Клонирование. Клонирование животных
 Скачать 17.81 Kb.
|
|
Клонирование животных Клонирование животных – это процесс, посредством которого весь организм воспроизводится из одной генетически идентичной клетки, взятой из родительского организма. Это означает, что клонированное животное является точным дубликатом во всех отношениях его родителя; он имеет точно такую же ДНК. Бесполое размножение некоторых организмов и развитие близнецов из одной оплодотворенной яйцеклетки являются примерами клонирования в природе. Возможность клонирования животных доказал Дж. Гердон, английский биолог, который первым сумел получить клонированные эмбрионы шпорцевых лягушек. Он выжигал ультрафиолетом ядра икринок и затем подсаживал в них ядра, выделенные из клеток эпителия головастиков этого вида. Большая часть полученных таким образом икринок погибала, и лишь совсем маленькая их доля (2,5%) развивалась в головастиков. Взрослых лягушек получить таким образом не удавалось. Тем не менее это был успех. Затем Гердон вместе с Ласки (1970) стали культивировать in vitro (вне организма в питательной среде) клетки почки, легкого и кожи взрослых животных и использовать уже эти клетки в качестве доноров ядер. Примерно 25% первично реконструированных яйцеклеток развивались до стадии бластулы. При серийных пересадках они развивались до стадии плавающего головастика. Таким образом было показано, что клетки трех разных тканей взрослого позвоночного содержат ядра, которые могут обеспечить развитие по крайней мере до стадии головастика. В свою очередь Ди Берардино и Хофнер (1983) использовали для трансплантации ядра неделящихся и полностью дифференцированных клеток крови - эритроцитов лягушки. После серийной пересадки таких ядер 10% реконструированных яйцеклеток достигали стадии плавающего головастика. Эти эксперименты показали, что некоторые ядра соматических клеток способны сохранять тотипотентность. Первые успешные опыты по клонированию животных были проведены в середине 1970-х годов английским эмбриологом Дж. Гордоном в экспериментах на амфибиях, когда замена ядра яйцеклетки на ядро из соматической клетки взрослой лягушки привела к появлению головастика. Это показало, что техника трансплантации ядер из соматических клеток взрослых организмов в энуклеированные ооциты позволяет получать генетические копии организма, послужившего донором ядер дифференцированных клеток. Результат эксперимента стал основанием для вывода об обратимости эмбриональной дифференцировки генома по крайней мере у земноводных. В своем эксперименте Кэмпбелл и его коллеги извлекли из эмбриона овцы на ранней стадии развития (на стадии эмбрионального диска) клетку и вырастили культуру клеток, то есть добились того, что клетка размножилась в искусственной питательной среде. Полученные генетически идентичные клетки (клеточная линия) сохранили тотипотентность. Затем ученые взяли яйцеклетку овцы-реципиента, тщательно удалили из нее весь хромосомный материал и добились ее слияния с тотипотентной клеткой из культуры. Полученные синтетические эмбрионы выращивали до стадии морулы-бластулы, а затем имплантировали в матку овцы. В результате удалось вырастить нескольких нормальных ягнят, которые были генетически идентичны. Ученые очень долго пытались клонировать животных, но многие из ранних попыток ни к чему не привели, поэтому первые довольно успешные результаты были замечены, когда головастиков клонировали из эмбриональных клеток лягушки, с помощью процесса ядерного переноса. Созданные таким образом головастики не доживали до стадии зрелых лягушек, но тем не менее это был крупный научный прорыв. После этого, используя процесс переноса ядер на эмбриональные клетки, ученым удалось произвести клоны млекопитающих. Первым успешным экземпляром клонирования животных стала знаменитая овечка Долли, которая не только выжила, но и смогла воспроизводить потомство естественным способом. Долли была создана Ианом Уилмутом и его командой в Институте Рослина в Эдинбурге, Шотландия, в 1997 году. В отличие от предыдущих опытов, она не была создана из развивающейся эмбриональной клетки, а из развитой клетки молочной железы, взятой у взрослой овцы. После успеха с Долли ученые вошли в кураж и опробовали эксперимент с клонированием на других млекопитающих: мышах, лошадях, быках, кошках и собаках. Проводились опыты по клонированию замороженных мертвых животных. Это дало ученым надежду возродить вымершие виды животных. Ученые верят: однажды путем клонирования им удастся воссоздать вымершие виды животных. Однажды им удалось клонировать вымершее животное. Пиренейский каменный козел исчез в 2000 году. Используя замороженные клетки последнего представителя этого вида, генетики применяли ту же технику, что и с Долли. Клонирование прошло успешно, но родившийся козленок умер из-за патологии легких через несколько минут после рождения. Первоначальные попытки искусственно вызванного клонирования животных проводились с использованием развивающихся эмбриональных клеток. Ядро ДНК было экстрагировано из эмбриональной клетки и имплантировано в неоплодотворенное яйцо, из которого уже было удалено существующее ядро. Затем клетки, которые развивались из этого искусственно индуцированного объединения имплантировали в организм суррогатных матерей. Полученное клонированное животное имело генетический состав идентичный генетическому составу исходной клетки. Сегодня клонирование животных может быть сделано как для репродуктивных, так и для не репродуктивных целей. Во втором случае клонирование выполняется для получения стволовых клеток или других таких клеток, которые могут использоваться в терапевтических целях, например, для заживления или восстановления поврежденных органов, не дублируя весь организм. Большинство ученых рассматривают процесс клонирования животных как серьезный прорыв и видят в нем много полезных возможностей, но некоторые считают его “противником природы”. Истина заключается в том, что большая часть широкой общественности не осведомлена о конкретных деталях, связанных с клонированием, и в результате чего возникает множество заблуждений. В современном мире издано множество законов, запрещающих или регулирующих клонирование по всему миру. В некоторых странах клонирование разрешено, если речь не идёт о клонировании человека. Некоторые адвокатские группы стремятся запретить терапевтическое клонирование, даже если это потенциально может спасти людей от многих изнурительных болезней. Существуют два основных типа клонирования: репродуктивное и терапевтическое. Репродуктивное клонирование - это технология, используемая для получения генетической копии взрослого животного. Именно таким образом была создана знаменитая овечка Долли. В процессе создания клона эмбриона ученые соединяют зрелую донорскую клетку с лишенной генетического материала яйцеклеткой. Когда клонированный эмбрион достигает определенной стадии развития, его помещают в матку реципиентной самки, где он и продолжает развиваться до самого рождения. Успешное клонирование Долли стало научным прорывом. Было доказано, что любая зрелая клетка может послужить в качестве генетического материала для создания нового организма. При терапевтическом или «эмбриональном» клонировании ученые создают человеческие эмбрионы и используют их в своих исследованиях. Целью этого процесса является не создание человеческих клонов, а выращивание стволовых клеток, которые могут быть использованы в изучении человеческого организма и лечении болезней. Многие исследователи надеются, что в будущем стволовые клетки можно будет использовать в качестве клеток-имплантатов для лечения заболеваний сердца, рака и других болезней. |