Gli animali clonati sono in grado di riprodursi esattamente come gli altri. Un caso celebre è quello della pecora Dolly, ottenuta per clonazione, che ha dato alla luce un agnellino. La clonazione e la generazione di animali transgenici sono processi molto diversi, sia dal punto di vista tecnico che per lo scopo.

La clonazione è il processo attraverso il quale si sviluppa un individuo identico a un altro dal punto di vista genetico. Questo può avvenire con diverse modalità. Nelle piante è sufficiente prelevare un ramo, tecnicamente denominato talea, inserirlo in un bicchiere con dell'acqua o piantarlo direttamente nel suolo. Dopo un certo periodo spuntano le radici e si ottiene una nuova pianta, geneticamente identica a quella di partenza: un clone a tutti gli effetti.

Nel caso degli animali le cose sono più complicate: non è possibile prendere un pezzo di un tessuto di una persona, inserirlo in un terreno di coltura e aspettare che da questo spuntino braccia, gambe, occhi…

Esistono due metodiche per clonare gli animali: la fissione cellulare e la clonazione mediante trasferimento nucleare. Il primo caso si verifica con una discreta frequenza anche in natura sotto forma dei gemelli definiti monozigoti. Subito dopo l'ingresso dello spermatozoo, la cellula uovo fecondata inizia a dividersi. Le prime cellule che si originano da queste divisioni sono identiche fra di loro, al punto che è possibile isolarle e osservare lo sviluppo da ciascuna di queste di un embrione. Ciò è possibile perché queste cellule sono in grado di dare luogo a tutti i tessuti dell'organismo adulto e non hanno ancora ricevuto delle istruzioni in merito a quello che sarà il loro compito. In pratica, una cellula separata da un embrione alle prime fasi non ricorda da che cosa veniva, ma dal momento che non si trova in contatto con altre cellule, esattamente come nel caso dell'uovo fecondato, si comporta come se fosse quest'ultimo.

Nei gemelli monozigoti accade proprio questo. Dopo la prima divisione cellulare l'embrione si divide in due e si ottengono due cellule isolate che danno luogo a due individui adulti, geneticamente identici fra di loro.

Il secondo sistema, quello della clonazione mediante trasferimento nucleare, può avvenire solo in laboratorio e a partire da un individuo adulto, a differenza del precedente che permette di clonare solo embrioni. Il principio su cui si basa è il fatto che tutte le cellule di un organismo possiedono un genoma identico fra di loro e a quello della prima cellula da cui hanno avuto origine. Nonostante ciò una cellula di un organismo adulto non si comporta come la prima cellula; cioè, non dà origine spontaneamente a un embrione. Il motivo? È ormai una cellula che ha un compito ben preciso nell'organismo, presenta al suo interno gli strumenti (particolari proteine) specifici per svolgere il proprio compito che può essere, per esempio, quello di difendere il nostro organismo dai patogeni, permetterci la visione, rivestire il nostro corpo ecc.

Proprio la presenza di queste proteine e l'assenza di altre presenti nella cellula uovo impedisce a queste cellule di svilupparsi in embrioni. Gli scienziati hanno quindi pensato che fosse possibile clonare un animale adulto isolando il suo genoma, contenuto in una struttura cellulare chiamata nucleo, e inserendolo in una cellula uovo fecondata privata del nucleo, in modo che si trovasse in un ambiente in grado di permettere la formazione di un embrione. Dopo numerosi tentativi questo processo ha avuto successo: attualmente sono stati clonati molti animali tra cui la pecora, il topo, il coniglio, la scimmia, il gatto, il bue, il mulo. Tutti, tranne ovviamente il mulo, sono in grado di riprodursi.

È importante notare che gli animali clonati sono identici solo dal punto di vista genetico, ma possono avere differenze anche rilevanti negli aspetti che sono notevolmente influenzati dall'ambiente e dal caso.

La generazione di animali transgenici non ha nulla a che fare con la clonazione: consiste nella modificazione pianificata del genoma di un animale. Quindi con la clonazione si ottiene un animale o una pianta geneticamente identico a quello di partenza, con la transgenesi si ottiene un individuo, che non è clone di nessun altro e presenta al suo interno peculiari caratteristiche genetiche da noi desiderate.

Per esempio, nel mondo vegetale, sono trasgeniche le piante in cui è stato inserito un gene chiamato Bt, per la difesa dai parassiti, preso da un batterio e, nel mondo animale, i topi in cui è stato tolto o aggiunto un gene che si suppone possa essere responsabile di una malattia. In questo modo non solo è possibile studiare il possibile ruolo dei geni nella patologia ma si creano dei modelli animali di patologia umana che in molti casi hanno accelerato notevolmente lo sviluppo di nuove terapie per l'uomo.

Per generare animali o piante trasgeniche, si isola il gene di interesse e quindi lo si inserisce all'interno delle cellule con metodiche diverse. Nelle piante può essere sparato dentro le cellule utilizzando dei micro-proiettili d'oro rivestiti dal DNA oppure utilizzare un batterio innocuo che è in grado di caricare su di se il gene d'interesse e quindi inserirlo dentro la cellula (una specie di postino).

Negli animali si può utilizzare la prima metodica (quella dei proiettili rivestiti), oppure inserire con delle micro-pipette il gene all'interno del nucleo di un oocita fecondato o di una cellula delle prime fasi di sviluppo embrionale. La cellula incorpora il nuovo DNA, diventa quindi geneticamente modificata, ed essendo embrionale è in grado di dar luogo a un nuovo individuo in cui tutte le cellule saranno modificate. È possibile anche inserire i geni in determinate cellule di un organismo, portate all'esterno di questo, modificate in vitro e quindi reintrodotte. Questo è un procedimento che è in fase avanzata di sperimentazione per curare alcune malattie nell'uomo che colpiscono le cellule della difesa. Un esempio di queste è l'ADA, una grave immunodeficienza che colpisce i bambini e causata dal non funzionamento di un gene. I ricercatori di diversi laboratori nel mondo hanno isolato i globuli bianchi di alcuni di questi bambini e vi hanno inserito una copia funzionante del gene. Le cellule così modificate sono state reintrodotte nei bambini portando a un notevole miglioramento dello stato di salute. Questo tipo di approccio, che presenta al momento ancora molte difficoltà applicative ma che è in rapido sviluppo, è chiamato tecnicamente terapia genica ed è una transgenesi a tutti gli effetti.