СОДЕРЖАНИЕ
| Страница | |
| Введение | |
| Термины «клон» и «клонирование» | |
| Терапевтическое клонирование | |
| Риски развития клонированных существ | |
| Заключение | |
| Список использованной литературы |
Введение
Проблема клонирования животных приобрела в последнее время не только научное, но и социальное звучание, поэтому широко освещается как в специализированных научных изданиях, так и на страницах масс-медиа.
Особый ажиотаж проблема клонирования живых организмов приобрела после удачного эксперимента с овечкой Долли.
Все мы хорошо помним, как в первой половине 1997 года на экранах и страницах газет всего мира замелькало это симпатичное животное, а биологи Уилмут и Кемпбелла на страницах журнала «Nature» описали удачный эксперимент, в результате которого был получен вполне жизнеспособный ягненок, выращенный из единственной клетки молочной железы овцы породы ФиннДорсет. Это был первый экспериментально воссозданный живой организм, в основу которого легла технология переноса ядра соматической клетки взрослой овцы, слитого с лишенной собственного ядра яйцеклеткой другой овцы, с последующим вынашиванием эмбриона в организме третьей овцы - суррогатной матери.
А в 2002 году мир облетела новая сенсация: американские ученые из Техасского университета впервые в мире клонировали кота. Очаровательного игривого котенка Сиси показали по телевидению. Внешне котенок как котенок, ничем от своих усатых собратьев не отличается. Но, оказывается, это единственная кошка, выжившая среди 87 кошачьих эмбрионов, полученных в результате клонирования и выношенных суррогатной матерью. На сцену клонирования все чаще выходят поросята. Американским ученым удалось воссоздать их из ушных - неэмбриональных - клеток взрослых боровов.
Овечка Долли, похоже, утратила свою исключительность. Но именно ее появление дало реальную предпосылку клонирования человека, то есть получения его генетически идентичных копий. С того времени вопрос о нравственных, социальных, биологических и других последствиях таких экспериментов остается открытым. Что же смущает думающее человечество? Попробуем разобраться.
ТЕРМИНЫ«КЛОН» И «КЛОНИРОВАНИЕ»
Термин клон происходит от греческого слова «klon», что означает «веточка, побег, отпрыск». Клонированию можно давать много определений. Одно из самых распространенных утверждает, что клонирование - популяция клеток или организмов произошедших от общего предка путем бесполого размножения, причем потомок при этом генетически идентичен своему предку.
Клонирование предполагает комплекс методов, позволяющих получить генетически однородных особей путем бесполого размножения - индивидов, то есть имеющих идентичный генотип (набор генов), происходящих от одного предка.
Клонирование растений черенками, почками или клубнями в сельском хозяйстве, в частности в садоводстве, известно уже более четырех тысяч лет. При вегетативном размножении и при клонировании гены не распределяются по потомкам, как в случае полового размножения, а сохраняются в полном составе в течение многих поколений. Однако у животных есть препятствие. По мере роста их клеток, они в ходе клеточной специализации – дифференцировки – теряют способность реализовывать всю генетическую информацию, заложенную в ядре.Клон - это группа генетически идентичных организмов. И в этом плане успех опытов Вилмута и Кемпбелла с клонированием овцы реализовал вековую мечту ученых: экспериментально создать живой организм из одной клетки. Это направление имеет исключительную популярность: только в 2001 году было опубликовано 13,5 тысячи работ, посвященных стволовым клеткам, которые идут в одной связке с клонированием.
Получение клонов животных имеет довольно длительную историю и разработанные технологии.
Многим ученым, работающим в сфере биологии, десятки лет назад приходили мысли об оплодотворении организма несколько иным путем, чем всем известным и «разработанным» самой природой, - клонированием. Первый такой пример, близкий, по сути, к клонированию, – рождение человека «из пробирки», оплодотворенного вне материнского организма, произошел в 1978 году. На этом наука не остановилась, пошла дальше. И вот уже в конце 80-х годов появляются попытки клонировать животных. Но первым действительно настоящим примером клонирования живого организма является клонирование овцы Долли. Ее создание большинство экспертов считает лишь обновленным вариантом разрабатывавшейся ранее методики. Эпохальность же открытия Вилмута и Кемпбелла - не в технологии получения овцы-близнеца, а в открытии еще одной способности клетки. В чем же суть?
Считалось, что специализация соматических (то есть обычных взрослых) клеток необратима. Теперь, утверждают ученые (правда, не все), доказана возможность зрелой взрослой клетки развиваться до эмбриональной стадии и продуцировать новое живое существо с генетическим набором, тем же, что и у исходной клетки. Это значит, что Вилмут и Кемпбелл продемонстрировали не технологический трюк, а подошли к открытию нового закона природы. Тут не обошлось без использования клеточной инженерии и трансплантации.
Вот этапы этой удивительной технологии.
Первый этап: манипуляции с донорской клеткой. Взрослые соматические клетки, взятые из эпителия вымени овцы ФиннДорсет, помещали в культурную среду с низким содержанием питательных веществ. Заторможенные таким образом клетки перестают делиться, их гены утрачивают активность.
Второй этап: манипуляция с яйцеклеткой. В то же время у другой овцы - Блэкфейс - забирали неоплодотворенную яйцеклетку, из которой удаляли ее ядро (и соответственно ДНК), оставляя нетронутой цитоплазму яйцеклетки со всеми действующими механизмами, необходимыми для обычного развития эмбриона.
Третий этап: слияние донорской клетки и безъядерной яйцеклетки. Обе клетки - от овец ФиннДорсет и Блэкфейс - помещали рядом друг с другом в сосуде с культурной средой и с помощью электрического разряда вызывали их слияние. Таким образом, теперь ядром клеточного гибрида становится ядро донорской взрослой клетки, а цитоплазма обоих типов клеток сливается воедино. Действие второго электрического разряда заставляет "работать" механизм естественного оплодотворения, использовать весь потенциал яйцеклетки.
Четвертый этап: спустя 6 дней сформировавшийся эмбрион, прошедший через ряд клеточных делений, переносят в матку овцы Блэкфейс.
Пятый этап: в результате завершения беременности овцы Блэкфейс у нее родилась овечка Долли - генетическая копия исходной овцы ФиннДорсет.
Но так ли все просто? Отнюдь! В 277 опытах удалось получить только 29 эмбрионов, выживших в течение более 6 дней. А до дня рождения удалось дойти только Долли. По мнению ученых, залогом успеха стало то, что Вилмут и Кемпбелл приостановили деление донорской соматической клетки перед ее слиянием с яйцеклеткой. Описанный эксперимент по клонированию Долли может быть применен в принципе к любому другому виду млекопитающих, включая человека.
У первого успешного эксперимента с овцой Долли есть существенный недостаток - очень низкий коэффициент выхода живых особей (0,36%). Однако он доказывает возможность полноценного клонирования (или получения копии взрослого человека). Остается, повторимся, разрешить технические и этические вопросы.Между тем лишь несколько десятилетий назад ботаники научились выращивать из одной взрослой клетки табака и моркови целое растение. Использование генной инженерии привело к появлению трансгенных растений и животных, содержащих в своем геноме чужеродный генетический материал. Несомненен прогресс в области искусственного оплодотворения человека.