Omprogrammering av givarceller för kloning av nötboskap
Fredrik Olsson
Kloning av vuxna djur skulle kunna revolutionera flera aspekter av boskapsavel. Förutom de
självklara fördelarna med att klona prisvinnande avelstjurar inom mjölkproduktionsindustrin,
kan kloning tillsammans med genteknik användas för att framställa kor som kan producera
mjölk innehållande extra näringsämnen, mediciner, vacciner eller antikroppar för mänsklig
sjukvård. Kloning av vuxna däggdjur är dock oerhört ineffektivt och bara 2-5 % av klonade
foster utvecklas till levande kalvar.
Vuxna tjurar klonas genom att man överför kärnan från en cell från en vuxen tjur till en
äggcell vars kärna avlägsnats. Eftersom cellkärnan innehåller arvsmassan skapas därmed en
äggcell med en arvsmassa identisk till den vuxna tjuren. Denna äggcell flyttas därefter till
livmodern hos en ko så att fosterutvecklingen kan börja. Denna process är ganska ineffektiv.
En av de viktigaste orsakerna till ineffektiviteten förmodas vara otillräcklig
omprogrammering av givarcellens arvsmassa. En cell från en vuxen tjur har differentierat till
en specifik celltyp, och en stor del av arvsmassan i cellen har stängts av. För att ett foster ska
kunna utvecklas från denna arvsmassa måste den omprogrammeras så att arvsanlagen för
fosterutveckling återaktiveras. När arvsmassan från den vuxna tjuren förs in i äggcellen sker
en viss sådan omprogrammering. Omprogrammeringen är dock inte så fullständig som den är
vid naturlig befruktning.
Vid naturlig befruktning härstammar ena halvan av arvsmassan från faderns spermie och
andra halvan från moderns äggcell. Det har visat sig att faderns halva omprogrammeras
mycket fortare än moderns efter befruktningen. Därför skulle det vara intressant att försöka få
givarcellens arvsmassa att likna arvsmassan hos en spermie innan den överförs till äggcellen
vid kloning. Spermier tillverkas i testiklarna hos däggdjur och tillverkningsprocessen styrs
och kontrolleras av Sertoliceller. Kan det då finnas faktorer i Sertoliceller som kan
omprogrammera givarcellens arvsmassa så att den liknar arvsmassan hos spermier?
Jag isolerade Sertoliceller från kalvar och tjurar och tillverkade ett cellextrakt från dem,
genom att bryta upp cellerna med ljud. Cellextrakten innehöll en komplett uppsättning av alla
Sertolicellernas proteiner. Jag skapade sedan "hål" i givarcellerna med kemikalien
Streptolysin-O, förde in cellextrakten och förslöt sedan hålen. För att kontrollera om
givarcellerna nu omprogrammerats undersökte jag om arvsanlag för vuxna celler stängts av
och arvsanlag för spermier eller Sertoliceller aktiverats. Vid projektets slut hade emellertid för
få tester gjorts för att fastställa om cellerna omprogrammerats eller inte.
Att isolera celler från kalv- och tjurtestiklar, och fastställa att de var Sertoliceller, visade
sig vara mer komplicerat och ta längre tid än förväntat, varför projekttiden tog slut innan alla
undersökningar kunnat genomföras. Projektet visade emellertid att cellextrakt från
Sertoliceller kunde introduceras i givarceller. Ytterligare undersökningar fordras dock för att
fastställa om omprogrammering skett eller inte.
Examensarbete i biologi, 20 p, VT 2003
Institutionen för biologisk grundutbildning, Uppsala Universitet, och Monash Institute of Reproduction and
Development, Monash University, Monash Medical Centre, 246 Clayton Road, Clayton, VIC 3168,
AUSTRALIEN
Handledare: Dr Andrew French & Dr Nancy Ruddock
