|
în crearea speciilor noi, înmulţind şi
înfrumuseţând mereu natura vie ce ne înconjoară.
13.2 O turmă în retortă: transplantarea embrionilor
Multora le va părea ridicol titlul acestui capitol intrigant. De fapt, el
nu este deloc ridicol. Este vorba de păstra-rea în stare
conservată a embrionilor viitorilor tăuraşi şi junci (sau a
altor animale), din care se poate obţine o întreagă turmă.
În prezent transplantarea embrionilor în zootehnie se discută
larg atât de către savanţi, cât şi de către
practicieni. E ceva foarte ispititor: să extragi un embrion dintr-o
vacă de rasă a cărei partener a fost şi el de elită
şi să-l transplantezi unei văcuţe de rând. Ea nu va
mai naşte un viţel propriu, ci unul străin, de elită...
Specialiştii consideră că peste un timp oarecare această
procedură va deveni banală, bineînţeles, după ce vor
fi elaborate principiile ştiinţifice şi va fi acumulată
destulă experienţă. Transplantarea va deveni în zootehnie
o procedură la fel de obişnuită, precum a devenit în
prezent însămânţarea artificială. Dar în
acest scop trebuie creată în primul rând o bancă de
embrioni, pentru ca materialul de transplantare să poată fi cheltuit
în măsura necesităţilor, iar aceasta are nevoie la
rândul său de metode sigure de conservare a embrionilor precoci.
Cât priveşte metodele de extragere a lor din animalele de elită
şi transplantarea acestora la animalele de rând, apoi ele sunt
destul de perfecte. Înainte de a fi aplicată animalelor agricole,
mult timp ea a fost verificată şi precizată în
experienţele efectuate asupra şoarecilor de laborator.
Una din primele lucrări de transplantare a embrionilor la şoareci a
fost efectuată în 1972 la laboratorul naţional de la Ocrige
(SUA). Peste două mii cinci sute de embrioni, aflaţi la diferite
etape de dezvoltare (de la monocelulă până la pluricelule), au
fost congelaţi la temperaturi extrem de joase. O mie au fost
congelaţi la -268°C. După ce au fost dezgheţaţi, s-a
constatat că aproape jumătate din ei şi-au păstrat
vitalitatea. Când au fost transplantaţi în organismul
femelelor, ei s-au dezvoltat, formând o descendenţă
normală, capabilă de a prelungi specia.
Experimentul avea nevoie, bineînţeles, de o metodă specială
şi de mare precauţie. Congelarea şi dezgheţarea se efectuau
extrem de încet.
Chiar mai mult, au fost utilizate substanţe speciale, aşa-numiţii
crioprotectori care preveneau formarea de cristale de gheaţă ce
vatămă celulele. La această congelare apa nu se
cristalizează, ci difundează treptat din embrioni. Experienţele
se terminau bine, dacă temperatura era redusă cu o viteză
între 0,3 şi 2°C pe minut. Dacă procesul de congelare era
accelerat până la 7°C pe minut şi chiar mai mult, toţi
embrionii periau. Cele mai bune rezultate au fost obţinute cu embrionii
congelaţi în azot lichid cu temperatura de -196°C.
Astfel biologii au însuşit bine tehnica congelării şi
dezgheţării celulelor, ţesuturilor şi organelor. Dar munca
efectuată cu embrionii congelaţi deschide noi perspective –
posibilitatea de a păstra embrionii organismului viu un timp nelimitat.
Aceasta anume e importanţa principală a experimentului.
Peste un an, în 1973, la Chembrige (Anglia) a apărut primul
tăuraş crescut dintr-un embrion, care în etapa timpurie de
dezvoltare a fost păstrat timp de şase zile în azot lichid. De
la câteva vaci, în a 10-ea zi de graviditate, au fost extraşi
pe cale chirurgicală 22 de embrioni. Aceşti embrioni au fost apoi
congelaţi la -196°C în azot lichid. Embrionii dezgheţaţi
au fost transplantaţi în uterul a unsprezece vaci recipiente. La
zece vaci nu s-a produs o dezvoltare continuă a embrionilor. Dar la o
vacă la care, în interesele experienţei, graviditatea a fost
întreruptă artificial la săptămâna a şasea, doi
embrioni s-au implantat în peretele uterului; apoi un făt a pierit,
iar al doilea a continuat să se dezvolte cu succes. Aproximativ peste
nouă luni vaca a născut un tăuraş sănătos.
Iar primul tăuraş, numit Zamorojennîi («Congelatul») şi
crescut prin metoda de conservare, s-a născut în Institutul unional
de zootehnie la 12 martie 1980. El este prezentat în desenul 31.
Iată câteva amănunte cu privire la el.
Vaca donatoare a fost tratată, cum se obişnuieşte, cu preparate
gonadotrope pentru stimularea maturării ovulului şi a fost
însămânţată cu spermă congelată. Embrionii
spălaţi în ziua a opta erau puşi într-o soluţie
fosfatică de tampon cu o doză de albumină, de ser de taur
şi penicilină. În calitate de crioprotector a fost utilizat
dimetilsulfoxidul. Eprubetele cu embrioni au fost răcite până
la –7°CE, cu un grad la fiecare minut, apoi au fost introduşi agenţi
de cristalizare a gheţii şi s-a continuat congelarea până
la –80°CE, dar de trei ori mai încet. Şi, în
sfârşit, s-a aplicat azotul lichid.
La fel de încet şi cu precauţie s-a efectuat
dezgheţarea: într-o baie de spirt cu temperatura de –50°CE, apoi la
aer cu temperatura de –10°CE şi într-o baie de apă cu
temperatura de cameră. Au urmat soluţiile de dimetilsulfoxid cu o
concentraţie în descreştere, pentru a se îndepărta
complect crioprotectorul, şi, în etapa finală – o soluţie
pură de tampon.
Au fost încercate trapsplantări de embrioni de diferite vârste,
cu congelare şi fără ea, la diferite etape ale ciclului sexual
ale juncii recipiente. Zamorojennîi a fost un rezultat al primei
experienţe reuşite.
Ne-am oprit asupra acestor amănunte nu întâmplător. Am
vrut să arătăm cititorilor noştri că a menţine
turma în retortă şi apoi a o transforma în realitate nu
este un lucru uşor şi că el nu poate fi efectuat la orice
fermă. Multe n-au fost relatate aici. Amănuntele le cunosc doar
savanţii care se ocupă cu această muncă., Şi
când măcar una din experienţele lor, efectuate cu cea mai mare
scrupulozitate, se soldează cu succes, este o mare cucerire.
Eşecurile au loc, cu părere de rău, mult mai des. Nu degeaba se
spune în proverb: «Ştiinţa presupune jertfe».
Zamorojennîi a devenit prima piatră de temelie în clădirea
viitoarei turme. După el au urmat noi operaţii reuşite de
transplantare a embrionilor, fiecare contribuind la înălţarea
treptată a fundamentului ei. Savanţii au trecut de la cercetări
pur ştiinţifice la experienţe de producţie.
Transplantarea face posibilă obţinerea de la o vacă de mare
randament a unei descendenţe mult mai mari decât se capătă
pe cale obişnuită. Se ştie că în cazurile de
intensificare a creşterii animalelor se reduc termenele de folosire
în turmă, a vacii de rasă de mare randament. Ea poate aduce cel
mult patru-cinci viţei. Chiar dacă termenul de utilizare este
maximal acest număr creşte doar până la 14–16 viţei.
Când embrionii luaţi de la o vacă donator de valoare sunt
transplantaţi unor animale obişnuite (recipiente), descendenţa
poate fi mărită mult mai repede. În acest caz viţeii care
au moştenit cele mai bune calităţi ale mamei recordiste, sunt
crescuţi simultan de mai multe vaci. Astfel, în decursul unui an
putem obţine de la o vacă 25–42 de viţei, iar în
întreaga ei perioadă de viaţă – 300–600 de capete, ceea
ce, la rândul său, permite accelerarea selecţiei animalelor de
mare randament de 40 de ori în comparaţie cu celelalte metode
cunoscute.
Tehnica congelării la temperatură joasă a celulelor vii a
soluţionat problema dificilă a sincronizării, coordonării
exacte a ciclurilor biologice ale embrionului şi mamei adoptive.
Perfecţionarea tehnicii «de colectare» a embrionilor, a congelării
şi dezgheţării lor, a metodelor de transplantare, la care
lucrează savanţii din Moscova, Leningrad, Chiev şi Haricov
(în ultimul timp şi la AŞP «Zarea» din Republica Moldova au
fost organizate puncte de transplantare a embrionilor animalelor agricole),
trebuie să aducă o sporire esenţială a vitelor de
rasă. A fost încercată în practică ideea de a sili
mamele adoptive «să muncească» mai intens – să nască
gemeni.
Şi încă ceva. Nimeni nu fixează deocamdată recordurile
de longevitate a embrionilor în azotul lichid. Se ştie numai că
în mai multe laboratoare ei se păstrează în stare de
anabioză câţiva ani la rând. Savanţii,
însă, sunt convinşi că activitatea vitală a
embrionului poate fi oprită pe zeci de ani şi chiar secole.
În viitor va deveni un lucru obişnuit menţinerea în
«descendenţa conservată» a potenţialului genetic al
părinţilor – a unor animale agricole remarcabile.
13.3 Descendenţă copiată: clonarea animalelor
Se ştie demult că informaţia genetică a celulelor din
diferitele ţesuturi ale organismului este aproape identică.
Atât în ficat, cât şi în creier, în
pancreas, în ovul se află aceleaşi garnituri de gene, numai
că ele funcţionează în diferite organe în mod
diferit. Acest fenomen de muncă selectivă (adică
transcripţia) a genelor poartă numele de diferenţiere
celulară. Modificările în munca genelor pot fi reversibile.
În cazul acesta textul înscris în molecula ADN nu se
schimbă, schimbările au loc în alte molecule (de exemplu, la
proteine) care colaborează cu ADN şi care conduc citirea
informaţiei de pe el. Dacă într-adevăr aşa este,
atunci din orice celulă somatică se poate creşte un organism
întreg şi devine realizabilă în principiu clonarea
animalelor. Iar dacă la specializarea celulelor se produce restructurarea
unor anumite segmente de ADN, modificările în programul ereditar al
celulei devin ireversibile. Aceasta înseamnă că din celula
pielii sau a ficatului nu se poate obţine o celulă a creierului. Prin
urmare, este imposibilă şi clonarea organismelor.
Cum se poate controla dacă modificările pe care le suferă ADN-ul
în timpul diferenţierii celulelor sunt reversibile sau ireversibile.
Răspunsul poate fi diferit. Se pot, bunăoară, analiza
amănunţit succesiunile nucleotidice ADN din diferite ţesuturi
ale aceluiaşi organism în diferite etape de dezvoltare. Dar
această cale este extrem de grea. Informaţia ereditară a celulei
este înscrisă atât în genele unice (ele conţin
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65
| 
