Репродуктивное клонирование. Шевелуха В. С., Калашникова Е. А., Дегтярев С. В. Сельскохозяйственная биотехнология

МОСКВА, 26 окт — РИА Новости . Валерий Спиридонов, первый кандидат на пересадку тела, рассказывает о том, как зародились современные технологии клонирования живых организмов, и рассуждает о последствиях их появления для человечества.

Ключ жизни

Начало исследований альтернативного биовоспроизводства относят к 1885 году, когда немецкий ученый Ханс Дриш (Hans Driesch) стал изучать методы репродукции, экспериментируя на морских ежах и других животных с крупными яйцеклетками. В 1902 году ему удалось вырастить двух полноценных морских ежей, разделив один эмбрион на две половины на первых стадиях его роста.

Принципиально новый метод клонирования был разработан в 1940-х годах советским эмбриологом Георгием Лапшовым. Он выделил ядро неполовой клетки и ввел его в яйцеклетку с предварительно извлеченным ядром. Этот метод клонирования получил название "перенос ядра".

Аналогичные опыты в дальнейшем удалось провести американским эмбриологам с головастиками лягушек. А в 1996 году весь мир облетела новость об успешном клонировании овечки Долли. Это было первое млекопитающее, клонированное из клеток взрослой особи.

В дальнейшем ученые пытались клонировать еще многих животных: мышей, свиней, коз, коров, лошадей, крыс и других. Параллельно с этим были созданы новые методики генной инженерии, позволяющие менять ДНК эмбриона во время клонирования и совершать другие фантастические вещи, являющиеся сегодня обыденными для науки и медицины.

Однако целью подобных экспериментов являлось не только воссоздание популяции редких видов животных, но и апробирование технологий и методов клонирования для создания копии человека или его отдельных тканей.

Копии вне закона. Законодательное регулирование в России и мире

В большинстве стран мира на клонирование введен временный запрет. Он обусловлен прежде всего вопросами этики, а также несовершенством имеющихся технологий. Когда ученые осуществляют процесс клонирования, они одновременно создают сотни эмбрионов, большая часть которых не доживает до стадии имплантации.

Кроме того, наблюдения за длиной теломер, концевых участков ДНК, показывают, что клоны должны иметь меньшую продолжительность жизни, чем их "родители", что, однако, пока не проявляется в ходе наблюдений за реально живущими клонами, несмотря на более короткие теломеры, чем у животных аналогичного возраста, зачатых естественным путем.

В России с 19 апреля 2002 года действует федеральный закон "О временном запрете на клонирование человека". Срок действия этого документа истек в 2007 году. Затем мораторий был продлен в 2010-м на неопределенное время до вступления в силу закона, устанавливающего порядок использования технологий в данной области. При этом законом не запрещено клонирование клеток в научно-исследовательских целях или для трансплантации.

Несмотря на сопротивление политиков и общественности, первые лабораторные исследования и эксперименты на человеческих эмбрионах были недавно проведены в Китае, США, Великобритании и Нидерландах. В других государствах мира (к примеру, во Франции, Германии и Японии) подобные опыты пока остаются за гранью закона.

Если же рассматривать данный вопрос с точки зрения религии, то тогда можно говорить, что любой вид клонирования является неприемлемым для представителей почти всех конфессий мира.

На настоящий момент не существует достоверной информации о проведенных экспериментах по клонированию человека. Национальный институт генома человека США, один из главных научно-исследовательских центров, ведущих работу в данном направлении, выделяет три типа клонирования: генное, репродуктивное и терапевтическое.

Генное клонирование

Клонирование генов или сегментов ДНК (в соответствии с определением Университета штата Небраска) представляет собой процесс, в рамках которого из клеток извлекается ДНК, разрезается на части, и затем одна из этих частей, содержащая в себе тот или другой ген, вставляется в геном другого организма.

Как правило, в его роли выступают различные микробы, чьей ДНК манипулировать гораздо проще, чем геномом человека или других многоклеточных живых существ, у которых генетический материал упакован внутри ядра, изолированного от всей остальной клетки.

Получив несколько сотен таких микробов с "клонированной" чужеродной ДНК, ученые наблюдают за тем, как изменилась их жизнедеятельность, и отбирают те бактерии, которые содержат в себе интересные гены, способные, к примеру, сделать растения неуязвимыми для атак различных болезнетворных грибков или защитить их от посягательств вредителей.

Аналогичным образом "клонирование" человеческих генов в ДНК микробов позволяет молекулярным биологам искать причины развития различных генетических болезней и создавать генные терапии, способные бороться с ними.

Терапевтическое клонирование

Эмбриональные стволовые клетки и их аналоги, изготовленные из "перепрограммированных" клеток кожи или соединительной ткани, могут превращаться практически в любые типы клеток в организме. Эта их особенность позволяет воссоздавать ткани и органы, совместимые с иммунной системой реципиента.

В России этот процесс называют клеточным размножением. Он похож на репродуктивное клонирование, но сроки роста культуры в данном случае ограничены двумя неделями. Через 14 дней процесс их размножения прерывается, и клетки используются в лабораторных условиях. К примеру, для замены пораженных тканей. Они также могут служить для тестирования терапевтических препаратов.

Таким методом в Великобритании уже выращивают искусственную кожу, а в США создают полноценные мочевые пузыри.

Репродуктивное клонирование

Клонирование в перспективе могло бы полностью решить проблему бесплодия — ярким примером этого как раз была знаменитая овечка Долли.

Источником генетического материала послужили клетки умершей овцы, донором яйцеклеток стала другая овечка, а третье животное играло роль суррогатной матери. Из 277 клеток лишь 29 развились до состояния эмбриона, всего один из которых выжил.

Несмотря на уникальность эксперимента и научный прорыв для того времени, его результаты подверглись критике.

Основная причина — что эксперимент не был чистым с точки зрения генетики. Помимо ядерной ДНК, часть генома содержится внутри так называемых митохондрий, клеточных "энергостанций". В данном случае Долли унаследовала митохондрии не от своей "генетической" матери, а от донора яйцеклеток, из-за чего ее нельзя назвать стопроцентным клоном. Возникает вопрос — возможно ли в принципе создание идеальной копии какого-либо человека или животного?

Абсолютных клонов не бывает?

Даже если клон будет изначально генетически идентичен оригиналу, его сходство с ним будет неизбежно уменьшаться с течением времени. Это отразится как на внешних, так и на внутренних характеристиках.Генная терапия, включающая набор эмбриональных генов, омолодила кожу и некоторые органы престарелых мышей, что открывает дорогу для создания методик омоложения и человеческих клеток.

В частности, в геноме человека и животных постоянно возникают новые случайные мутации, благодаря чему клон и оригинал станут непохожими уже в первые секунды своего "раздельного" существования. Даже природные "клоны", однояйцевые близнецы, изначально имеют по несколько десятков разных мутаций, и их число постепенно растет после их появления на свет.

Более того, если мы вспомним физику, то заметим, что сами законы квантовой механики запрещают существование идеальных копий любых объектов.

Неопределенное будущее

Тем не менее наука не стоит на месте, и за последние десятилетия методики клонирования как генов, так и организмов стали гораздо более безопасными и надежными, что позволяет снизить вероятность неудачного клонирования или появления ошибок при трансплантации ДНК в чужеродный организм.

К примеру, появление методик "перепрограммирования" клеток позволяет ученым сегодня получать большие количества стволовых клеток и даже выращивать полноценные эмбрионы, не жертвуя ради этого другими зародышами. Пока такие клетки используются только в лабораториях, однако в будущем они могут найти свое место в лечении болезней Паркинсона, Альцгеймера, последствий инсультов, слепоты и решении многих других проблем со здоровьем.

Совершенствование биотехнологий и накопление научных знаний в сфере генной инженерии открывает новые возможности для человека: устранение генетических заболеваний, биосовместимая трансплантология, альтернативное решение проблем бесплодия и, возможно, рождение детей с заданными параметрами.

κλών - «веточка, побег, отпрыск») - в самом общем значении - точное воспроизведение какого-либо объекта . Объекты, полученные в результате клонирования, называются клоном. Причём как каждый по отдельности, так и весь ряд.

Клони́рование челове́ка - действие, заключающееся в формировании и выращивании принципиально новых [уточнить ] человеческих существ , точно воспроизводящих не только внешне, но и на генетическом уровне того или иного индивида, ныне существующего или ранее существовавшего.

Технология

Пока технология клонирования человека не отработана. В настоящее время достоверно не зафиксировано ни одного случая клонирования человека. И здесь встаёт ряд как теоретических, так и технических вопросов. Однако, уже сегодня есть методы, позволяющие с большой долей уверенности говорить, что в главном вопрос технологии решён.

Наиболее успешным из методов клонирования высших животных оказался метод «переноса ядра» . Именно он был применён для клонирования овцы Долли в Великобритании , которая прожила шесть с половиной лет и оставила после себя 6 ягнят, чтобы можно было говорить об успехе эксперимента. По мнению учёных, эта техника является лучшей из того, что мы имеем сегодня, чтобы приступить к непосредственной разработке методики клонирования человека.

Более ограниченным и проблематичным выглядит метод партеногенеза , в котором индуцируется деление и рост неоплодотворённой яйцеклетки , даже если он будет реализован, то позволит говорить только об успехах в клонировании индивидов женского пола.

Так называемая технология «расщепления» эмбриона, хотя и должна давать генетически идентичных между собой индивидов, не может обеспечить их идентичности с «родительским» организмом, и поэтому технологией клонирования в точном смысле слова не является и как возможный вариант не рассматривается.

Подходы к клонированию человека

Репродуктивное клонирование человека

Репродуктивное клони́рование человека - предполагает, что индивид, родившийся в результате клонирования, получает имя , гражданские права , образование , воспитание , словом - ведёт такую же жизнь, как и все «обычные» люди. Репродуктивное клонирование встречается со множеством этических , религиозных , юридических проблем, которые сегодня ещё не имеют очевидного решения. В некоторых государствах работы по репродуктивному клонированию запрещены на законодательном уровне .

Терапевтическое клонирование человека

Терапевти́ческое клони́рование челове́ка - предполагает, что развитие эмбриона останавливается в течение 14 дней, а сам эмбрион используется как продукт для получения стволовых клеток . Законодатели многих стран [уточнить ] опасаются, что легализация терапевтического клонирования приведёт к его переходу в репродуктивное. Однако в некоторых странах (США , Великобритания) терапевтическое клонирование разрешено.

Препятствия клонированию

Технологические трудности и ограничения

Самым принципиальным ограничением является невозможность повторения сознания , а это значит, что речь не может идти о полной идентичности личностей , как это показывается в некоторых кинофильмах, но только об условной идентичности, мера и граница которой ещё подлежит исследованию, но для опоры за базис берётся идентичность однояйцевых близнецов . Невозможность достичь стопроцентной чистоты опыта обуславливает некоторую неидентичность клонов, по этой причине снижается практическая ценность клонирования.

Социально-этический аспект

Опасения вызывают такие моменты, как большой процент неудач при клонировании и связанные с этим возможности появления неполноценных людей. А также вопросы отцовства, материнства, наследования, брака и многие другие.

Этико-религиозный аспект

С точки зрения основных мировых религий (христианство , ислам , иудаизм) клонирование человека является или проблематичным актом или актом, выходящим за рамки вероучения и требующим у богословов чёткого обоснования той или иной позиции религиозных иерархов.

Ключевым моментом, который вызывает наибольшее неприятие, является ложный посыл, что для получения клона одного человека якобы необходимо убить находящийся на самой ранней стадии развития, но уже начавший формироваться эмбрион другого человеческого зародыша (в действительности классическая схема клонирования предполагает использование неоплодотворенной яйцеклетки, ядро которой заменяется ядром соматической клетки - эмбрион другого индивида в схеме не фигурирует, по такой схеме были получены овца Долли, мышь Кумулина).

Что касается клонирования, то, как научный эксперимент, оно имеет смысл, если принесет пользу конкретному человеку, но если применять его сплошь и рядом, в этом нет ничего хорошего

В то же время, некоторые нерелигиозные течения (раэлиты) активно поддерживают разработки по клонированию человека.

Отношение в обществе

Ряд общественных организаций (WTA) выступает за снятие ограничений на терапевтическое клонирование.

Биологическая безопасность

Обсуждаются вопросы биологической безопасности клонирования человека. Такие как: долгосрочная непредсказуемость генетических изменений, опасность утечки технологий клонирования в криминальные или/и международные террористические структуры.

Законодательство о клонировании человека

1996-2001

Единственный международный акт, устанавливающий запрет клонирования человека, - Дополнительный Протокол к Конвенции о защите прав человека и человеческого достоинства в связи с применением биологии и медицины, касающийся запрещения клонирования человеческих существ, который подписали 12 января 1998 г. 24 страны из 43 стран-членов Совета Европы (сама Конвенция принята Комитетом министров Совета Европы 4 апреля 1997 г.). 1 марта 2001 г. после ратификации 5 странами этот Протокол вступил в силу.

2005

19 февраля 2005 г. Организация Объединённых Наций призвала страны-члены ООН принять законодательные акты, запрещающие все формы клонирования, так как они «противоречат достоинству человека» и выступают против «защиты человеческой жизни». Декларация ООН о клонировании человека , принятая резолюцией 59/280 Генеральной Ассамблеи от 8 марта 2005 г., содержит призыв к государствам-членам запретить все формы клонирования людей в такой мере, в какой они несовместимы с человеческим достоинством и защитой человеческой жизни.

В ходе дискуссии на уровне ООН рассматривалось несколько вариантов декларации: Бельгия, Британия, Япония, Южная Корея, Россия и ряд других стран предлагали оставить вопрос о терапевтическом клонировании на усмотрение самих государств; Коста-Рика, США, Испания и ряд других выступили за полный запрет всех форм клонирования .

Уголовная ответственность

В настоящее время в мире активно развернулся процесс криминализации клонирования человека. В частности, такие составы включены в новые уголовные кодексы Испании 1995 г., Сальвадора 1997 г., Колумбии 2000 г., Эстонии 2001 г., Мексики (федеральный округ) 2002 г., Молдовы 2002 г., Румынии 2004). В Словении соответствующая поправка в УК внесена в 2002 г., в Словакии - в 2003 г.

Во Франции дополнения в Уголовный кодекс, предусматривающие ответственность за клонирование, были внесены в соответствии с Законом о биоэтике от 6 августа 2004 г.

В некоторых странах (Бразилия, Германия, Великобритания, Япония) уголовная ответственность за клонирование установлена специальными законами. Так, например, Федеральный закон ФРГ о защите эмбрионов 1990 г. называет преступлением создание эмбриона, генетически идентичного другому эмбриону, происходящему от живого или мертвого лица.

В Великобритании соответствующие уголовные нормы содержит Закон о репродуктивном клонировании человека 2001 г. (Human Reproductive Cloning Act 2001), который предусматривает санкцию в виде 10 лет лишения свободы. При этом терапевтическое клонирование человека разрешено.

В США запрет на клонирование впервые был введен ещё в 1980 г. В 2003 г. Палата представителей Конгресса США приняла закон (Human Cloning Prohibition Act of 2003), по которому клонирование, нацеленное как на размножение, так и на медицинские исследования и лечение, рассматривается как преступление с возможным 10-летним тюремным заключением и штрафом в 1 млн долларов. В январе 2009 года запрет на терапевтическое клонирование был снят .

В Японии парламентом 29 ноября 2000 г. был принят «Закон, регулирующий применение технологии клонирования человека и других сходных технологий», содержащий уголовные санкции.

Клонирование человека в России

Хотя Россия и не участвует в вышеуказанных Конвенции и Протоколе, она не осталась в стороне от мировых тенденций, ответив на вызов времени принятием Федерального закона «О временном запрете на клонирование человека» от 20 мая 2002 г. № 54-ФЗ.

Как было указано в его преамбуле, закон вводил временный (сроком на пять лет) запрет на клонирование человека, исходя из принципов уважения человека, признания ценности личности, необходимости защиты прав и свобод человека и учитывая недостаточно изученные биологические и социальные последствия клонирования человека. С учетом перспективы использования имеющихся и разрабатываемых технологий клонирования организмов, предусматривается возможность продления запрета на клонирование человека или его отмены по мере накопления научных знаний в данной области, определения моральных, социальных и этических норм при использовании технологий клонирования человека.

Под клонированием человека в Законе понимается «создание человека, генетически идентичного другому живому или умершему человеку, путем переноса в лишенную ядра женскую половую клетку ядра соматической клетки человека», то есть речь идет только о репродуктивном, а не терапевтическом клонировании.

Согласно ст. 4 Закона, лица, виновные в его нарушении, несут ответственность в соответствии с законодательством Российской Федерации.

Срок действия закона истёк в июне 2007 года, и в последующие два года вопрос клонирования человека никак не регулировался российскими законами. Однако в конце марта 2010 г. запрет на клонирование человека в России был продлён.

Новый законопроект вносит в федеральный закон «О временном запрете на клонирование человека» поправки, продлевающие мораторий на клонирование на неопределенный срок - до вступления в силу закона, устанавливающего порядок применения биотехнологий в этой области.

Причина запрета указывается в пояснительной записке к законопроекту: «Клонирование человека встречается с множеством юридических, этических и религиозных проблем, которые на сегодняшний день еще не имеют очевидного разрешения».

В новом законе оговорено, что клонирование других организмов, а также любых клеток, в том числе человеческих, в исследовательских целях не запрещено.

Некоторые политические деятели выразили сожаление по поводу продления запрета на клонирование человека. В частности, депутат Госдумы Владимир Жириновский заявил :

Обязательно будем добиваться, чтобы снять запреты на клонирование людей - это нужно для экономики, для демографии, для семьи, для традиций, это только польза, тут вреда никакого нет.

Идентичность клонов

Вопреки распространённому заблуждению, клон, как правило, не является полной копией оригинала, так как при клонировании копируется только генотип , а фенотип не копируется.

Более того, даже при развитии в одинаковых условиях клонированные организмы не будут полностью идентичными, так как существуют случайные отклонения в развитии. Это доказывает пример естественных клонов человека - монозиготных близнецов , которые обычно развиваются в весьма сходных условиях. Родители и друзья могут различать их по расположению родинок, небольшим различиям в чертах лица, голосу и другим признакам. Они не имеют идентичного ветвления кровеносных сосудов, также далеко не полностью идентичны их папиллярные линии . Хотя конкордантность многих признаков (в том числе связанных с интеллектом и чертами характера) у монозиготных близнецов обычно гораздо выше, чем у дизиготных, она далеко не всегда стопроцентная.

Клонирование человека в массовой культуре

В научной фантастике многие авторы писали о клонировании. Роман Нэнси Фридмэн «Джошуа, ничей сын» посвящен клонированию убитого американского президента (с намёком, что это Джон Фицджеральд Кеннеди). В романе Айры Левина «Мальчики из Бразилии» (и в фильме , снятому по этому роману) клонированию подвергается Адольф Гитлер , в повести Анатолия Кудрявицкого «Парад зеркал и отражений» - Юрий Андропов .В детском детективе "Дом скорпиона", написанном Ненси Фармер, рассказывается о жизни мальчика-клона созданного мексиканским наркобароном. Той же теме посвящены фильмы из серии Звёздные войны , Battlestar Galactica , «Шестой день », «Пятый элемент », «Обитель зла 4: Жизнь после смерти », « Не отпускай меня (фильм) », «Остров », «Другой », «Луна́ 2112 », бразильский сериал «Клон ». Протагонист игры Hitman является клоном.

См. также

Примечания

AAAS Policy Brief: Human Cloning США: «As of 2006, fifteen states had laws dealing with human cloning. All either prohibit reproductive cloning entirely or prohibit the use of government funding for reproductive cloning.», «Many nations, including the UK, China, and South Africa, have explicitly prohibited reproductive cloning while allowing research cloning.»
База данных по запретам клонирования в разных странах - Global Lawyers and Physicians

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 571

с углубленным изучением английского языка

Невского района Санкт-Петербурга

Реферат по теме

Клонирование

Выполнила ученица 9 А класса

Бобкова Анастасия

Руководитель работы - учитель биологии

Разуванова Валентина Владимировна

Санкт-Петербург 2012

Введение

Последние десятилетия XX века ознаменовались бурным развитием одной из главных ветвей биологической науки - молекулярной генетики. Уже в начале 70-х годов ученые в лабораторных условиях начали получать и клонировать рекомбинантные молекулы ДНК, культивировать в пробирках клетки и ткани растений и животных.

Возникло новое направление генетики - генетическая инженерия. На основе ее методологии начали разрабатываться различного рода биотехнологии, создаваться генетически измененные организмы (ГМО). Появилась возможность генной терапии некоторых заболеваний человека, а последнее десятилетие XX века ознаменовалось еще одним важным событием - достигнут огромный прогресс в клонировании животных из соматических клеток.

Разработанные методы клонирования животных пока еще далеко не совершенны. В процессе экспериментов наблюдается высокая смертность плодов и новорожденных. Еще не ясны многие теоретические вопросы клонирования животных из отдельной соматической клетки. Тем не менее, многие ученые с энтузиазмом восприняли идею клонирования человека. Опрос общественного мнения в США показал, что 7% американцев готовы подвергнуться клонированию. Вместе с тем, большинство ученых и многие политики высказываются против создания клонов человека. И их возражения и опасения вполне оправданы.

Цель данного реферата - определить положительные и отрицательные стороны клонирования.

Что такое клонирование и клон

Первоначально слово клон (англ. cloning от др. греч. -- «веточка, побег, отпрыск») стали употреблять для группы растений, полученных от одного растения-производителя вегетативным способом. Эти растения-потомки в точности повторяли качества своего прародителя и служили основанием для выведения нового сорта. Позже клоном стали называть не только всю такую группу, но и каждое отдельное растение в ней (кроме первого), а получение таких потомков -- клонированием.

Успехи биологии показали, что и у растений, и у бактерий сходство потомков с организмом-производителем обусловливается генетической идентичностью всех членов клона. Тогда уже термин клонирование стали употреблять для обозначения производства любых линий организмов, идентичных данному и являющихся его потомками.

Позже название клонирование было перенесено и на саму технологию получения идентичных организмов, известную как замещение ядра, а потом также и на все организмы, полученные по такой технологии, от первых головастиков до овцы Долли.

В конце 1990-х годов заговорили о клонировании человека. Термин перестал быть достоянием научной общественности, его подхватили СМИ, киноискусство, литература, производители компьютерных игр, и он вошёл в язык как общеупотребительное слово, уже не имеющее того специального значения, которым он обладал около ста лет назад.

Клонирование -- точное воспроизведение какого-либо объекта любое требуемое количество раз. Объекты, полученные в результате клонирования (каждый по отдельности и вся их совокупность) называются клоном.

Идентичность клонов

Клон не является полной копией оригинала, так как при клонировании копируется только генотип, а фенотип не копируется. Например, если взять 6 разных клонов и выращивать в разных условиях:

· клон при недостаточном питании вырастет низкорослым и тощим;

· клон, которого постоянно перекармливали и ограничивали в физических нагрузках, будет страдать ожирением;

· клон, которого кормили калорийной пищей, бедной витаминами и минералами, необходимыми для роста, вырастет невысоким и упитанным;

· клон, которому обеспечили нормальное питание и серьёзные физические нагрузки, будет высоким и мускулистым;

· клон, которому пришлось в период роста таскать излишние тяжести, при недостаточном питании будет низким и мускулистым;

· клон, которому в период эмбрионального развития вводили тератогенные вещества, будет иметь врождённые отклонения в развитии.

Даже при развитии в одинаковых условиях клонированные организмы не будут полностью идентичными, так как существуют случайные отклонения в развитии. Например, монозиготные близнецы, которые обычно развиваются в сходных условиях. Родители и друзья могут различать их по расположению родинок, небольшим различиям в чертах лица, голосу и другим признакам. Они не имеют идентичного ветвления кровеносных сосудов, также далеко не полностью идентичны их капиллярные линии.

История клонирования

Клон - (от греч. сlon - отпрыск, ветвь) это группа клеток или организмов, происшедших от общего предка путём бесполого размножения и являющихся генетически идентичными. Примером клона можно назвать группу бактериальных клеток, образовавшихся в результате деления исходной клетки, потомков морской звезды, регенерировавших из частей разделённого материнского организма, клоном также являются все кусты или деревья, полученные путём вегетативного размножения.

Однако вот млекопитающим способность размножаться путём клонирования природа не "предусмотрела". Высокий уровень дифференциации клеток как бы "обратной стороной медали" обозначает утрату ними способности давать начало новому организму. Однако, как показала практика, ядро даже дифференцированной клетки сохраняет все потенции, необходимые для того, чтобы дать начало новому организму.

Суть клонирования проста: требуется две клетки - одна, которая будет донором ядра и хозяин которой клонируется, и яйцеклетка, развитием которой и будет управлять подсаживаемое ядро. Собственное ядро яйцеклетки должно быть уничтожено (клетка энуклеирована). Опыт также показывает, что для клонирования лучше, если яйцеклетка не оплодотворена. Клетку-донор тем или иным способом заставляют перейти в так называемую G0-фазу или стадию покоя. После этого её ядро либо путём пересадки, либо слиянием клеток доставляется в яйцеклетку. Последняя стимулируется к делению и приступает к формированию эмбриона. Последний подсаживается в матку так называемой суррогатной матери, где в случае удачного развития формирует новый организм, являющийся генетически идентичным тому, который был донором ядра.

Сейчас наиболее известны два варианта данной методики - так называемая Рослинская и Гонолульская технологии. Первая была использована при клонировании овцы Долли Яном Вильмутом и Китом Кембеллом из Рослинского института в 1996, а вторая - группой учёных из Университета Гавайи в 1998, в результате чего было получено полсотни клонов мыши.

История клонирования весьма насыщена и динамична. Первые опыты, связанные с клонированием, по крупному счёту, начали проводить лишь около сотни лет назад. Вот вкратце весь список основных открытий, в результате которых "копирование" живых организмов стало возможным.

1826 - Открытие яйцеклетки млекопитающих русским эмбриологом Карлом Бэром.

1883 -- Открытие сущности оплодотворения (слияния пронуклеусов) немецким цитологом Оскаром Гертвигом.

1943 -- Журнал Science сообщил об успешном оплодотворении яйцеклетки «в пробирке».

1962 -- Профессор зоологии Оксфордского университета Джон Гордон клонирует шпорцевых лягушек (более доказательные опыты -- 1970).

1978 -- Рождение в Англии Луизы Браун, первого ребёнка «из пробирки».

1983 -- из клеток эмбриона клонирована мышь

1987 -- В СССР в лаборатории Бориса Николаевича Вепринцева (Л. М. Чайлахян и др.) из клетки эмбриона клонирована мышь с использованием метода электростимулируемого слияния клеток.

1985 -- 4 января в одной из клиник северного Лондона родилась девочка у миссис Коттон -- первой в мире суррогатной матери (зачата не из яйцеклетки миссис Коттон).

1987 -- Специалисты Университета имени Дж. Вашингтона, использовавшие специальный фермент, сумели разделить клетки человеческого зародыша и клонировать их до стадии тридцати двух клеток (бластомеров).

Клонирование животных и бактерий

Возможность клонирования животных доказал Дж. Гордон, 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, и результаты опытов Гордона попали во многие учебники и руководства по биологии. В 1976 г. Гордон и его соавтор Р. Ласки публикуют работу, в которой описывают опыты с ядрами, выделенными из клеток почек, кожи и легкого уже взрослых шпорцевых лягушек. Исследователи сначала подращивают эти клетки вне организма (in vitro), а затем вводят их ядра в безъядерные икринки. Четверть таких икринок начинает делиться, но вскоре замирает на одной из стадий развития. Тогда ученые выделяют ядра полученных эмбрионов и снова подсаживают их в лишенные собственных ядер икринки... В результате целой серии подобных пересадок на свет наконец-то появляется несколько головастиков. Хотя эксперименты Гордона и его последователей показали принципиальную возможность получения серийных клонов амфибий, появляющиеся на свет головастики упорно не желали превращаться во взрослых лягушек. Вопрос, таким образом, по-прежнему заключался в том, можно ли вырастить из одной специализированной клетки его тела взрослое позвоночное животное. Опыты на амфибиях давали отрицательный результат, но ученые не прекращали исследований в этой области.

Более широкие исследования, охватывающие не только амфибий, но и рыб, а также дрозофил, в 1962 г. были начаты английским биологом Дж. Гордоном. Он первым в опытах с южноафриканскими жабами Xenopus laevis) в качестве донора ядер использовал не зародышевые клетки, а уже вполне специализировавшиеся клетки эпителия кишечника плавающего головастика.

Затем Гордон 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 (X. laevis) 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 Rana pipiens. После серийной пересадки таких ядер 10% реконструированных яйцеклеток достигали стадии плавающего головастика. Эти эксперименты показали, что некоторые ядра соматических клеток способны сохранять тотипотентность.

Причины, по которым ядра клеток взрослых животных и даже поздних эмбрионов остаются тотипотентными, пока точно не установлены. Решающую роль играет взаимодействие ядра и цитоплазмы. Содержащиеся в цитоплазме животных вещества принимают участие в регулировании экспрессии клеточного генов ядра.

Работы М. ди Бернардино и Н. Хоффера показали, что цитоплазма ооцитов амфибий содержит факторы, восстанавливающие тотипотентность ядер дифференцированных соматических клеток. Эти факторы реактивируют репрессированные участки генома.

В 1985 г. была описана технология клонирования костных рыб, разработанная советскими учеными Л.А. Слепцовой, Н.В. Дабагян и К.Г. Газарян. Зародыши на стадии бластулы отделяли от желтка. Ядра клеток зародышей впрыскивали в цитоплазму неоплодотворенных икринок, которые начинали дробиться и развивались в личинки. Эти эксперименты показали, что потеря ядром тотипотентности в процессе онтогенеза связана не с утерей генов, а их репрессией. При культивировании соматических клеток in vitro частота тотипотентности ядер увеличивается. Генетический механизм стабильной репрессии генома дифференцированных клеток не выяснен, способы восстановления тотипотентности не разработаны, поэтому в основном ведется клонирование путем трансплантации ядер эмбриональных клеток.

Пересадки ядер у млекопитающих начались позднее, в 80-х годах. Это было связано с техническими трудностями, так как зигота млекопитающих имеет небольшие размеры. Например, диаметр зиготы мыши приблизительно 60 мкм, а диаметр оплодотворенной яйцеклетки лягушки около 1200 мкм, т.е. в 20 раз больше.

Несмотря на перечисленные трудности, первые сообщения о получении клонов мышей, идентичных донору, появились уже в 1981 году. В качестве донора были использованы эмбриональные клетки одной из линий мышей, взятые на стадии бластоцисты. Достоверность полученных данных вначале была поставлены под сомнение, так как воспроизвести результаты проведенных экспериментов в других лабораториях не удавалось, однако пару лет спустя Дж. Мак Грат и Д. Солтер также достигли успеха. В этих экспериментах клоны мышей удавалось получить лишь в том случае, если трансплантировали ядра эмбрионов на стадии не позднее 2 бластомеров. Было показано, что ядра 8-клеточных зародышей и клеток внутренней клеточной массы бластоцисты не обеспечивают развитие in vitro реконструированных яйцеклеток даже до стадии морулы, которая предшествует стадии бластоцисты. Небольшая часть (5%) ядер 4-клеточных зародышей дает возможность развиваться только до стадии морулы. Эти и многие другие данные показывают, что в эмбриогенезе у мышей клеточные ядра рано теряют тотипотентность, что связано очевидно, с очень ранней активацией генома зародыша - уже на стадии 2-х клеток. У других млекопитающих, в частности, у кроликов, овец и крупного рогатого скота, активация первой группы генов в эмбриогенезе происходит позднее, на 8-16-клеточной стадии. Возможно поэтому первые значительные успехи в клонировании эмбрионов были достигнуты на других видах млекопитающих, а не на мышах. Тем не менее, работы с мышами, несмотря на их непростую судьбу, значительно расширили наши представления о методологии клонирования млекопитающих.

Первые успешные опыты по клонированию животных были проведены в середине 1970-х годов английским эмбриологом Дж. Гордоном (J. Gordon) 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 дифференциированных 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 тотипонентность. 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.

В принципе, после того, как получена устойчивая линия тотипонентных клеток, ничто не мешает вносить в них генетические изменения. Например, перестраивая или удаляя отдельные гены, можно создавать трансгенные линии овец и других сельскохозяйственных животных. Однако прежде чем эта технология найдет практическое применение, предстоит решить еще множество проблем.

Пока число клонированных животных очень мало по сравнению с числом исходных эмбрионов, из клеток которых удавалось получить культуру. Многие клетки погибали, не успев достичь стадии бластоцисты. Не ясно, вызван ли высокий процент неудач разнообразными вредными факторами, воздействующими на клетку при манипуляциях с нею, или гетерогенностью самой клеточной линии. Последнее менее вероятно, поскольку процент успешных случаев не меняется при пересевах культуры. Для прояснения этого вопроса необходимо исследовать другие тотипотентные клеточные линии.

Результативность пересадки ядра в яйцеклетку и ее последующее благополучное развитие зависит от адекватного перепрограммирования ядра донора. Макромолекулы (белки и транспортная РНК) ооцита отвечают за его развитие только в течение сравнительно короткого времени (между двумя клеточными делениями), и чем этот период короче, тем меньше остается времени для перепрограммирования. Клетки более зрелых эмбрионов требуют большего времени для перепрограммирования, поэтому вероятность успеха при их использовании снижается. Определенную роль играет также совместимость ядра донора и цитоплазмы реципиента, все еще слабо изученная.

Успех пересадки клеточных ядер связан по крайней мере с двумя факторами. Во-первых, овулировавшие ооциты являются лучшими реципиентами, чем зиготы, либо потому, что у неоплодотворенных яйцеклеток остается больше времени для перепрограммирования, либо потому, что их цитоплазма является более подходящей. Возможно, в цитоплазме ооцита есть элементы, необходимые для перестройки хромосом и активации генома и исчезающие после оплодотворения либо потому, что они каким-то образом связаны с реплицирующейся ДНК, либо в результате запрограммированного распада. Во-вторых, клетки с ядрами донора, взятыми на стадиях G1 или G0 клеточного цикла, развиваются гораздо лучше, чем клетки с ядрами со стадий S или G2. Интуитивно это кажется понятным, ведь перепрограммировать открытый реплицирующийся геном проще.

Клонирование животных возможно с помощью экспериментальных манипуляций с яйцеклетками (ооцитами) и ядрами соматических клеток животных in vitro и in vivo подобно тому, как в природе появляются однояйцевые близнецы. Клонирование животных достигается в результате переноса ядра из дифференцированной клетки в неоплодотворённую яйцеклетку, у которой удалено собственное ядро (энуклеированная яйцеклетка) с последующей пересадкой реконструированной яйцеклетки в яйцевод приёмной матери. Однако долгое время все попытки применить описанный выше метод для клонирования млекопитающих были безуспешными. Значительный вклад в решение этой проблемы был сделан шотландской группой исследователей из Рослинского института и компании "PPL Therapeuticus" (Шотландия) под руководством Яна Вильмута (Wilmut). В 1996 году появились их публикации по успешному рождению ягнят в результате трансплантации ядер, полученных из фибробластов плода овцы, в энуклеированные ооциты. В окончательном виде проблема клонирования животных была решена группой Вильмута в 1997, когда родилась овца по кличке Долли -- первое млекопитающее, полученное из ядра взрослой соматической клетки: собственное ядро ооцита было заменено на ядро клетки из культуры эпителиальных клеток молочной железы взрослой лактирующей овцы. В дальнейшем были проведены успешные эксперименты по клонированию различных млекопитающих с использованием ядер, взятых из взрослых соматических клеток животных (мышь, коза, свинья, корова), а также взятых у мёртвых, замороженных на несколько лет, животных. Появление технологии клонирования животных вызвало не только большой научный интерес, но и привлекло внимание крупного бизнеса во многих странах. Подобные работы ведутся и в России, но целенаправленной программы исследований не существует. В целом технология клонирования животных ещё находится в стадии развития. У большого числа полученных таким образом организмов наблюдаются различные патологии, приводящие к внутриутробной гибели или гибели сразу после рождения.

Терапевтическое и репродуктивное клонирование человека

Клонирование человека -- действие, заключающееся в формировании и выращивании принципиально новых человеческих существ, точно воспроизводящих не только внешне, но и на генетическом уровне того или иного индивида, ныне существующего или ранее существовавшего.

Пока технология клонирования человека не отработана. В настоящее время достоверно не зафиксировано ни одного случая клонирования человека. И здесь встаёт ряд как теоретических, так и технических вопросов. Однако уже сегодня есть методы, позволяющие с большой долей уверенности говорить, что в главном вопрос технологии решён.

Терапевтическое клонирование используется для создание клонированного эмбриона для единственной цели - создания эмбриональных стволовых клеток с тем же самым ДНК как и у клетки донора. Эти стволовые клетки могут использоваться в экспериментах, нацеленных на изучение болезни и изобретения новых методик лечения заболевания. До настоящего времени, нет никаких фактов свидетельствующих, что человеческие эмбрионы были произведены для терапевтического клонирования.

Самый богатый источник эмбриональных стволовых клеток - ткань, сформированная в течение первых пяти дней после того, как яйцо начало делиться. В этой стадии развития, называемого бластоидным периодом, эмбрион состоит из группы около 100 клеток, которые могут стать любым типом клетки. Стволовые клетки собираются от клонированных эмбрионов на этой стадии развития, заканчивающейся разрушением эмбриона, в то время как он все еще находится в испытательной трубе. Исследователи надеются выращивать эмбриональные стволовые клетки, которые имеют уникальную способность превращаться фактически в любые типы клеток организма, в лаборатории, которая может использоваться, для выращивания здоровых тканей, дабы заменить поврежденные. Кроме того, появляется возможность узнать больше о молекулярных причинах болезни, изучая эмбриональные линии стволовых клеток от клонированных эмбрионов, полученных от животного или человека с различными заболеваниями.

Много исследователей считают, что исследование стволовых клеток достойно наивысшего внимания, так как они могут помочь вылечить человека от многих заболеваний. Однако, некоторые эксперты обеспокоены, что стволовые клетки и клетки раковых опухолей очень сходны в своем строении. И оба типа клеток имеют способность распространяться неопределенно, и некоторые исследования показывают, что после 60 циклов разделения клетки, стволовые клетки могут накапливать мутации, которые могли привести к раку. Поэтому, отношения между стволовыми клетками и клетками рака должны быть максимально изучены перед тем, как использовать данную методику лечения.

Генная инженерия - тщательно регулируемая технология, которая в значительной степени изучена сегодня и применяется во многих лабораториях во всем мире. Однако, и репродуктивное, и терапевтическое клонирование поднимают важные этические проблемы, так как эти технологии клонирования могут быть применены к людям.

Репродуктивное клонирование представило бы возможность создания человека, который является генетически идентичным другому человеку, который когда-то существовал или существует в данный момент. Это к какой-то степени противоречит давнишними религиозными и социальными ценностям о человеческом достоинстве. Многие считают, что это нарушает все принципы свободы и индивидуальности личности. Однако, некоторые доказывают, что репродуктивное клонирование могло бы помочь парам, у которых нет детей притворить их мечту о стать родителями в жизнь. Другие видят в клонировании человека путь к прекращению передачи по наследству "вредного" гена. Но нужно помнить о том, что при данном типе клонирования, у эмбриона, находящегося в экспериментальной трубке забирают его стволовые клетки, иначе говоря - убивают его. И противники доказывают, что использование терапевтического клонирования - неправильно, независимо от того, используются ли эти клетки, чтобы принести пользу больным или раненным людям, потому что нельзя забирать жизнь у одного, чтобы подарить её другому.

Профессор Джонатан Слак в Университете Басс сумел преобразовывать человеческие взрослые клетки печени в клетки поджелудочной железы, производящие инсулин, используя простую химическую реакцию. Другие восстановили нормальное функционирование спинного мозга, который был до этого удален. А так же, клинические испытания, использующие костный мозг для того чтобы восстановить мышцы сердца были успешны, и так далее.

Технологические трудности и ограничения

Самым принципиальным ограничением является невозможность повторения сознания, а это значит, что речь не может идти о полной идентичности личностей, как это показывается в некоторых кинофильмах, но только об условной идентичности, мера и граница которой ещё подлежит исследованию, но для опоры за базис берётся идентичность однояйцевых близнецов. Невозможность достичь стопроцентной чистоты опыта обуславливает некоторую неиндентичность клонов, по этой причине снижается практическая ценность клонирования.

Перспективы клонирования

1. Использование стволовых клеток для лечения заболеваний, характеризующихся значительными повреждениями тканей (инсульты, параличи, диабет, инфаркт, последствия травм и ожогов).

2. Выращивание из стволовых клеток органов, не вызывающих отторжение.

3. Восстановление исчезнувших видов и сохранение редких.

Императорский дятел

В последний раз императорского дятла видели в Мексике в 1958 году. С тех пор орнитологи пытаются найти следы этой популяции, но безуспешно. Около десяти лет назад появились даже слухи, что птица ещё живёт на планете, но и они не подтвердились.

Однако в музеях остались чучела птицы. Научный сотрудник Дарвиновского музея Игорь Фадеев считает, что если операцию по выделению ДНК провести со всеми чучелами, которые находятся в разных странах мира, то дятла можно будет воскресить. В разных музеях мира на сегодняшний день осталось лишь десять чучел императорского дятла.

Если проект увенчается успехом, то в недалеком будущем на нашей планете, возможно, вновь появится императорский дятел. В Государственном Дарвиновском музее уверены, что последние методы молекулярной биологии позволяют выделить и воспроизвести ДНК этих птиц.

Бантенг

В 2004 году на свет появилась пара бантенгов (диких быков, обитавших в Юго-Восточной Азии), клонированных из клеток животных, умерших более 20 лет назад. Два бантенга были клонированы из уникального «замороженного зоопарка» Сан-Диего, созданного ещё до того, как люди поняли, что клонирование вообще возможно. Американская компания Advanced Cell Technology, производившая клонирование, сообщила, что в нём использовались клетки животных, которые умерли в 1980 году, не оставив потомства.

Бантенгов клонировали, перенеся их генетический материал в пустые яйцеклетки обычных домашних коров; из 16 зародышей до рождения дожили только два.

Дронт

В июне 2006 года голландские учёные обнаружили на острове Маврикий хорошо сохранившиеся останки дронта -- вымершей исторически недавно (в XVII веке) нелетающей птицы. Ранее наука не располагала останками птицы. Но теперь появилась определенная надежда на «воскрешение» этого представителя пернатых.

стволовый клетка клонирование человек

Клонирование великих личностей и умерших

Если образец ткани заморожен должным образом, человека можно клонировать через длительное время после его смерти. В перспективе возможно создание клонов из образцов волос, костей, зубов известных людей прошлого.

Отношение к клонированию в обществе

Уже известно, что, по крайней мере, 8 исследовательских групп по всему миру работают над клонированием человека. На протяжении 2002 всё больше и больше стран "дают законодательское добро" на клонирование, в основном в терапевтических целях, несмотря на активный протест Ватикана и международные акты, запрещающие клонирование человека. В этом направлении двигаются Германия, Франция, Австралия и другие аналогично настроенные державы. В США первым штатом, регламентировавшим терапевтическое клонирование, стала Калифорния.

Использование эмбрионов для исследования потенциала стволовых клеток, по свидетельству специалистов, может совершить в медицине революцию, предложив возможности для такой трансплантации тканей, которая предотвратит или излечит множество самых серьезных человеческих недугов.

Эмбрион представляет собой шарообразное скопление клеток, которые развиваются в утробный плод, когда стволовые клетки примерно через 14 дней начинают дифференцироваться для формирования нервной системы, позвоночника и прочих элементов организма. Ученые полагают, что выделяя стволовые клетки из эмбриона, когда срок его жизни составляет от 3 до 4 дней, их рост в лабораторных условиях можно будет направить в любом направлении. Таким образом, появится возможность для выращивания нужных клеток или типов тканей для трансплантантов. И однажды станет возможно выращивать нейроны для замены нервных клеток в мозге, погибающем от болезни Паркинсона, выращивать кожу для лечения ожогов или панкреатические клетки для выработки инсулина диабетикам.

Теоретически, стволовые клетки способны вырасти в заменитель для практически любой части человеческого тела. Если же они получены на основе клеток, взятых у того же самого человека, которому выращивают трансплантант, то не будет никаких проблем с отторжением тканей.

Стволовые клетки клетки делят на три основных типа. Первый тип, "тотипотентные" стволовые клетки образуются при первых делениях оплодотворенной яйцеклетки. Они могут превращаться в любой тип ткани и формируют весь организм в целом. Примерно через пять дней после оплодотворения формируется бластоциста - полый пузырек, который образуют около 100 клеток. Те клетки, что находятся снаружи, развиваются в плаценту, а те, что внутри, превращаются собственно в эмбрион. Эти 50 или около того клеток являются "плюрипотентными", они могут превратиться почти во все виды ткани, но не в целый организм. По мере того как эмбрион развивается дальше, стволовые клетки становятся "мультипотентными". Теперь они могут порождать лишь специфические типы клеток. Тотипотентные и плюрипотентные клетки именуют также зародышевыми стволовыми клетками, а мультипотентные часто называют взрослыми стволовыми клетками.

Какие клетки интересуют медицину в аспекте клонирования? Наибольший интерес для медиков представляют плюрипотентные стволовые клетки, потому что они способны предоставить все необходимые виды тканей человеческого тела, однако их нельзя превратить в целое человеческое существо.

Самая большая проблема (морально-этического, прежде всего) характера состоит в том, что в настоящее время единственным источником плюрипотентных клеток являются человеческие эмбрионы. И именно поэтому анти-абортные группы столь яростно выступают также и против исследований стволовых клеток. Что же касается технической стороны, то сейчас в мире известны три исследовательские группы, которые в ходе экспериментов над животными разработали способы для выращивания в лабораторных условиях потенциально неограниченных количеств мультипотентных клеток. Но все эти методы в первую очередь ориентированы на эмбрионы.

В общем случае при пересадке пациенту органа, выращенного из чьих-то чужих клеток, всегда остается проблема отторжения тканей, так что человеку в течение всей остальной жизни может понадобиться принимать лекарства-иммунодепрессанты.

Однако технология клонирования дает иной путь. Подобно тому методу, которым была выращена знаменитая клонированная овца Долли, можно получить и собственные плюрипотентные стволовые клетки для каждого человека. Для этого изымается какая-нибудь клетка ткани и ядро ее помещается в донорскую яйцеклетку с удаленным собственным генетическим материалом. А затем яйцеклетке дают вырасти в бластоцисту, из которой извлекают зародышевые стволовые клетки. Отсюда, собственно, и идет название "терапевтическое клонирование".

Группа генов, без которой нормальное развитие эмбрионов практически невозможно, в процессе клонирования остается незадействованной. Именно эти гены, возможно, таят в себе ключ к совершенствованию процедуры создания генетических копий и лечению рака. В процессе клонирования (из взрослых клеток) есть несколько ключевых моментов. Большинство неудач становятся очевидны через несколько дней, когда бластоциста имплантируется в матку. В эксперименте, в результате которого на свет появилась овечка Долли, только 29 из 277 клонированных яйцеклеток успешно пересекли этот барьер.

Рудольф Яниш из Whitehead Institute обнаружил, что 70-80 генов, которые обычно активизируются в развивающихся мышиных эмбрионах, у клонов оказываются либо неактивны, либо демонстрируют пониженную активность. Хотя непонятно, что же делают эти гены, однозначно установлено, что они включаются одновременно с еще одним геном, Oct4. Этот ген, в свою очередь, дает эмбрионам возможность создавать плюрипотентные клетки - то есть клетки, которые могут превратиться в любую ткань. Возможно, что часть активизирующихся одновременно с этим генов также задействуется в этом процессе.

Теперь ученым предстоит выяснить, что заставляет эти гены молчать. Проблема эта представляется фундаментальной - ведь если эти гены не будут выключены в клетках во взрослом состоянии, это может привести к раку. Не случайно, часть генов, выявленных Янишем, в опухолевых клетках оказывается активна. Не исключено, что клон, полученные из взрослых клеток, подавляют то, что для взрослых клеток является опасными генами. Даже если загадка молчащих генов будет разгадана, клонирование целого животного тем не менее останется проблемой, поскольку клонированному эмбриону потребуется преодолеть еще много проблем на более поздних стадиях развития. Не случайно, из 29 имплантированных эмбрионов овечкой Долли стал только один.

С этической точки зрения, противники генетических экспериментов на человеческих клетках убеждены, что это аморально, убивать в бластоцисте потенциал для развития жизни. Кроме того, многих беспокоит, что вместе с оттачиванием всей этой методики у людей появится искушение к собственному клонированию. Но есть ли иной способ? Многие исследователи полагают, что в принципе еще имеется возможность научиться обращать вспять эволюцию взрослых стволовых клеток, чтобы получать мультипотентные клетки без необходимости создания жизнеспособного эмбриона. Но именно нынешний подъем планки для санкционированных исследований, сконцентрированных на человеческих клетках и эмбрионах, способен ускорить прогресс в этой области.

Заключение

Итак, клонирование - это хорошо или плохо? Завершая работу над рефератом невозможно прийти к одному выводу. У каждого человека свое мнение на этот счет. Но все же я постараюсь обобщить итоги.

Ученым необходимо, чтобы наука развивалась дальше. Они будут ставить свои опыты даже, несмотря на запреты.

Медики выступают за терапевтическое клонирование - ведь это поможет оказать реальную помощь человеку и спасти ему жизнь.

Представители почти всех конфессий против клонирования вообще, т.к. они утверждают, что человек не может творить подобно Богу.

Общественное мнение направлено в основном тоже против бездумного клонирования всего и вся.

Политики многих стран издали моратории и законопроекты, запрещающие деятельность по клонированию, по крайней мере, в отношении человека.

Я считаю, что наука, конечно, должна развиваться, но биоэтические принципы должны быть обязательно соблюдены. Все достижения науки должны быть использованы во благо человека.

В некоторых государствах использование данных технологий применительно к человеку официально запрещено -- Франция, Германия, Япония. Эти запреты не означают намерения законодателей государств воздерживаться от применения клонирования человека в будущем.

Литературные источники

1. Мы (роман) (1920) -- Е. И. Замятин

2. Геном (роман) (1999) -- Сергей Лукьяненко

3. Люди и слепки -- З. Ю. Юрьев

4. О дивный новый мир (1932) -- О. Хаксли

5. Паломничество Ланселота - Юлия Вознесенская

6. Шевелуха В. С., Калашникова Е. А., Дегтярев С. В. Сельскохозяйственная биотехнология

7. Генная инженерия растений (лабораторное руководство) / Под ред. Дж. Рейпера.- М.Мир, 1991

Размещено на Allbest.ur

Подобные документы

Объекты, полученные в результате клонирования. Метод "переноса ядра" как наиболее успешный из методов клонирования высших животных. Получение стволовых клеток, генетически совместимых с донорским организмом. Репродуктивное клонирование человека.

презентация , добавлен 21.04.2013

Определение термина "клонирование" и его применение в биологии. Технология молекулярного клонирования. Клонирование многоклеточных организмов (полное (репродуктивное) и частичное). Тема клонирования в культуре и искусстве (кино, литература, игры).

презентация , добавлен 06.04.2016

Достижения генной инженерии. Понятие и сущность клонирования. Клонирование животных. Репродуктивное и терапевтическое клонирование. Проблемы клонирования человека: этическая (религиозная), правовая, моральная. Возможные последствия клонирования человека.

доклад , добавлен 21.01.2008

Работы по клонированию позвоночных. Разработка микрохирургического метода пересадки ядер клеток. Первое клонированное животное. Работы шотландского эмбриолога Яна Уилмута. Преимущества и предполагаемые отрицательные последствия клонирования человека.

презентация , добавлен 18.12.2014

Сущность и технология процесса клонирования. Естественное клонирование (в природе) у сложных организмов. Монозиготные близнецы как естественные клоны у человека. История клонирования овцы по имени Долли. Проблемы и трудности клонирования человека.

презентация , добавлен 18.05.2015

Термины "Клон" и "Клонирование". Клонирование животных. Метод получения генетически однородных особей путем бесполого размножения. Терапевтическое клонирование, "запасные" ткани для трансплантологии. Искусственное изменение ДНК, шаг к бессмертию.

контрольная работа , добавлен 01.10.2008

Клонирование органов и тканей - задача номер один в области трансплантологии, травматологии и в других областях медицины и биологии. Преимущества и предполагаемые отрицательные последствия клонирования человека. Правительственное регулирование процесса.

реферат , добавлен 24.03.2014

История клонирования, эксперименты по клонированию эмбрионов млекопитающих. Первое клонированное животное – овечка Долли. Научные разработки шотландского эмбриолога Яна Уилмута. Идея клонирования человека. Процедура клонирования доктора Вильмута.

презентация , добавлен 15.05.2012

Оценка возможных опасностей генно-модифицированных продуктов или организмов, мировые достижения. Исследование генома человека и клонирование. Роль интерферона в лечении вирусных инфекций. История генетики и первые опыты по клонированию живых организмов.

реферат , добавлен 15.08.2014

Ч. Дарвин - основатель теории биологической эволюции. Преемственность в психической организации животных. Установление структуры молекулы ДНК и расшифровка генома человека. Стволовые клетки: популяция клеток-предшественников. Прионы и клонирование.

Существует три типа клонирования: клонирование гена, репродуктивное клонирование и терапевтическое клонирование.

Клонирование гена производит копии генов, самый распространенный и обычный тип клонирования произведенного исследователями в Национальном Научно-исследовательском институте Генов Человека (ННГЧ).

ННГЧ исследователи не клонировали никаких млекопитающих, и не клонирует людей. Обычно используются технологии клонирования, чтобы сделать копии генов, которые они желают изучить. Процедура состоит из вставки гена из одного организма, часто называемого как " иностранное ДНК " в генетический материал курьера, называемого вектор. В качестве примера вектора могут служить бактерии, ячейки дрожжей, вирусы и так далее, им присущи маленькие круги ДНК. После того, как ген вставлен, вектор помещается в лабораторные условия, которые побуждают его умножаться, заканчивается это тем, что ген копируется столько раз, сколько необходимо. Клонирование гена также известно, как и клонирование ДНК. Этот процесс сильно отличается от репродуктивного и терапевтического клонирования.

Репродуктивное и терапевтическое клонирования разделяют многое из тех же самых методов, но создано для различных целей.

Многие учёные считают, что исследование стволовых клеток достойно наивысшего внимания, так как они могут помочь вылечить человека от многих заболеваний. Однако, некоторые эксперты обеспокоены, что стволовые клетки и клетки раковых опухолей очень сходны в своем строении. И оба типа клеток имеют способность распространяться неопределенно, и некоторые исследования показывают, что после 60 циклов разделения клетки, стволовые клетки могут накапливать мутации, которые могли привести к раку. Поэтому, отношения между стволовыми клетками и клетками рака должны быть максимально изучены перед тем, как использовать данную методику лечения.

Наряду с этим, терапевтическое клонирование вызывает другой вопрос, связанный с технологией его проведения. В настоящее время реально осуществима только технология клонирования, предполагающая выращивание клона до определенного предела in vivo. Естественно, к человеку это не применимо - женщина не может рассматриваться как инкубатор терапевтического материала. Эта проблема решается разработкой оборудования для выращивания зародыша in vitro. Однако, остается проблема «убийства» зародыша. С каких пор зародыш становится человеком? Существует мнение, что новый человек возникает в момент зачатия (в случае клона - в момент пересадки ядра). В этом случае использование зародыша для выращивания трансплантатов недопустимо. На это возражают, что до определенного периода зародыш представляет лишь скопище клеток, но никак не человеческую личность. Для преодоления этой проблемы ученые пытаются начать работу с зародышем как можно раньше.

Репродуктивное клонирование производит копии целых животных.

Так же, предоставляет возможность создания человека, который является генетически идентичным другому человеку, который когда-то существовал или существует в данный момент. Это в какой-то степени противоречит давним религиозным и социальным ценностям о человеческом достоинстве. Многие считают, что это нарушает все принципы свободы и индивидуальности личности. Однако некоторые доказывают, что репродуктивное клонирование могло бы помочь парам, у которых нет детей притворить их мечту стать родителями, в жизнь. Другие видят в клонировании человека путь к прекращению передачи по наследству "вредного" гена. Но нужно помнить о том, что при данном типе клонирования, у эмбриона, находящегося в экспериментальной трубке забирают его стволовые клетки, иначе говоря - убивают его. И противники доказывают, что использование терапевтического клонирования - неправильно, независимо от того, используются ли эти клетки, чтобы принести пользу больным или раненным людям, потому что нельзя забирать жизнь у одного, чтобы подарить её другому.