La clonazione riproduttiva è il processo di produzione di una copia geneticamente identica, un clone, di un intero organismo. Mentre i cloni possono essere prodotti dividendo un embrione precoce, simile a quello che accade naturalmente con gemelli identici, la clonazione di animali adulti è di solito effettuata da un processo chiamato trasferimento nucleare a cellule somatiche (SCNT).

Trasferimento nucleare a cellule somatiche

In SCNT, una cellula uovo viene prelevata da un animale e il suo nucleo viene rimosso, creando un uovo anucleato. Poi una cellula somatica, qualsiasi cellula che non è una cellula sessuale, viene prelevata dall'animale per essere clonata. Il nucleo della cellula somatica viene poi trasferito nell'uovo anucleato, sia per iniezione diretta che per fusione della cellula somatica all'uovo utilizzando una corrente elettrica.

L'uovo ora contiene il nucleo, con il DNA cromosomico, dell'animale da clonare. Viene stimolato a dividere, formando un embrione, che viene poi impiantato nell'utero di una madre surrogata. Se tutto va bene, si sviluppa normalmente e il clone nasce.

Anche se questo processo è stato utilizzato per clonare con successo molti tipi diversi di animali, tra cui pecore, mucche, muli, conigli e cani, il suo tasso di successo è basso, con solo una piccola percentuale di embrioni sopravvissuti alla nascita. Anche gli animali clonati che sopravvivono alla nascita sembrano invecchiare e morire prematuramente. Questo perché il loro DNA proviene da cellule adulte che hanno subito l'accorciamento dei telomeri - perdita di una piccola porzione delle estremità protettive dei cromosomi con ogni divisione cellulare - come parte del normale processo di invecchiamento.

Mentre il DNA cromosomico del clone è lo stesso di quello del donatore del nucleo, può avere DNA mitocondriale diverso, poiché i mitocondri provengono dal citoplasma della cellula uovo, che di solito proviene da un animale diverso. Inoltre, possono verificarsi differenze fenotipiche tra il clone e l'animale originale, a causa di fattori ambientali ed epigenetici. Ad esempio, il primo gatto clonato, Cc, sembrava molto diverso dal gatto originale, perché il modello del manto è dovuto all'inattivazione casuale del cromosoma X in cellule diverse.

Nonostante le sfide tecniche, la clonazione riproduttiva ha molti usi potenziali, tra cui la produzione di animali da ricerca geneticamente identici, bestiame con tratti desiderati e prole di specie in via di estinzione. Ha anche potenziali applicazioni nell'infertilità umana e nelle malattie, anche se la clonazione degli esseri umani non è ancora stata fatta, e solleverebbe preoccupazioni etiche.