) ในหลอดทดลองหลายครั้งและทำให้เวลล์เหล่านั้นอยู่ในสภาวะพัก (quiescence) หรืออยู่ที่ระยะ G₀ ของวงจรเซลล์ (cell cycle) ซึ่งเป็นระยะที่นิวเคลียสไม่มีการสร้าง mRNA คล้ายกับธรรมชาติของเซลล์ตัวอ่อนในระยะ 3 วันแรกหลังปฏิสนธิ

ขั้นตอนการโคลนนิ่งสัตว์

อ้างอิง

http://www.thaibiotech.info/animals-cloning.php
http://www.br.ac.th/ben/science/13/index4005.html
http://www.brecosmeticshop.com/news_07_53_peeling.php

เข้าถึงวันที่ 25 ธันวาคม 2555
เข้าถึงเมื่อวันที่ 4 มกาคม 2556