Referat Acizii Nucleici

Mai jos puteti citi fragmente din Referat Acizii Nucleici si de asemenea puteti face Download Referat Acizii nucleici

Citeste fragmente din Referat Acizii Nucleici

►Misteriosul factor transformator al doctorului GRIFFITH În 1928, bacteriologul J. Griffith comunica la Cambridge o experienţă extrem de ciudată. Lucra de la un timp cu pneumococi, o specie de microbi care provoacă pneumonii la om şi la animale. El poseda două tipuri de asemenea pneumococi, tipul II şi III, care se deosebesc între ele prin caracteristici biochimice uşor detectabile. De asemenea, avea unele eprubete cu culturi virulente, care provoacă moartea şoarecilor folosiţi în experimente, şi alte eprubete cu culturi de pneumococi „blânzi”, care nu omorau şoarecii. Pe medii de cultură, pneumococii virulenţi formau colonio mici, netede, de forma „S”(„S” de la smooth=neted). Cei nevirulenţi formau colonii zbârcite la suprafaţă, de forma „R”(rough=aspru). Griffith a făcut două suspensii de microbi: prima conţinea pneumococi II R,nevirulenţi; a doua conţinea pneumococi III S, virulenţi. El nu dorea să ucidă animalele, ci să prepare un vaccin. Pentru acestea a omorât prin căldură microbii din buspensia b. Apoi a inoculat ambele suspensii unui lot de şoareci albi de laborator şi a asteptat. Spre surprinderea lui Griffith, marea majoritate a şoarecilor au murit, deşi prima suspensie le asusese microbi vii dar nepericuloşi, iar a doua numai cadavrele microbilor virulenti. Contrariat la culme, cercetătorul o repetat experienţa de mai multe ori cu acelaşi rezultat. Pentru a vedea ce microb a omorât soarecii, el a însămânţat pe medii de cultură sânge din cordul şoarecilor morţi. A constatat că pe medii crescuseră şi se inmulţiseră pneumococi de tip III S pe care Griffith îi ştia morţi şi verificase că sunt morti. Singura explicaţie a fenomenului era că de la cadavrele pneumococilor III S a trecut „ceva” în celulele pneumococilor II R pe care i-a transformat în pneumococi de tip III S. Acel „ceva” conţinea informaţia ereditară care, odată ajunsă în organism, a funcţionat şi a fost transmisă urmaşilor. ►Descoperirea ADN-ului In zilele noastre ,toata lumea stie ca ADN-ul ,un acid nucleic ,dirijeaza modul de dez-voltare al celulei. Oamenii de stiinta au aflat toate amanuntele despre ADN in maniera atat de obisnuita stiintei adica pe cai foarte ocolite .In primul rand,descoperirea ADN-lui a necesitat realizarea de progrese in trei domenii complet separate: citologie ,genetica si chimie. Dupa ce Gregor Mendel a redescoperit legile ereditatii in 1900,s-a nascut un considerabil interes pentru cauzele acesteia .Structurile fundamentale implicate in ereditate –cromozomii-au fost descoperite si studiate de Walter Flemming in anii 1880 ,dar pe vremea aceea nimeni nu stia ca aveau legatura cu ereditatea. Cromozomii nu erau decat niste structuri lungi si subtiri care apareau in timpul diviziunii celulare , devenind vizibile doar in probele colorate.De asemenea Friedrich Miescher a descoperit acizii nucleici din nucleele celulelor inca din 1869,dar n-a gasit nici relatia dintre ei si ereditate, nici pe cea dintre ei si cromozomi-desi Miescher a constatat ulterior ca substanta seminala a somonului este compusa aproape in totalitate din acid nucleic, la care se adauga o proteina simpla ,ceea ce ar fi trebuit sa fie indiciul existentei unei legaturi cu ereditatea. In 1907,Thomas Hunt Morgan ,oarecum sceptic in ceea ce priveste genetica ,a inceput sa creasca drosofile in scopuri pur experimentale.In scurt timp ,el a constatat ca legile lui Mendel erau valabile ,dar si ca unele caracteristici mostenite par a avea legaturi unele cu altele .Aceste legaturi se comportau ca si cum unitatile ereditatii, adica genele,erau aliniate in siruri lungi.Ori o structura celulara lunga si subtire, care sa fie in concordanta cu observatia lui si care sa poata contine genele ,era cromozomul, asa cum sugera anterior August Weisman, pornind insa de la alte consideratii. In 1911 ,Morgan a reusit sa arate ca gemele insiruite de-a lungul cromozomilor sunt agentii purtatori ai ereditatii. In timp ce pe frontul geneticii se faceau aceste progrese, si in domeniul chimiei se inregistrau unele realizari. In 1909 ,Phoebus Aaron Theodor Levene a fost primul care a ajuns la concluzia ca acizii nucleici contin o substanta zaharoasa: riboza.Douazeci de ani mai tarziu ,el constata ca alti acizi nucleici contin un alt tip de substanta zaharoasa: dezoxiriboza.Deci ,exista doua feluri de acizi nucleici: acidul ribonucleic (ARN) si acidul dezoxiribonucleic (ADN). De asemenea ,Levene s determinat natura chimica a altor compusi care se gaseau in ARN si ADN. Natura lor chimica a fost cercetata apoi in detaliu ,de Alexander Todd in anii 1930. Cromozomii ,ca si alte structuri celulare ,contin proteine .De asemenea ,ei contin ADN.Cum despre proteine se stia ca sunt molecule complexe biologic foarte active, toata lumea s-a gandit ca genele trebuie sa fie proteine-pana in 1944, cand Oswald Avery si colaboratorii sai au aratat ca inducerea caracteristicilor ereditare este posibila numai cu ajutorul ADN-lui pur ,fara a fi implicata nici o proteina .Avery a evidentiat faptil ca ,intr-un fel sau altil, genele trebuie sa fie compuse din ADN. Pe la inceputul anilor 1950 ,cativa savanti din diferite domenii au diferite domenii au abordat problema intelegerii ADN-ului.Printre acestia s-a aflat si Linus Pauling, probabil cel mai bun chimist la vremea aceea .In 1951, Pauling ,care lucra cu B.B Corey, a ajuns la concluzia ca stuctura unei clase de proteine este elicoidala, adica are forma unei spirale tridimensionale.A fost determinata astfel pentru prima data structura fizica a unei molecule biologice de dimensiuni mari.Apoi in jurul aceluiasi an ,Pauling s-a intors la studiul ADN-ului,sperand sa descopere si structura acestuia. ►Structura acizilor nucleici Acizi nucleici sunt substanţe macromoleculare formate prin înlănţuirea unor molecule de nucleotide. De aceea ei se pot numi şi polinucleotide. Nucleotidele, la rândul lor, sunt alcătuite din: o bază azotată; un zahăr; un radical fosfat; Bazele azotate sunt substanţe organice în care atomii de carbon şi de azot sunt grupaţi în cicluri. Ele sunt de două feluri. -bazele purinice au două cicluri condensate, însumând 5 atomi de C şi 4 de N. Ele sunt: adenina(A) şi guanina(G), prezente şi în ADN şi în ARN -bazele primidinice au un singur ciclu cu 4 atomi de C si 2 de N. Ele sunt citozina(C), prezentă şi în ADN şi în ARN, timina(T) numai în ADN şi uracilul(U) numai în ARN. Zahărul este un monozaharid cu 5 atomi de C(o pentoză). El dă numele celor două tipuri de acizi nucleici: riboza(R) în ARN şi dezoxiriboza(D) în ADN. Radicalul fosfat(P) formează legături esterice cu pentozele. Legătura se face între al cincelea atom de carbon al unei pentoze şi al trilea atom de carbon al pentozei următoare legând nucleotidele între ele şi formând catene(lanţuri) polinucleotidice. Cele trei componente se grupează astfel: În ADN: În ARN: A – D – P 1) A – R – P G – D – P 2) G – R - P C – D – P 3) C – R -P T – D – P 4) U – R – P Observăm atunci că există 4 tipuri de nucleotide pentru fiecare tip de acid nucleic. Ele sunt echivalente cu 4 litere ale unui alfabet. Alinierea lor într-o anumită ordine dă conţinutul informaţiei ereditare. Un alfabet de 4 semne este suficient pentru a stoca o cantitate nelimitată de informaţie. Se ştie că limbajul calculatoarelor electronice utilizeaza numai două semne:0 şi 1. ADN – spirala vieţii Molecula de ADN este formată din două catene polinucleotidice răsucite una în jurul celeilalte în spirală, cu bazele azotate spre interior. Totodată, dacă pe o catenă într-un anumit punct , este adenina, pe catena opusă în dreptul adeninei este timina. Între ele sunt două legături de hidrogen. În dreptul guaninei este citozina, între ele fiind trei legături de de H. Adenina cu timina şi ganina cu citozina formează perechi, sunt complementare şi se atrag între ele. Privind cu atenţie schema vieţi veţi observa că legăturile C5’( C3’ au sensuri opuse pe cele două catene(care sunt antiparalele). Acest amănunt este foarte important deoarece informaţia genetică este lecturată totodată în sensuri C5’( C3’. În molecula de ADN complementaritatea dintre bazele purinice şi cele pirimidinice ţine cele două catene alăturate, oricât ar fi ele de lungi. Datorită ei, molecula, este foarte stabilă deşi foarte complexă. De aici rezultă stabilitatea informaţiei eriditare făra de care viaţa ar fi imposibilă. Legăturile de H sunt mai slabe decât cele esterice şi se rup dacă ADN este încălzit peste 100 grade C(denaturare) rezultând DN monocatenar. Prin răcire treptată, cele două catene se atrag datorită complementarităţii bazelor azotate şi revin în vechile poziţii(renaturare). Dacă răcirea este bruscă, ADN rămâne denaturat. Amestecând monocatene ADN de origini diferite se formează prin renaturare parţială hibrizi moleculari. Pocedeul este folosit de oamenii de stiinţă în studiul relaţiilor filogenetice dintre specii. Speciile înrudite au temperaturi apropiate de denaturare a ADN şi realizează o renaturare rapidă şi de mari proporţii când li se amestecă monocatenele deoarece secvenţele polinucleotidice sunt identice pe mari proporţi. Ereditate nu presupune doar stocarea informaţiei genetice dar şi transmiterea ei. ADN ca purtător de informaţie are o proprietate care ţine de însăşi esenţa vieţii: se autocopiază! Replicaţia(autocopierea) ADN are loc atunci când o celulă se pregăteşte de diviziune: cantitatea de ADN dublându-se, celulele fiice vor moşteni în mod egal întreaga informaşie genetică de la celula mamă. În acest proces intervin mai multe enzime. Una dinte ele este DN polimeraza. Ele acţionează precum cursorul unui fermoar despărţind cele două catene. Fiecare catenă atrage acum nucleotide libere care se aflau gata sintetizate în lichidul înconjurător. Datorită complementarităţii, nucleotidele libere se vor organiza formând o catenă nouă pe lânga fiecare din cele două catene vechi(care funcţionează ca o matriţă). Vor rezulta două molecule bicatenare de ADN, identice cu cea iniţială, fiecare având o catenă având o catenă veche şi una nouă sintetizată. Cele două catene ale macromoleculei de ADN nu se separă tot de la începutul replicării. Separarea totală este treptată, pornită fiind din punctul de iniţiere al replicării şi continuată progresiv spre un punct terminus. Astfel, în plin proces de replicare, macromolecula de ADN capătă forma literei Y. Punctul de ramificare a macromoleculei de ADN se numeşte bifurcaţie de replicare. Înalta fidelitate a replicaţiei ADN asigură transmiterea nealterată a informaţiei genetice de la o genetaţie de celule la alta, condiţie esenţială a continuităţii vieţii. ►Structura şi tipurile de ARN ARN-ul, spre deosebire de ADN, este o macromoleculă alcătuită, de regulă, dintr-o singură catenă polinucleotidică care se formează tot prin legăturile diestericedinte radicalul fosfat şi pentoză. Moleculele ARN nu pot avea dimensiuni foarte mari deoarece, cu cât creşte numărul nucleotidelor (peste câteva mii ) cu atât stabilitatea moleculei scade. Sinteza ARN (transcrierea) se realizează tot pe baza complementarităţii bazelor azotate ca şi în cazul replicaţiei ARN. Cele două catene ale moleculei ADN se despart pe intervalul care urmează a fi transcris, numai că de data aceasta va acţiona enzima ARN polimeraza. Acum se va transcrie numai una din catene din molecula ADN:catena sens care va servi ca matriţă. Nucleotidele libere care se vor alinia pe baza complementarităţii vor conţine riboză. În dreptul adeninei de pe catena veche acum se va ataşa uracilul în catena nou sintetizată. După formarea catenei, molecula ARN părăseşte locul transcrierii iar catenele ADN revin la poziţia iniţială. ARN este purtător unic al informaţiei ereditare la virusurile ARN(ribovirusur) şi la viroizi. Aceştia din urmă au doar o moleculă mică da ARN fără înveliş proteic. Ei produc unele boli la plante(boala tuberculilor fusiformi la cartofi). La restul organismelor, ARN contribuie în diferite moduri la structura si funcţionarea materialului genetic existând de aceea mai multe tipuri de ARN. ARN mesager(ARNm) are rolul de a copia informaţia genetică dintr-un fragment de ADN şi de a o aduce, ca pe un mesaj, la locul sintezei proteice. Moleculele sunt todeauna monocatenare şi au lungimi diferite, în funcţie de marimea moleculelor care urmează a fi sintetizate. ARN ribozomal(ARNr) intră în alcătuirea ribozomilor asociat cu diferite proteine. El este sintetizat tot prin transcrierea din ADN, după care catena ARNn se pliază formând porţiuni bicatenare datorită complementarităţii bazelor azotate. Un ribozom este format din două subunităţi care vor recunoaşte (tot pe baza complementarităţii) şi vor ataşa într ele nucleotidele de recunoaştere de la începutul moleculei de ARNm. Ribozomii au fost descoperiţi de savantul George Emil Palade, laureat al premiului Nobel. ARN de transfer(ARNt) este specializat pentru aducerea aminoacizilor la locul sintezei proteice. Molecula este formată din 70-90 de nucleotide. Are porţiuni bicatenare care îi dau forma unei frunze de trifoi. Are doi poli funcţionali: unul la care se ataşează un anumit aminoacid; altul care conţine o secvenţă de 3 nucleotide care recunoaşte o anumită secvenţă a ARNm unde se ataşează pe baza complementarităţii. Alte tipuri de ARN intră în constituţia cromozomilor atât la procariote cât şi la eucariote. ►Ingineria genetică Acum, că am descifrat aproape integral codul genetic şi ştim ce fac multe dintre genele din organismul nostru, următorul pas este să manipulăm această tehnologie pentru a vindeca diferite boli. Deja au fost creaţi porci modificaţi cu ajutorul ingineriei genetice, pentru a putea îndeplini rolul de donatori de organe – căci numărul donatorilor de organe a scăzut simţitor. (Numai în Marea Britanie există 5 000 de persoane trecute pe lista de aşteptare pentru transplant de organe) Pentru a compensa această scădere, o companie numită PPL a creat porci modificaţi cu ajutorul ingineriei genetice, cu inimi care nu sunt respinse de organismul uman. Acest lucru se realizează prin eliminarea genelor care conţin codul pentru proteinele din organismul porcului şi care fac ca organele respective să fie percepute de sistemul nostru imunitar drept un corp străin. Până acum, transplanturile efectuate cu acest tip de inimă nu au fost încă aprobate. De asemenea, genele umane sunt inoculate unor animale, pentru a produce proteine umane. Cei care au creat oaia Dolly au creat şi oaia Polly, o oaie clonată cu o singură genă umană inserată în ADN-ul ei. Această genă conţine codul pentru factorul uman de coagulare a sângelui, care este extras din laptele lui Polly şi ar putea fi folosit apoi pentru tratarea persoanelor suferind de hemofilie – căci organismul acestor persoane nu poate produce proteina respectivă. Multe persoane îşi exprimă îngrijorarea faţă de aceste cercetări. În primul rând, din cauza temerilor că anumiţi viruşi ar putea trece din organismul animal în cel uman, aşa cum se consideră că a ajuns să se răspândească virusul HIV. O altă sursă de îngrijorare este tratamentul la care sunt supuse aceste animale. Oamenii se întreabă dacă e bine să folosim animalele ca pe nişte fabrici miniaturale care produc ce ne dorim noi. Mulţi susţin că animalele nu ar trebui tratate ca nişte simple obiecte, pe care noi să le putem manipula după bunul nostru plac. Tehnologia folosită pentru crearea acestor animale modificate genetic ar putea fi folosită, cândva, şi pentru modificarea genetică a organismului uman. În viitor, cuplurile ar putea decide, înainte de a avea un copil, ce genă ar dori să i se îndepărteze sau să i se adauge copilului. Rezultatul ar fi, după părerea unora, scenariul de coşmar al “copiilor proiectaţi”. Oamenii se tem că acest aspect ar putea dezbina rasa umană, prin crearea genetică a unei rase superioare, cu toate genele bune, care să nu sufere de nici un fel de maladie – dar reversul ar fi şi crearea unei subrase genetice, lăsate în voia sorţii. Poate că acesta este doar un scenariu ştiinţifico-fantastic, dar este foarte probabil că, în viitorul apropiat, părinţii vor putea decide înlăturarea din embrion a unor gene nedorite, generatoare de boli – creând astfel copii mai sănătoşi. Numai timpul va putea spune care vor fi consecinţele pe termen lung ale acestei proceduri. ►Terapia genetică Æ Æ Æ Æ O formă de inginerie genetică aflată în stadiu experimental în cazul organismului uman, la ora actuală, este terapia genetică. Terapia genetică este folosită pentru tratarea bolilor provocate de o singură genă deficientă – la ora actuală se cunosc aproximativ 2 800 de asemenea boli, printre care: hemofilia, distrofia musculară, fibroza chistică şi maladia Tay-Sachs. Mutaţiile care provoacă aceste boli se produc aleator sau pot fi transmise ereditar, de la o generaţie la alta. Cel mai celebru exemplu de acest gen este gena hemofiliei, purtată de Regina Victoria şi transmisă multora dintre descendenţii săi, în secolului 19 şi la începutul secolului 20. Ideea terapiei genetice este ca în celulă să se introducă o copie corectă a genei care lipseşte, pentru ca organismul pacientului să poată produce proteina de care are nevoie. Ideea terapiei genetice a fost propusă cu 15 ani în urmă şi oamenii de ştiinţă au privit cu mult optimism posibilităţile pe care le-ar putea oferi acest tratament. De la primul experiment realizat în 1990, s-au efectuat aproximativ 400 de studii de terapie genetică în lumea întreagă. Din păcate, transpunerea în realitate a terapiei genetice s-a dovedit a fi o provocare dificilă şi au existat multe eşecuri. Una dintre principalele probleme este introducerea genei respective în celule. În acest scop, cercetătorii au descoperit că viruşii sunt cel mai eficient vehicul, căci aceştia pătrund în organismul nostru şi introduc aici propriul lor ADN. Dar moartea unui băiat, Jesse Gelsinger, în cursul unuia dintre experimente, a fost probabil cel mai cumplit moment din istoria terapiei genetice. Băiatul a murit din cauza unei reacţii a sistemului imunitar la virusul care era folosit. Accidentul a stârnit multă furie, lumea simţind că oamenii de ştiinţă împingeau lucrurile prea departe, prea curând. S-a pus chiar întrebarea dacă terapia genetică va funcţiona vreodată. Acum, trei ani mai târziu, există noi speranţe, căci un număr de asemenea experimente au rezultate foarte promiţătoare – unul dintre ele este un experiment desfăşurat în SUA, asupra unui subiect suferind de hemofilie. O altă tragedie s-a produs însă când s-a descoperit că doi dintre băieţii supuşi unui alt experiment, în Franţa, s-au îmbolnăvit de leucemie în urma tratamentului de terapie genetică. Cheia problemei par să fie viruşii folosiţi pentru această procedură. Viruşii sunt folosiţi pentru că îşi combină în mod natural ADN-ul cu ADN-ul nostru – dar un dezavantaj al acestei situaţii este că, în cea mai mare parte a timpului, noua genă va fi inserată aleator în ADN-ul celulelor. De obicei, acesta este un lucru bun, pentru că, în cea mai mare parte, ADN-ul din celulele noastre este redundant. Pericolul apare însă când noua genă se inserează într-un segment al ADN-ului care îndeplineşte o anumită funcţie. În acest mod, funcţia genei normale este perturbată. Aşa s-a întâmplat, de fapt, cu băieţii din cadrul experimentului din Franţa: noua genă s-a inserat într-o genă cu funcţii în procesul de diviziune a celulelor. Celulele au început să se dividă în mod necontrolat, rezultatul fiind apariţia leucemiei. Există încă multe obstacole ce trebuie depăşite înainte ca terapia genetică să devină o formă de tratament standard. Dar, dacă acest lucru va reuşi, am putea scăpa astfel nu numai de deficienţele provocate de gene unice, dar poate şi de maladiile mai complicate, care implică mutaţii ale mai multor gene – de pildă, diabetul sau bolile de inimă. O dată ce vom reuşi să vindecăm diverse boli folosind terapia genetică, această procedură ar putea fi aplicată şi cosmetic - de pildă, ni s-ar putea insera o genă pentru a deveni mai musculoşi sau pentru a nu mai face chelie. ►Testarea genetică Deşi câteva mutaţii genetice produc încă de la naştere anumite maladii, există mutaţii genetice care determină în organism o simplă predispoziţie pentru boala respectivă – de pildă maladia lui Huntingdon sau cancerul de sân. Acum puteţi face un test genetic, pentru a vedea dacă aveţi aceste mutaţii genetice. Un răspuns afirmativ nu înseamnă că veţi contracta boala respectivă cu certitudine, ci doar că există şanse mai mari. De pildă, femeile cu gena BRCA1 au 80% şanse de a face cancer de sân până la vârsta de 65 de ani. Există însă temerea că, dacă testarea genetică va deveni o procedură răspândită pe scară largă, e posibil ca firmele de asigurări sau angajatorii să înceapă să facă discriminări între diferite persoane, din cauza structurii genelor acestora. ►Diagnostic genetic de preimplantare a embrionului (PGD) Anumite mutaţii genetice provoacă boli genetice care pot fi transmise din generaţie în generaţie. Pentru cei care au asemenea mutaţii genetice, încercarea de a avea un copil poate fi un fel de aruncare cu zarul – fiind imposibil de spus dacă persoana respectivă va avea un copil sănătos sau unul bolnav. Cândva, unica opţiune pentru aceste persoane era decizia de a nu avea copii sau de a efectua un test prenatal, în perioada sarcinii. Dacă acest test arăta că fătul a moştenit boala, părinţii puteau opta pentru o întrerupere de sarcină. Acum însă progresele geneticii oferă o altă opţiune – în timpul fertilizării artificiale, embrionul poate fi testat înainte de a fi reimplantat, pentru a reimplanta numai embrioni ce nu suferă de nici o boală genetică. Acest proces este cunoscut sub numele de diagnostic genetic de preimplantare a embrionului. În timpul fertilizării in vitro, ovulele sunt “recoltate” şi fertilizate cu spermă în afara organismului, apoi sunt lăsate să se dezvolte timp de trei zile, până când ajung în stadiul unui organism cu opt celule. În acest moment se efectuează o biopsie: se îndepărtează una dintre celule, care este testată pentru boala genetică respectivă. Discuţia referitoare la momentul când începe “viaţa”, după părerea dv., vă poate influenţa opinia asupra procedurii PGD şi a răspunsului la întrebarea: “E cazul oare ca părinţilor să li se permită să îşi testeze embrionii ?” Acest tip de diagnostic permite familiilor în care există o boală genetică ereditară gravă să se asigure că vor avea un copil sănătos, dar această procedură medicală nu se poate realiza în orice ţară. În SUA fiecare medic sau clinică de fertilizare artificială poate decide dacă pune la dispoziţia pacienţilor acest tip de diagnostic genetic. În Marea Britanie, acest proces este strict monitorizat de Autoritatea pentru Fertilizare Umană şi Embrioni. În anumite ţări, de pildă Germania, procedura este strict interzisă. În anul 2000, soţii Nash au fost prima familie din lume care a folosit tehnologia PGD pentru a se asigura că vor avea un copil perfect sănătos, ce nu va suferi de boala genetică ereditară existentă în familie. În plus, acest al doilea copil a reuşit să ofere o sursă de ţesut medular perfect compatibil primului copil al familiei, o fetiţă afectată de o boală mortală, anemia lui Fanconi. ►Clonarea şi cercetarea Cercetarea la nivel de celulă în stadiu primar Celulele în stadiu primar sunt celulele aflate în primele lor stadii de viaţă, care au potenţialul de a deveni orice tip de celulă - de pildă, o celulă de ţesut nervos sau muscular. Aceste celule în stadiu primar au suscitat un interes deosebit, deoarece ele ar putea fi utilizate pentru a vindeca organe afectate, pentru a regenera segmente deficiente ale creierului sau măduvei spinării, sau chiar ar putea fi cultivate pentru a crea organe complete, apte pentru transplant. Celulele în stadii primare provin din două surse - din embrioni în primele stadii de dezvoltare, unde aceste celule se vor dezvolta pentru a forma toate celulele unui organism complet - acestea sunt celulele embrionare în stadiu primar - sau din ţesuturi adulte, unde aceste celule înlocuiesc celulele care mor, pentru a întreţine şi a vindeca ţesuturile afectate - acestea sunt celulele adulte în stadiu primar. Celulele embrionare în stadiu primar sunt obţinute din embrionii neutilizaţi pentru fertilizarea artificială. Există o controversă de proporţii pe tema cercetărilor efectuate pe celule embrionare în stadiu primar, pentru că, în esenţă, această muncă de cercetare presupune dezmembrarea unui embrion care ar fi putut fi o nouă viaţă. Cercetarea la nivel de celule în stadiu primar a fost supusă unor restricţii în anumite ţări, printre care SUA şi Germania. In ţările unde funcţionează aceste restricţii, centrul de interes a devenit cercetarea asupra celulelor adulte în stadiu primar, dar problema este că izolarea celulelor adulte în stadiu primar este o procedură foarte dificilă. De asemenea, aceste celule nu sunt la fel de uşor de manipulat ca şi celululele embrionare în stadiu primar. Au existat totuşi câteva experimente reuşite efectuate pe baza unor celule adulte în stadiu primar. Printre acestea se numără un experiment realizat la Institutul de Cardiologie din Texas, în colaborare cu spitalul Pro-Cardiaco din Brazilia. Cercetătorii au folosit celule adulte în stadiu primar, prelevate din ţesutul medular, pentru a trata persoane care sufereau de boli de inimă grave. Aceste celule în stadiu primar "repară" zonele afectate ale inimii, formând celule care alcătuiesc noi ţesuturi musculare şi noi vase de sânge. Scopul suprem este acum obţinerea unor organe complete, apte pentru transplant. Aceasta este munca de cercetare efectuată la Universitatea din Tokyo de către Profesorul Asashima, care foloseşte celule embrionare în stadiu primar, prelevate de la broaşte, pentru a obţine organe complete. Până acum, profesorul a reuşit să obţină 15 organe, printre care: ochi, inimă, rinichi şi ţesut cartilaginos. La ora actuală, el încearcă să obţină aceleaşi rezultate cu şoareci - reuşind până acum să obţină ţesuturi simple, ca de pildă celule ale muşchilor scheletului. ►Clonarea Clonarea este procesul prin care se produce un organism identic din punct de vedere genetic. Pentru aceasta este necesară prelevarea unei mostre de ADN dintr-o celulă adultă, de pildă o celulă a epidermei, şi plasarea acesteia într-un ovul neferitilizat, al cărui ADN a fost îndepărtat. Celulele sunt apoi supuse unui şoc electric, care le face să fuzioneze (imitând modul prin care ovulul şi spermatozoidul de contopesc, în procesul reproducerii), iar celula începe să se dividă. Motivul pentru care clonarea este un proces dificil de realizat este că celula din ţesutul epidermic din care este prelevat ADN-ul trebuie să fie readusă în stadiu embrionar, pentru a permite ovulului să crească, formând un foetus. Aceasta este provocarea. Multe animale au fost deja clonate - oi, capre, vaci, porci şi o pisică - dar multe din aceste animale clonate par să aibă anumite deficienţe. O companie numită Clonaid pretinde că ar fi produs trei copii clonaţi, dar acest lucru nu a fost încă verificat în cadrul unui test genetic independent. Primatele par să fie mai dificil de clonat decât alte animale, iar toate încercările de pâna acum de a clona embrioni umani pentru scopuri terapeutice au fost lipsite de succes. Este însă numai o chestiune de timp până când aceasta tehnică va ajunge să fie stăpânită de om. Clonarea nu necesită instrumente complexe - ci numai tipul de echipament existent la ora actuală în majoritatea clinicilor de fertilizare artificială. Nu este nevoie decât de o provizie suficientă de ovule şi o echipă de oameni de ştiinţă dispuşi să încerce acest lucru, în pofida riscurilor pe care le implică. ή prezent, rata succesului este de numai 2%. 98% dintre încercări s-au soldat cu animale deformate. Ştiaţi că... ? Oaia Dolly a primit acest nume după cântăreaţa de muzică country şi Western Dolly Parton, căci oaia Dolly a fost clonată dintr-o celulă mamară. Dolly a născut 4 miei: Bonnie în aprilie 1998, apoi alţi trei miei în 1999. Fiecare dintre noi suntem purtătorii a aproximativ 6 gene deficiente, dar nu suferim efectele negative ale acestor mutaţii pentru că avem o singură copie a genei deficiente. Fiecare un om din 10 va dezvolta o tulburare genetică moştenită, într-un anumit moment al vieţii sale Nu toate defectele genetice sunt în detrimentul sănătăţii noastre. În anemia celulelor în formă de semilună, o copie a celulei în formă de semilună conferă organismului rezistenţă la malarie. Există aproximativ 100 de trilioane (100,000,000,000,000) de celule în organismul nostru Genomul uman conţine 3164,7 de milioane de baze chimice (A, C, T, and G). Dacă am desfăşura şi lega între ele fâşiile de ADN conţinute de o singură celulă, am obţine o fâşie lungă de aproape 2 metri Dacă fâşiile de ADN din toate celulele organismului nostru ar fi puse cap la cap, ar parcurge de peste 600 de ori distanţa dintre Pământ şi Soare. Pentru a scrie codul întregului genom uman, o persoană ar trebui să tasteze 60 de cuvinte pe oră, opt ore pe zi, timp de aproximativ 50 de ani. 쥁@