¿Por qué los clones mueren jóvenes? Cuando escucho sobre animales clonados, a menudo mueren después del nacimiento.

Cuando las personas ofrecen “epigenética” como respuesta, en estos días casi siempre están equivocados. Esta es una vez cuando podría ser correcto.

El estudio más grande que conozco, que ahora tiene más de diez años y se está quedando obsoleto, identificó los cambios epigenéticos en el ADN durante el proceso de clonación como la razón de muchos defectos en ratones clonados:

La clonación por transferencia nuclear (NT) es un proceso ineficiente en el que la mayoría de los clones mueren antes del nacimiento y los sobrevivientes a menudo muestran anormalidades en el crecimiento. … Se descubrió que el estado epigenético del genoma de la célula ES es extremadamente inestable . De manera similar, se observó variación en la expresión del gen impreso en la mayoría de los ratones clonados, incluso en aquellos derivados de células ES del mismo subclón. … Estos datos implican que incluso los animales clonados aparentemente normales pueden tener anomalías sutiles en la expresión génica .

– Inestabilidad epigenética en células ES y ratones clonados.
Ciencias. 6 de julio de 2001; 293 (5527): 95-7.
Humpherys D, Eggan K, Akutsu H, Hochedlinger K, Rideout WM 3rd, Biniszkiewicz D, Yanagimachi R, Jaenisch R.

Tenga en cuenta que

Muchos de los animales sobrevivieron hasta la edad adulta a pesar de la desregulación genética generalizada, lo que indica que el desarrollo de los mamíferos puede ser bastante tolerante a las aberraciones epigenéticas del genoma.

Por lo tanto, no es inevitable que los clones tengan defectos masivos y mueran jóvenes, pero sin duda es una preocupación.

Edite para agregar algunos comentarios sobre los telómeros. Se cree ampliamente que los animales clonados tienen telómeros cortos, como sus padres, y que esto contribuye a sus problemas de salud. Sin embargo, la evidencia de esto es bastante inestable, y hay al menos tanta evidencia de que (1) sus telómeros son de longitud normal y (2) incluso cuando sus telómeros son cortos, no es un factor que contribuya a la muerte prematura.

Los telómeros son los extremos de los cromosomas. Debido a que el mecanismo de copia en animales maduros no incluye todos los extremos, se reducen a lo largo de la vida de un animal. Una vez que los telómeros se acortan lo suficiente, la copia no puede continuar y las células dejan de replicarse.

La reproducción normal incluye un paso donde los telómeros se vuelven a alargar. En algunos casos, pero no en todos , la clonación pasa por alto este paso.

En muchos casos de clonación, los telómeros se vuelven a alargar. Un ejemplo de muchos: Extensión de la vida útil de la célula y la longitud de los telómeros en un … [Science. 2000]

Aquí, informamos el nacimiento de seis terneros sanos clonados derivados de poblaciones de células somáticas de donantes senescentes. … Los análisis de citometría de flujo y transferencia Southern indicaron que los telómeros también se extendieron más allá de los de los animales de control recién nacidos (<2 semanas de edad) y de edad similar.

De hecho, en un famoso experimento, se hicieron secuencialmente seis generaciones de clones sin perder la longitud de los telómeros: clonación de ratones a seis generaciones. Estos ratones no eran saludables, pero sus telómeros estaban bien.

Posteriormente, el mismo grupo clonó ratones a 25 generaciones secuencialmente (reclonado en serie exitoso en el ratón sobre … [Cell Stem Cell. 2013]), en este caso agregando tratamiento al proceso para reducir los problemas epigenéticos.

Tenga en cuenta que definitivamente hay casos en que los animales clonados tienen telómeros cortos, por lo que esta no es una historia absoluta aquí. Pero incluso donde hay telómeros cortos, no conozco los vínculos con la mala salud.

No puedo pensar en una analogía perfecta, pero déjame probar una.

Imagine que tiene una computadora que ejecuta Windiows98 , es un antiguo sistema de procesador Pentium III con una memoria RAM de 128 MB. Vamos a ejecutarlo ahora, digamos 2 años seguidos. Durante todo este tiempo, como cualquier usuario confesará, el sistema se volverá más lento y tendrá más errores, se verá afectado por los virus y comenzará a fallar una y otra vez.

Ahora déjenos hacer un trasplante, imagine que retira el disco duro junto con el software que contiene. Luego arregle esto con un moderno procesador i7 DDR4 de 8GB de RAM.

Tan pronto como inicie la máquina, la gran posibilidad es que nunca se inicie, e incluso si lo hace, pronto se colgará ocasionalmente, causando graves daños en el hardware y matando todo el sistema.

Esto es algo que sucede en la clonación, por lo que es muy inestable.

Cuando un organismo nace y luego envejece, suceden las siguientes cosas.

  • Ciertos genes están apagados
  • Ciertos genes son activados
  • Dependiendo del ambiente, ocurren mutaciones
  • El ADN perdió datos por daños
  • Los registros de enfermedades y funciones corporales cambian

Al clonar dicho ADN adulto se toma e instala en un embrión que le da todas las características del adulto, PERO los cambios realizados en el ADN también se convierten en parte de este nuevo organismo desde el nacimiento.

Por ejemplo, si considera el carro de las ovejas, murió de una enfermedad pulmonar progresiva que se ve solo en ovejas muy viejas, se entiende que esto se debe a que el carro tiene genéticamente “60 años”, lo que significa que su ADN es mucho más viejo y funciona como uno mayor

Imagine a un adulto con hipertensión que se codificó genéticamente debido a razones genéticas, si un niño está hecho con su ADN, el recién nacido tendrá hipertensión que lo matará inmediatamente al nacer.

Esta es la razón por la cual la mayoría de los organismos clonados mueren rápidamente, porque el programa genético y el sistema operativo son demasiado antiguos para el nuevo sistema de hardware, es decir, el cuerpo.

La respuesta proporcionada antes de mi respuesta es totalmente engañosa y vaga. La respuesta correcta a su pregunta es que los animales clonados mueren jóvenes debido a los telómeros cortos que provienen del animal donante durante la clonación.

Los telómeros son estructuras cromosómicas que protegen y protegen el extremo de los cromosomas para que no se fusionen y causen anomalías cromosómicas o pérdida de las funciones celulares. Estos telómeros se acortan cada vez más a medida que los organismos envejecen. El animal donante para clonar ya ha envejecido, por lo que los telómeros son más cortos que un recién nacido en la célula donante.

Puedes imaginar esto por la analogía de que el animal clonado ya es tan viejo como el animal donante. Entonces muere cuando se pierden los telómeros, que es mucho más joven que la vida normal de un animal.

Espero que esto ayude.

Sé que te refieres a experimentos de laboratorio en mamíferos, pero es interesante notar: no todos los animales clonados mueren jóvenes; Hay muchos animales que se clonan, por ejemplo, Hydra (género). Incluso dentro de los vertebrados, esto puede ocurrir, como en las “lagartijas lesbianas” (cola de látigo de Nuevo México).
Hasta donde yo sé, nadie ha determinado exactamente las razones por las cuales los clones producidos en el laboratorio a menudo han tenido una esperanza de vida inferior a la media, aunque como dice la respuesta de Ian, el amplio problema de los cambios epigenéticos que se han producido en un genoma adulto es claramente un problema importante. . Pero se están desarrollando soluciones para este y otros problemas (por ejemplo, en el artículo que mencionó Ian York: Reclonado en serie exitoso en el mouse sobre … [Cell Stem Cell. 2013]).
Hay más de una técnica utilizada para clonar animales, que se están refinando año tras año, y no existe una razón biológica fundamental por la que algún día no podamos producir de manera confiable clones de mamíferos sanos. Es una ingeniería bioquímica compleja, pero no es insuperable.

Una razón que a menudo encontré en muchos libros de texto de biología es que el ADN de un organismo generalmente se “degrada” a lo largo de su vida, lo que también juega aparte en nuestro envejecimiento. En una teoría muy aproximada y lejana, esto significa que puedes decir aproximadamente qué edad tiene un animal a partir de su ADN.

Cuando se clona un organismo, el clon transporta el ADN del original EN EL MOMENTO de la clonación. Eso significa que si un hombre de 35 años decide clonarse a sí mismo, su clon lleva el ADN de un hombre de 35 años, a pesar de que ha nacido con un cuerpo de bebé. Esto es algo que realmente no entiendo, pero creo que es porque cuando el ADN de un feto clon es “engañado” para “pensar”, es un feto que da como resultado un bebé. Pero, en general, como puede ver que un clon lleva el ADN con la edad del original, por lo tanto, aunque nazcan más tarde, al final tendrán una vida útil más corta, lo que generalmente significa que no morirían mucho más tarde de lo esperado. original (a veces incluso antes, creo)