Reproduktiv kloning. Shevelukha V. S., Kalashnikova E. A., Degtyarev S. V. Landbruksbioteknologi

MOSKVA, 26. oktober – RIA Novosti. Valery Spiridonov, den første kandidaten for en kroppstransplantasjon, snakker om hvordan moderne teknologier for kloning av levende organismer oppsto og diskuterer konsekvensene av deres utseende for menneskeheten.

Livets nøkkel

Begynnelsen av forskning på alternativ bioreproduksjon går tilbake til 1885, da den tyske forskeren Hans Driesch begynte å studere reproduksjonsmetoder, eksperimentere på kråkeboller og andre dyr med store egg. I 1902 klarte han å oppdra to fullverdige kråkeboller ved å dele ett embryo i to halvdeler i løpet av de første stadiene av veksten.

En fundamentalt ny kloningsmetode ble utviklet på 1940-tallet av den sovjetiske embryologen Georgy Lapshov. Han isolerte kjernen til en ikke-reproduktiv celle og introduserte den i et egg med en tidligere ekstrahert kjerne. Denne kloningsmetoden kalles "atomoverføring".

Amerikanske embryologer var senere i stand til å utføre lignende eksperimenter med froskerumpetroll. Og i 1996 spredte nyheter om den vellykkede kloningen av sauen Dolly seg over hele verden. Det var det første pattedyret som ble klonet fra cellene til en voksen.

Deretter prøvde forskere å klone mange flere dyr: mus, griser, geiter, kyr, hester, rotter og andre. Parallelt med dette ble det laget nye genteknologiske teknikker som gjør det mulig å endre DNA til et embryo under kloning og gjøre andre fantastiske ting som er vanlig i vitenskap og medisin i dag.

Men formålet med slike eksperimenter var ikke bare å gjenskape en populasjon av sjeldne dyrearter, men også å teste kloningsteknologier og metoder for å lage en kopi av en person eller hans individuelle vev.

Kopier er ulovlige. Lovgivende regulering i Russland og verden

De fleste land rundt om i verden har midlertidig forbudt kloning. Det er først og fremst på grunn av etiske spørsmål, så vel som ufullkommenhetene til tilgjengelige teknologier. Når forskere utfører kloningsprosessen, skaper de samtidig hundrevis av embryoer, hvorav de fleste ikke overlever til implantasjonsstadiet.

I tillegg viser observasjoner av lengden på telomerer, de terminale delene av DNA, at kloner bør ha en kortere forventet levetid enn deres "foreldre", som imidlertid ennå ikke har manifestert seg i observasjoner av faktisk levende kloner, til tross for kortere telomerer enn hos dyr av lignende alder unnfanget naturlig.

I Russland, siden 19. april 2002, har den føderale loven "Om et midlertidig forbud mot menneskelig kloning" vært i kraft. Dette dokumentet utløp i 2007. Moratoriet ble deretter forlenget i 2010 på ubestemt tid inntil en lov som fastsetter prosedyren for bruk av teknologi på dette området trådte i kraft. Loven forbyr imidlertid ikke kloning av celler for forskningsformål eller for transplantasjon.

Til tross for motstand fra politikere og offentlighet, har de første laboratoriestudiene og eksperimentene på menneskelige embryoer nylig blitt utført i Kina, USA, Storbritannia og Nederland. I andre land i verden (for eksempel i Frankrike, Tyskland og Japan) forblir slike eksperimenter fortsatt utenfor loven.

Hvis vi vurderer dette problemet fra et religionssynspunkt, kan vi si at enhver form for kloning er uakseptabel for representanter for nesten alle trosretninger i verden.

For øyeblikket er det ingen pålitelig informasjon om menneskelige kloningseksperimenter utført. US National Human Genome Institute, et av de viktigste forskningssentrene som jobber i denne retningen, skiller tre typer kloning: gen, reproduktiv og terapeutisk.

Genkloning

Kloning av gener eller DNA-segmenter (som definert av University of Nebraska) er en prosess der DNA ekstraheres fra celler, kuttes i biter, og deretter settes en av de delene som inneholder et gen inn i genomet til en annen organisme.

Som regel spilles dens rolle av forskjellige mikrober, hvis DNA er mye lettere å manipulere enn genomet til mennesker eller andre flercellede levende vesener, der det genetiske materialet er pakket inne i kjernen, isolert fra resten av cellen.

Etter å ha mottatt flere hundre av disse mikrobene med "klonet" fremmed DNA, observerer forskerne hvordan deres livsaktivitet har endret seg og velger de bakteriene som inneholder interessante gener som for eksempel kan gjøre planter usårbare for angrep fra forskjellige patogene sopp eller beskytte dem mot angrep av skadedyr.

På samme måte lar molekylærbiologer søke etter årsakene til ulike genetiske sykdommer og lage genterapier som kan bekjempe dem ved å "klone" menneskelige gener inn i mikrobiell DNA.

Terapeutisk kloning

Embryonale stamceller og deres analoger, laget av "omprogrammerte" hud- eller bindevevsceller, kan bli praktisk talt alle typer celler i kroppen. Denne funksjonen lar dem gjenskape vev og organer som er kompatible med mottakerens immunsystem.

I Russland kalles denne prosessen cellereproduksjon. Det ligner på reproduktiv kloning, men i dette tilfellet er vekstperioden for kulturen begrenset til to uker. Etter 14 dager avbrytes reproduksjonsprosessen, og cellene brukes i laboratorieforhold. For eksempel for å erstatte skadet vev. De kan også tjene til å teste terapeutiske legemidler.

Kunstig hud dyrkes allerede ved hjelp av denne metoden i Storbritannia, og fullverdige blærer lages i USA.

Reproduktiv kloning

I fremtiden kan kloning fullstendig løse problemet med infertilitet - et slående eksempel på dette var den berømte sauen Dolly.

Kilden til genetisk materiale var cellene til en avdød sau, en annen sau ble eggdonor, og et tredje dyr spilte rollen som surrogatmor. Av de 277 cellene utviklet bare 29 seg til et embryo, hvorav bare én overlevde.

Til tross for det unike med eksperimentet og et vitenskapelig gjennombrudd for den tiden, ble resultatene kritisert.

Hovedårsaken er at eksperimentet ikke var rent genetisk sett. I tillegg til kjernefysisk DNA, er en del av genomet inne i de såkalte mitokondriene, de cellulære "kraftstasjonene". I dette tilfellet arvet Dolly mitokondrier ikke fra sin "genetiske" mor, men fra en eggdonor, og det er derfor hun ikke kan kalles en 100% klon. Spørsmålet oppstår: er det i prinsippet mulig å lage en ideell kopi av enhver person eller dyr?

Finnes det ingen absolutte kloner?

Selv om en klon i utgangspunktet er genetisk identisk med originalen, vil likheten uunngåelig avta over tid. Dette vil gjenspeiles i både ytre og indre egenskaper. Genterapi ved bruk av et sett med embryonale gener forynget huden og noen organer til eldre mus, og banet vei for etableringen av foryngelsesteknikker for menneskelige celler.

Spesielt oppstår det stadig nye tilfeldige mutasjoner i genomet til mennesker og dyr, på grunn av hvilke klonen og originalen vil bli annerledes i de første sekundene av deres "atskilte" eksistens. Selv naturlige "kloner", identiske tvillinger, har i utgangspunktet flere dusin forskjellige mutasjoner, og antallet øker gradvis etter fødselen.

Dessuten, hvis vi husker fysikk, vil vi legge merke til at selve kvantemekanikkens lover forbyr eksistensen av ideelle kopier av noen objekter.

Uviss fremtid

Vitenskapen står imidlertid ikke stille, og i løpet av de siste tiårene har kloningsteknikker for både gener og organismer blitt mye tryggere og mer pålitelige, noe som reduserer sannsynligheten for mislykket kloning eller feil ved transplantasjon av DNA til en fremmed organisme.

For eksempel lar fremveksten av celle-"omprogrammeringsteknikker" forskere i dag skaffe store mengder stamceller og til og med dyrke fullverdige embryoer uten å ofre andre embryoer for dette. Foreløpig brukes slike celler bare i laboratorier, men i fremtiden kan de finne sin plass i behandlingen av Parkinsons sykdommer, Alzheimers sykdommer, konsekvensene av slag, blindhet og mange andre helseproblemer.

Forbedringen av bioteknologi og akkumulering av vitenskapelig kunnskap innen genteknologi åpner nye muligheter for mennesker: eliminering av genetiske sykdommer, biokompatibel transplantologi, en alternativ løsning på infertilitetsproblemer og, muligens, fødsel av barn med gitte parametere.

κλών - "kvist, skudd, avkom") - i den mest generelle forstand - nøyaktig reproduksjon av ethvert objekt. Objekter som er et resultat av kloning kalles en klon. Og både hver for seg og hele serien.

Menneskekloning- en handling som består i dannelse og dyrking av fundamentalt nye [ spesifisere] mennesker, nøyaktig reproduserer ikke bare eksternt, men også på det genetiske nivået til et eller annet individ, eksisterende eller tidligere eksisterende.

Teknologi

Teknologien for menneskelig kloning er ennå ikke utviklet. Foreløpig er det ikke registrert et eneste tilfelle av menneskelig kloning. Og her dukker det opp en rekke både teoretiske og tekniske spørsmål. Imidlertid er det i dag metoder som lar oss si med høy grad av sikkerhet at hovedspørsmålet om teknologi er løst.

Den mest vellykkede metoden for å klone høyere dyr var "kjerneoverføring"-metoden. Det var han som ble brukt til å klone sauen Dolly i Storbritannia, som levde i seks og et halvt år og etterlot seg 6 lam, slik at vi kunne snakke om suksessen til eksperimentet. Ifølge forskere er denne teknikken den beste vi har i dag for å starte den faktiske utviklingen av menneskelig kloningsteknikk.

Metoden for parthenogenese, der delingen og veksten av et ubefruktet egg induseres, ser mer begrenset og problematisk ut; selv om den implementeres, vil den bare tillate oss å snakke om suksess med å klone kvinnelige individer.

Den såkalte teknologien for å "spalte" embryoet, selv om det skal produsere genetisk identisk seg imellom enkeltpersoner ikke kan sikre sin identitet med en "foreldre"-organisme, og derfor er kloningsteknologi i ordets strenge betydning ikke og anses ikke som et mulig alternativ.

Tilnærminger til menneskelig kloning

Menneskelig reproduktiv kloning

Menneskelig reproduktiv kloning - antar at et individ født som et resultat av kloning får et navn, borgerrettigheter, utdanning, oppdragelse, med et ord - lever det samme livet som alle "vanlige" mennesker. Reproduktiv kloning står overfor mange etiske, religiøse og juridiske problemer som i dag ennå ikke har en åpenbar løsning. I noen stater er reproduktivt kloningsarbeid forbudt ved lov.

Terapeutisk menneskelig kloning

Terapeutisk menneskelig kloning - forutsetter at utviklingen av embryoet stopper innen 14 dager, og selve embryoet brukes som produkt for å få stamceller. Lovgivere i mange land [ spesifisere] frykter de at legaliseringen av terapeutisk kloning vil føre til overgangen til reproduktiv kloning. Imidlertid er terapeutisk kloning tillatt i noen land (USA, Storbritannia).

Hindringer for kloning

Teknologiske vanskeligheter og begrensninger

Den mest grunnleggende begrensningen er umuligheten av gjentakelse av bevisstheten, noe som betyr at vi ikke kan snakke om individers fullstendige identitet, slik det vises i noen filmer, men bare om betinget identitet, hvis mål og grenser fortsatt er gjenstand for forskning, men identitet tas som grunnlag for støtte for eneggede tvillinger. Manglende evne til å oppnå hundre prosent renhet av erfaring forårsaker noen ikke-identitet av kloner, av denne grunn reduseres den praktiske verdien av kloning.

Sosialt og etisk aspekt

Bekymringer oppstår fra slike punkter som den høye prosentandelen av feil under kloning og den tilhørende muligheten for fremveksten av defekte mennesker. Samt spørsmål om farskap, barsel, arv, ekteskap og mange andre.

Etisk-religiøst aspekt

Fra synspunktet til de viktigste verdensreligionene (kristendom, islam, jødedom) er menneskelig kloning enten en problematisk handling eller en handling som går utover doktrinens rekkevidde og krever at teologer tydelig begrunner en eller annen posisjon av religiøse hierarker.

Nøkkelpunktet som forårsaker den største avvisningen er det falske premisset om at for å få en klon av en person, er det visstnok nødvendig å drepe embryoet til et annet menneskelig embryo, som er på et veldig tidlig stadium av utviklingen, men som allerede har begynt å danne (faktisk innebærer det klassiske kloningsskjemaet bruk av et ubefruktet egg, hvis kjerne erstattes kjernen til en somatisk celle - embryoet til et annet individ vises ikke i ordningen; Dolly sauen og Kumulina-musen ble oppnådd ved hjelp av denne ordningen).

Når det gjelder kloning, som et vitenskapelig eksperiment, er det fornuftig hvis det er til fordel for en bestemt person, men hvis det brukes hele tiden, er det ikke noe godt i det

Samtidig støtter noen ikke-religiøse bevegelser (Raelites) aktivt utviklingen innen menneskelig kloning.

Holdning i samfunnet

En rekke offentlige organisasjoner (WTA) tar til orde for å oppheve restriksjoner på terapeutisk kloning.

Biologisk sikkerhet

Spørsmål om biologisk sikkerhet ved menneskelig kloning diskuteres. Slik som: langsiktig uforutsigbarhet av genetiske endringer, fare for lekkasje av kloningsteknologi til kriminelle og/eller internasjonale terrorstrukturer.

Menneskelig kloningslovgivning

1996-2001

Det eneste internasjonale instrumentet som forbyr menneskelig kloning er tilleggsprotokollen til konvensjonen for beskyttelse av menneskerettigheter og menneskeverd i forhold til anvendelser av biologi og medisin, knyttet til forbudet mot kloning av mennesker, som ble undertegnet i januar. 12, 1998 av 24 land av 43 medlemsland i rådet Europa (selve konvensjonen ble vedtatt av Europarådets ministerkomité 4. april 1997). 1. mars 2001, etter ratifisering av 5 land, trådte denne protokollen i kraft.

2005

Den 19. februar 2005 oppfordret FN FNs medlemsland til å vedta lovgivning som forbyr alle former for kloning siden de er «i strid med menneskeverdet» og er imot «beskyttelse av menneskeliv». FNs erklæring om menneskelig kloning, vedtatt ved generalforsamlingens resolusjon 59/280 8. mars 2005, oppfordrer medlemslandene til å forby alle former for menneskelig kloning i den grad de er uforenlige med menneskeverdet og beskyttelsen av menneskeliv.

Under diskusjonen på FN-nivå ble flere alternativer for en erklæring vurdert: Belgia, Storbritannia, Japan, Sør-Korea, Russland og en rekke andre land foreslo å overlate spørsmålet om terapeutisk kloning til statenes skjønn; Costa Rica, USA, Spania og en rekke andre har tatt til orde for et fullstendig forbud mot alle former for kloning.

Strafferettslig ansvar

For tiden er prosessen med å kriminalisere menneskelig kloning aktivt i gang i verden. Spesielt er slike forbindelser inkludert i de nye straffelovene i Spania 1995, El Salvador 1997, Colombia 2000, Estland 2001, Mexico (Federalt distrikt) 2002, Moldova 2002, Romania 2004). I Slovenia ble det gjort en tilsvarende endring av straffeloven i 2002, i Slovakia - i 2003.

I Frankrike ble det gjort endringer i straffeloven som åpner for ansvar for kloning i samsvar med bioetikkloven av 6. august 2004.

I noen land (Brasil, Tyskland, Storbritannia, Japan) er straffeansvar for kloning etablert av spesielle lover. For eksempel gjør den tyske føderale embryobeskyttelsesloven fra 1990 det til en forbrytelse å lage et embryo som er genetisk identisk med et annet embryo som stammer fra en levende eller død person.

I Storbritannia er de relevante straffebestemmelsene inneholdt i Human Reproductive Cloning Act 2001, som gir en sanksjon på 10 års fengsel. Terapeutisk menneskelig kloning er imidlertid tillatt.

I USA ble et forbud mot kloning først innført tilbake i 1980. I 2003 vedtok det amerikanske representantenes hus en lov (Human Cloning Prohibition Act of 2003), ifølge hvilken kloning rettet mot både reproduksjon og medisinsk forskning og behandling er betraktet som en forbrytelse med mulig 10 års fengsel og en bot på 1 million dollar. I januar 2009 ble forbudet mot terapeutisk kloning opphevet.

I Japan, 29. november 2000, vedtok dietten "Loven som regulerer bruken av menneskelig kloningsteknologi og andre lignende teknologier", som inneholder strafferettslige sanksjoner.

Kloning av mennesker i Russland

Selv om Russland ikke deltar i den ovennevnte konvensjonen og protokollen, har de ikke holdt seg unna globale trender, etter å ha svart på datidens utfordring ved å vedta den føderale loven "Om et midlertidig forbud mot menneskelig kloning" datert 20. mai 2002 nr. 54-FZ.

Som det fremgår av fortalen, innførte loven et midlertidig (for en periode på fem år) forbud mot menneskelig kloning, basert på prinsippene om respekt for mennesker, anerkjennelse av individets verdi, behovet for å beskytte menneskerettigheter og friheter, og tar hensyn til de utilstrekkelig studerte biologiske og sosiale konsekvensene av menneskelig kloning. Med tanke på mulighetene for å bruke eksisterende og utvikle teknologier for kloning av organismer, er det mulig å utvide forbudet mot menneskelig kloning eller å oppheve det ettersom vitenskapelig kunnskap på dette området samler seg og moralske, sosiale og etiske standarder fastsettes ved bruk av menneskelig kloningsteknologi. .

Loven definerer menneskelig kloning som "skapelsen av et menneske som er genetisk identisk med et annet levende eller avdødt menneske ved å overføre kjernen til en menneskelig somatisk celle til en enucleated kvinnelig reproduktiv celle," noe som betyr at vi kun snakker om reproduktiv kloning , ikke terapeutisk kloning.

I henhold til art. 4 i loven er personer som er skyldige i brudd på den ansvarlige i samsvar med lovgivningen i Den russiske føderasjonen.

Loven utløp i juni 2007, og de neste to årene ble spørsmålet om menneskelig kloning ikke regulert på noen måte av russisk lov. I slutten av mars 2010 ble imidlertid forbudet mot menneskelig kloning i Russland utvidet.

Det nye lovforslaget endrer den føderale loven "Om et midlertidig forbud mot menneskelig kloning" for å forlenge moratoriet for kloning på ubestemt tid - inntil loven som fastsetter prosedyren for bruk av bioteknologi på dette området trer i kraft.

Årsaken til forbudet er angitt i forklaringen til lovforslaget: "Menneskelig kloning står overfor mange juridiske, etiske og religiøse problemer som foreløpig ikke har noen åpenbar løsning."

Den nye loven slår fast at kloning av andre organismer, så vel som eventuelle celler, inkludert mennesker, for forskningsformål ikke er forbudt.

Noen politikere har uttrykt beklagelse over utvidelsen av forbudet mot menneskelig kloning. Spesielt sa statsdumaen Vladimir Zhirinovsky:

Vi vil definitivt strebe etter å oppheve forbudet mot menneskelig kloning - dette er nødvendig for økonomien, for demografien, for familien, for tradisjoner, dette er bare fordelaktig, det er ingen skade her.

Identiteten til klonene

I motsetning til populær misforståelse, er en klon som regel ikke en fullstendig kopi av originalen, siden under kloning kopieres bare genotypen, men fenotypen kopieres ikke.

Dessuten, selv om de utvikler seg under de samme forholdene, vil ikke klonede organismer være helt identiske, siden det er tilfeldige avvik i utviklingen. Dette er bevist av eksemplet med naturlige menneskelige kloner - monozygotiske tvillinger, som vanligvis utvikler seg under svært like forhold. Foreldre og venner kan skille dem fra hverandre ved plasseringen av føflekkene deres, små forskjeller i ansiktstrekk, stemme og andre egenskaper. De har ikke identiske forgrening av blodårer, og deres papillære linjer er også langt fra helt identiske. Selv om samsvaret mellom mange egenskaper (inkludert de som er relatert til intelligens og karaktertrekk) hos eneggede tvillinger vanligvis er mye høyere enn hos eneggede tvillinger, er det ikke alltid hundre prosent.

Menneskelig kloning i populærkulturen

I science fiction har mange forfattere skrevet om kloning. Nancy Friedmans roman Joshua, Nobody's Son handler om kloningen av en myrdet amerikansk president (med hint om at dette er John Fitzgerald Kennedy). I Ira Levins roman "Gutter fra Brasil" (og i filmen basert på denne romanen) klones Adolf Hitler, i Anatoly Kudryavitskys historie "Parade of Mirrors and Reflections" - Yuri Andropov. I barnedetektivhistorien "The House of the House of the Reflections" Scorpion", skrevet av Nancy Farmer, forteller historien om livet til en klone gutt skapt av en meksikansk narkobaron. Filmer fra Star Wars-serien, Battlestar Galactica, "The Sixth Day", "The Fifth Element", "Resident Evil 4: Afterlife", "Never Let Me Go (film)", "The Island", "Another" er viet til samme tema "Moon 2112", brasiliansk TV-serie "Clone". Hovedpersonen i spillet Hitman er en klone.

se også

Notater

AAAS Policy Brief: Human Cloning USA: "Fra 2006 hadde femten stater lover som omhandler menneskelig kloning. Alle forbød enten reproduktiv kloning helt eller forbyr bruk av statlige midler til reproduktiv kloning.", "Mange nasjoner, inkludert Storbritannia, Kina og Sør-Afrika, har eksplisitt forbudt reproduktiv kloning mens de tillater forskningskloning."
Database over kloningsforbud i forskjellige land - Global Lawyers and Physicians

Send ditt gode arbeid i kunnskapsbasen er enkelt. Bruk skjemaet nedenfor

Studenter, hovedfagsstudenter, unge forskere som bruker kunnskapsbasen i studiene og arbeidet vil være deg veldig takknemlig.

Lagt ut på http://www.allbest.ru/

Statlig budsjettutdanningsinstitusjon

ungdomsskole nr. 571

med fordypning i engelsk

Nevsky-distriktet i St. Petersburg

Abstrakt om emnet

Kloning

Fullført av en elev i klasse 9A

Bobkova Anastasia

Arbeidsveileder - biologilærer

Razuvanova Valentina Vladimirovna

St. Petersburg 2012

Introduksjon

De siste tiårene av det 20. århundre var preget av den raske utviklingen av en av hovedgrenene innen biologisk vitenskap - molekylær genetikk. Allerede på begynnelsen av 70-tallet begynte forskere å skaffe og klone rekombinante DNA-molekyler under laboratorieforhold og å dyrke plante- og dyreceller og vev i reagensrør.

En ny retning innen genetikk har dukket opp - genteknologi. Basert på dens metodikk begynte ulike typer bioteknologier å bli utviklet og genmodifiserte organismer (GMO) ble skapt. Muligheten for genterapi for noen menneskelige sykdommer har dukket opp, og det siste tiåret av 1900-tallet var preget av en annen viktig begivenhet – det er gjort enorme fremskritt med å klone dyr fra somatiske celler.

De utviklede metodene for kloning av dyr er fortsatt langt fra perfekte. Under forsøkene observeres høye dødelighetsrater for fostre og nyfødte. Mange teoretiske spørsmål om kloning av dyr fra en enkelt somatisk celle er fortsatt uklare. Imidlertid var mange forskere entusiastiske over ideen om menneskelig kloning. En opinionsundersøkelse i USA viste at 7 % av amerikanerne er klare til å gjennomgå kloning. Samtidig uttaler de fleste forskere og mange politikere seg mot opprettelsen av menneskelige kloner. Og deres innvendinger og bekymringer er fullstendig berettiget.

Hensikten med dette essayet er å identifisere de positive og negative aspektene ved kloning.

Hva er kloning og kloning

Opprinnelig begynte ordet klone (engelsk kloning fra annen gresk - "kvist, skudd, avkom") å bli brukt for en gruppe planter hentet fra en produsentplante ved en vegetativ metode. Disse etterkommerplantene gjentok nøyaktig egenskapene til deres forfar og tjente som grunnlag for å utvikle en ny variant. Senere ble ikke bare hele gruppen, men også hver enkelt plante i den (unntatt den første) kalt en klon, og produksjonen av slike etterkommere ble kalt kloning.

Fremskritt innen biologi har vist at i både planter og bakterier, er likheten mellom etterkommere og den produserende organismen bestemt av den genetiske identiteten til alle medlemmer av klonen. Deretter begynte begrepet kloning å bli brukt for å referere til produksjonen av alle linjer med organismer som er identiske med den gitte og er dens etterkommere.

Senere ble navnet kloning overført til selve teknologien for å produsere identiske organismer, kjent som nukleær substitusjon, og deretter også til alle organismer oppnådd ved hjelp av denne teknologien, fra de første rumpetrollene til sauen Dolly.

På slutten av 1990-tallet var det snakk om menneskelig kloning. Begrepet sluttet å være det vitenskapelige samfunnets eiendom, det ble plukket opp av media, kino, litteratur, dataspillprodusenter, og det kom inn i språket som et vanlig brukt ord, og hadde ikke lenger den spesielle betydningen det hadde om en hundre år siden.

Kloning er den nøyaktige gjengivelsen av et objekt et ønsket antall ganger. Objekter oppnådd som et resultat av kloning (hver individuelt og i sin helhet) kalles en klon.

Identiteten til klonene

En klon er ikke en fullstendig kopi av originalen, siden kloning bare kopierer genotypen og ikke kopierer fenotypen. For eksempel, hvis du tar 6 forskjellige kloner og dyrker dem under forskjellige forhold:

· en klon med utilstrekkelig næring vil bli kort og tynn;

· en klon som er konstant overmatet og begrenset i fysisk aktivitet vil bli overvektig;

· en klon som ble matet med en diett med høyt kaloriinnhold, fattig på vitaminer og mineraler som er nødvendige for vekst, vil bli kort og godt matet;

· en klon som har fått normal ernæring og seriøs fysisk aktivitet vil være høy og muskuløs;

· en klon som måtte bære for store vekter i vekstperioden vil være kort og muskuløs hvis den er underernært;

· en klon som ble injisert med teratogene stoffer under embryonal utvikling vil ha medfødte utviklingsavvik.

Selv om de utvikler seg under samme forhold, vil ikke klonede organismer være helt identiske, siden det er tilfeldige avvik i utviklingen. For eksempel eneggede tvillinger, som vanligvis utvikler seg under lignende forhold. Foreldre og venner kan skille dem fra hverandre ved plasseringen av føflekkene deres, små forskjeller i ansiktstrekk, stemme og andre egenskaper. De har ikke identisk forgrening av blodårer, og kapillærlinjene deres er også langt fra helt identiske.

Historie om kloning

Klon - (fra gresk сlon - avkom, gren) er en gruppe celler eller organismer som stammer fra en felles stamfar gjennom aseksuell reproduksjon og er genetisk identiske. Et eksempel på en klon er en gruppe bakterieceller dannet som et resultat av delingen av den opprinnelige cellen, etterkommere av en sjøstjerne som regenererte fra deler av en delt morsorganisme; en klon er også alle busker eller trær oppnådd gjennom vegetativ forplantning .

Naturen "ga" imidlertid ikke pattedyr evnen til å reprodusere gjennom kloning. Et høyt nivå av celledifferensiering, som om "den andre siden av mynten", betyr at de har mistet evnen til å gi opphav til en ny organisme. Imidlertid, som praksis har vist, beholder kjernen til selv en differensiert celle alle kreftene som er nødvendige for å gi opphav til en ny organisme.

Essensen av kloning er enkel: to celler kreves - en, som vil være donor av kjernen og hvis eier er klonet, og et egg, hvis utvikling vil bli kontrollert av den implanterte kjernen. Eggets egen kjerne må ødelegges (cellen er enucleated). Erfaring viser også at for kloning er det bedre om egget ikke blir befruktet. Donorcellen tvinges på en eller annen måte til å gå inn i den såkalte G0-fasen eller hvilestadiet. Etter dette blir kjernen levert til egget enten ved transplantasjon eller cellefusjon. Sistnevnte stimuleres til å dele seg og begynner å danne et embryo. Sistnevnte implanteres i livmoren til den såkalte surrogatmoren, hvor den ved vellykket utvikling danner en ny organisme som er genetisk identisk med den som var donor av kjernen.

I dag er to varianter av denne teknikken best kjent - de såkalte Roslyn- og Honolulu-teknologiene. Den første ble brukt til å klone sauen Dolly av Ian Wilmut og Keith Cambell fra Roslyn Institute i 1996, og den andre av en gruppe forskere fra University of Hawaii i 1998, noe som resulterte i femti musekloner.

Kloningshistorien er veldig rik og dynamisk. De første eksperimentene knyttet til kloning begynte stort sett å bli utført for bare rundt hundre år siden. Her er en kort liste over de viktigste funnene som gjorde "kopiering" av levende organismer mulig.

1826 - Oppdagelse av pattedyregget av den russiske embryologen Karl Baer.

1883 - Oppdagelse av essensen av befruktning (fusjon av pronuclei) av den tyske cytologen Oscar Hertwig.

1943 - Science magazine rapporterte vellykket in vitro-befruktning av et egg.

1962 - Oxford University zoologiprofessor John Gordon kloner frosker med klo (mer avgjørende eksperimenter - 1970).

1978 - Louise Brown, den første prøverørsbabyen, blir født i England.

1983 - en mus ble klonet fra embryonale celler

1987 - I USSR, i laboratoriet til Boris Nikolaevich Veprintsev (L. M. Chailakhyan og andre), ble en mus klonet fra en embryonal celle ved å bruke metoden for elektrisk stimulert cellefusjon.

1985 -- Den 4. januar, på en klinikk i Nord-London, ble en jente født av Mrs. Cotton - verdens første surrogatmor (unnfanget ikke fra Mrs. Cottons egg).

1987 - Spesialister fra George Washington University, ved hjelp av et spesielt enzym, var i stand til å dele cellene til et menneskelig embryo og klone dem til stadiet med trettito celler (blastomerer).

Kloning av dyr og bakterier

Muligheten for å klone dyr ble bevist av J. Gordon, en engelsk biolog som var den første til å skaffe klonede froskeembryoer. Han brente eggkjernene med ultrafiolett lys og plantet deretter kjerner isolert fra epitelcellene til rumpetroll av denne arten inn i dem. De fleste eggene som ble oppnådd på denne måten døde, og bare en svært liten andel (2,5 %) utviklet seg til rumpetroll. Det var ikke mulig å få tak i voksne frosker på denne måten. Likevel ble det en suksess, og resultatene av Gordons eksperimenter fant veien inn i mange lærebøker og manualer i biologi. I 1976 publiserte Gordon og hans medforfatter R. Lasky en artikkel der de beskrev eksperimenter med kjerner isolert fra nyre-, hud- og lungeceller fra voksne frosker med klør. Forskere dyrker først disse cellene utenfor kroppen (in vitro) og injiserer deretter kjernene deres i atomfrie egg. En fjerdedel av disse eggene begynner å dele seg, men fryser snart på et av utviklingsstadiene. Deretter isolerer forskerne kjernene til de resulterende embryoene og omplanter dem til egg som har blitt fratatt sine egne kjerner... Som et resultat av en hel serie med lignende transplantasjoner, blir det endelig flere rumpetroller født. Selv om eksperimentene til Gordon og hans tilhengere viste den grunnleggende muligheten for å få seriekloner av amfibier, nektet de fremvoksende rumpetrollene hardnakket å bli til voksne frosker. Spørsmålet gjensto derfor om det var mulig å dyrke et voksent virveldyr fra en spesialisert celle i kroppen. Eksperimenter på amfibier ga negative resultater, men forskerne stoppet ikke forskningen på dette området.

Bredere forskning, som ikke bare dekker amfibier, men også fisk, så vel som fruktfluer, ble startet i 1962 av den engelske biologen J. Gordon. I eksperimenter med sørafrikanske padder Xenopus laevis, var han den første som ikke brukte kjønnsceller som en kjernefysisk donor, men allerede ganske spesialiserte celler i tarmepitelet til en svømmende rumpetroll.

Så begynte Gordon, sammen med Lasky (1970), å dyrke in vitro (utenfor kroppen i et næringsmedium) celler i nyrene, lungene og huden til voksne dyr og bruke disse cellene som kjernefysiske donorer. Omtrent 25 % av de opprinnelig rekonstruerte eggene utviklet seg til blastulastadiet. Når de ble serietransplantert, utviklet de seg til svømming på rumpetrollstadiet. Dermed ble det vist at cellene i tre forskjellige vev hos det voksne virveldyr (X. laevis) inneholder kjerner som kan støtte utvikling i det minste til rumpetrollstadiet.

På sin side brukte Di Berardino og Hofner (1983) for transplantasjon kjernene til ikke-delende og fullt differensierte blodceller - erytrocytter av frosken Rana pipiens. Etter serietransplantasjon av slike kjerner, nådde 10 % av de rekonstruerte eggene svømming av rumpetroll. Disse eksperimentene viste at noen somatiske cellekjerner er i stand til å opprettholde totipotens.

Årsakene til at cellekjernene til voksne dyr og til og med sene embryoer forblir totipotente er ennå ikke nøyaktig fastslått. Samspillet mellom kjernen og cytoplasmaet spiller en avgjørende rolle. Stoffer som finnes i cytoplasmaet til dyr deltar i å regulere uttrykket av cellulære kjernegener.

Arbeidet til M. di Bernardino og N. Hoffer viste at cytoplasmaet til amfibieoocytter inneholder faktorer som gjenoppretter totipotensen til kjernene til differensierte somatiske celler. Disse faktorene reaktiverer undertrykte områder av genomet.

I 1985 ble teknologien for kloning av benfisk utviklet av sovjetiske forskere L.A. beskrevet. Sleptsova, N.V. Dabaghyan og K.G. Ghazaryan. Embryoer på blastulastadiet ble separert fra eggeplommen. Kjernene til embryonale celler ble injisert inn i cytoplasmaet til ubefruktede egg, som begynte å fragmentere og utvikle seg til larver. Disse eksperimentene viste at tap av totipotens i kjernen under ontogenese ikke er assosiert med tap av gener, men med deres undertrykkelse. Når man dyrker somatiske celler in vitro, øker frekvensen av kjernefysisk totipotens. Den genetiske mekanismen for stabil undertrykkelse av genomet til differensierte celler er ikke klar, metoder for å gjenopprette totipotens er ikke utviklet, derfor utføres kloning hovedsakelig ved å transplantere kjernene til embryonale celler.

Kjernefysiske overføringer i pattedyr begynte senere, på 1980-tallet. Dette skyldtes tekniske vanskeligheter, siden pattedyrzygoten er liten. For eksempel er diameteren til en musezygote omtrent 60 mikron, og diameteren på et befruktet froskeegg er omtrent 1200 mikron, dvs. 20 ganger mer.

Til tross for disse vanskelighetene, dukket de første rapportene om å skaffe kloner av mus identiske med giveren opp allerede i 1981. Embryonale celler fra en av musestammene, tatt på blastocyststadiet, ble brukt som donor. Påliteligheten til de innhentede dataene ble først stilt spørsmål ved, siden det ikke var mulig å reprodusere resultatene av forsøkene i andre laboratorier, men et par år senere oppnådde også J. McCrath og D. Salter suksess. I disse eksperimentene kunne musekloner kun oppnås hvis embryonale kjerner ble transplantert på stadiet senest 2 blastomerer. Det er vist at kjernene til 8-celle embryoer og celler i den indre cellemassen til blastocysten ikke støtter utviklingen av in vitro rekonstruerte egg selv til morulastadiet, som går foran blastocyststadiet. En liten del (5%) av kjernene til 4-celle embryoer gjør det mulig å utvikle seg bare til morulastadiet. Disse og mange andre data viser at under embryogenese hos mus mister cellekjerner tidlig totipotens, noe som åpenbart er assosiert med den svært tidlige aktiveringen av embryogenomet – allerede på 2-cellestadiet. Hos andre pattedyr, spesielt hos kaniner, sauer og storfe, skjer aktivering av den første gruppen av gener i embryogenese senere, på 8-16 cellestadiet. Dette kan være grunnen til at de første betydelige fremskrittene innen embryokloning ble oppnådd hos andre pattedyrarter enn mus. Likevel har arbeid med mus, til tross for deres vanskelige skjebne, betydelig utvidet vår forståelse av metodikken for kloning av pattedyr.

De første vellykkede eksperimentene med kloning av dyr ble utført på midten av 1970-tallet av den engelske embryologen J. Gordon i eksperimenter på amfibier, da erstatning av kjernen til et egg med en kjerne fra den somatiske cellen til en voksen frosk førte til at det dukket opp en rumpetroll. Dette viste at teknikken med å transplantere kjerner fra somatiske celler fra voksne organismer til enukleerte oocytter gjør det mulig å få genetiske kopier av organismen som fungerte som donor av differensierte cellekjerner. Resultatet av eksperimentet ble grunnlaget for konklusjonen om at embryonal differensiering av genomet er reversibel, i hvert fall hos amfibier.

I sitt eksperiment hentet Campbell og kollegene en celle fra et sauefoster på et tidlig stadium av utviklingen (på embryonalskivestadiet) og dyrket en cellekultur, det vil si at de sørget for at cellen formerte seg i et kunstig næringsmedium. De resulterende genetisk identiske cellene (cellelinjen) beholdt totiponens. Forskerne tok deretter egget til mottakersauen, fjernet forsiktig alt kromosomalt materiale fra det, og sørget for at det smeltet sammen med en totipotent celle fra kulturen. De resulterende syntetiske embryoene ble dyrket til morula-blastula-stadiet og deretter implantert i livmoren til en sau. Som et resultat var det mulig å avle flere normale lam som var genetisk identiske.

I prinsippet, så snart en stabil linje med totiponentceller er oppnådd, er det ingenting som hindrer genetiske endringer i dem. For eksempel, ved å omorganisere eller slette individuelle gener, kan transgene linjer av sauer og andre husdyr opprettes. Men før denne teknologien finner praktisk anvendelse, må mange problemer fortsatt løses.

Så langt er antallet klonede dyr svært lite sammenlignet med antallet originale embryoer hvis celler det var mulig å få en kultur fra. Mange celler døde før de nådde blastocyststadiet. Det er ikke klart om den høye feilraten skyldes mangfoldet av skadelige faktorer som påvirker cellen under manipulering eller heterogeniteten til selve cellelinjen. Sistnevnte er mindre sannsynlig, siden suksessraten ikke endres med gjenplanting av avlingen. For å avklare dette problemet er det nødvendig å studere andre totipotente cellelinjer.

Effektiviteten av kjernefysisk transplantasjon til et egg og den påfølgende vellykkede utviklingen avhenger av tilstrekkelig omprogrammering av donorkjernen. Makromolekyler (proteiner og overførings-RNA) i oocytten er ansvarlige for utviklingen av den bare i løpet av relativt kort tid (mellom to celledelinger), og jo kortere denne perioden er, jo mindre tid gjenstår for omprogrammering. Celler fra mer modne embryoer tar lengre tid å omprogrammere og har mindre sannsynlighet for å lykkes. Kompatibiliteten til donorkjernen og mottakercytoplasmaet, som fortsatt er dårlig forstått, spiller også en viss rolle.

Suksessen med cellekjerneoverføring er assosiert med minst to faktorer. For det første er eggløsninger bedre mottakere enn zygoter, enten fordi ubefruktede egg har mer tid til å omprogrammere eller fordi deres cytoplasma er mer egnet. Det er mulig at oocyttcytoplasmaet inneholder elementer som er nødvendige for kromosomomorganisering og genomaktivering som forsvinner etter befruktning, enten fordi de på en eller annen måte er assosiert med replikerende DNA eller som et resultat av programmert forfall. For det andre utvikler celler med donorkjerner tatt på G1- eller G0-stadiene av cellesyklusen mye bedre enn celler med kjerner fra S- eller G2-stadiene. Intuitivt virker dette forståelig, siden det er lettere å omprogrammere et åpent replikerende genom.

Kloning av dyr er mulig gjennom eksperimentelle manipulasjoner med egg (oocytter) og kjerner av somatiske celler fra dyr in vitro og in vivo, akkurat som eneggede tvillinger vises i naturen. Dyrekloning oppnås ved å overføre kjernen fra en differensiert celle til et ubefruktet egg som har fått fjernet sin egen kjerne (enucleated egg), etterfulgt av transplantasjon av det rekonstruerte egget inn i egglederen til adoptivmoren. Men i lang tid var alle forsøk på å anvende metoden beskrevet ovenfor på kloning av pattedyr mislykket. Et betydelig bidrag til å løse dette problemet ble gitt av en skotsk gruppe forskere fra Roslyn Institute og PPL Therapeuticus (Skottland) under ledelse av Ian Wilmut. I 1996 dukket publikasjonene deres opp om vellykket fødsel av lam som et resultat av transplantasjon av kjerner oppnådd fra føtale sauefibroblaster til enukleerte oocytter. Problemet med dyrekloning ble endelig løst av Wilmuts gruppe i 1997, da en sau ved navn Dolly ble født - det første pattedyret hentet fra kjernen til en voksen somatisk celle: oocyttens egen kjerne ble erstattet med en cellekjerne fra en brystkultur epitelceller fra en voksen lakterende sau. Deretter ble vellykkede eksperimenter utført på kloning av forskjellige pattedyr ved bruk av kjerner tatt fra voksne somatiske celler fra dyr (mus, geit, gris, ku), samt tatt fra døde dyr frosset i flere år. Fremkomsten av dyrekloningsteknologi har ikke bare vakt stor vitenskapelig interesse, men også tiltrukket seg oppmerksomheten til store bedrifter i mange land. Tilsvarende arbeid utføres i Russland, men det finnes ikke noe målrettet forskningsprogram. Generelt er dyrekloningsteknologi fortsatt i utviklingsstadiet. Et stort antall organismer oppnådd på denne måten viser forskjellige patologier som fører til intrauterin død eller død umiddelbart etter fødselen.

Terapeutisk og reproduktiv menneskelig kloning

Menneskelig kloning er en handling som består i dannelsen og kultiveringen av fundamentalt nye mennesker, som nøyaktig reproduserer ikke bare eksternt, men også på det genetiske nivået til et bestemt individ, eksisterende eller tidligere eksisterende.

Terapeutisk kloning brukes til å lage et klonet embryo med det eneste formålet å lage embryonale stamceller med samme DNA som donorcellen. Disse stamcellene kan brukes i eksperimenter rettet mot å studere sykdommen og finne opp nye behandlinger for sykdommen. Til dags dato er det ingen bevis for at menneskelige embryoer har blitt produsert for terapeutisk kloning.

Den rikeste kilden til embryonale stamceller er vevet som dannes i løpet av de første fem dagene etter at egget begynner å dele seg. På dette stadiet av utviklingen, kalt blastoidperioden, består embryoet av en gruppe på rundt 100 celler som kan bli en hvilken som helst type celle. Stamceller samles inn fra klonede embryoer på dette stadiet av utviklingen, og ender med ødeleggelsen av embryoet mens det fortsatt er i reagensrøret. Forskere håper å dyrke embryonale stamceller, som har den unike evnen til å forvandle seg til praktisk talt alle typer celler i kroppen, i et laboratorium som kan brukes til å dyrke sunt vev for å erstatte skadet vev. Det er også mulig å lære mer om de molekylære årsakene til sykdom ved å studere embryonale stamcellelinjer fra klonede embryoer hentet fra dyr eller mennesker med ulike sykdommer.

Mange forskere mener at stamcelleforskning er verdig den høyeste oppmerksomheten, siden de kan bidra til å kurere en person fra mange sykdommer. Noen eksperter er imidlertid bekymret for at stamceller og kreftceller er svært like i struktur. Og begge celletypene har evnen til å spre seg i det uendelige, og noen studier viser at etter 60 sykluser med celledeling kan stamceller akkumulere mutasjoner som kan føre til kreft. Derfor må forholdet mellom stamceller og kreftceller være fullt ut forstått før du bruker denne behandlingsteknikken.

Genteknologi er en svært regulert teknologi som i stor grad studeres i dag og brukes i mange laboratorier rundt om i verden. Imidlertid reiser både reproduktiv og terapeutisk kloning viktige etiske spørsmål ettersom disse kloningsteknologiene kan brukes på mennesker.

Reproduktiv kloning vil gi muligheten til å skape en person som er genetisk identisk med en annen person som en gang eksisterte eller eksisterer. Dette er til en viss grad i strid med langvarige religiøse og sosiale verdier om menneskeverd. Mange mener at dette bryter med alle prinsipper om individuell frihet og individualitet. Noen hevder imidlertid at reproduktiv kloning kan hjelpe barnløse par til å gjøre drømmen om å bli foreldre til virkelighet. Andre ser på menneskelig kloning som en måte å stoppe arven til et "skadelig" gen. Men vi må huske at ved denne typen kloning blir stamceller tatt fra embryoet som ligger i forsøksrøret, med andre ord drepes de. Og motstandere hevder at bruken av terapeutisk kloning er feil, uavhengig av om disse cellene brukes til fordel for syke eller skadde mennesker, fordi det er galt å ta livet av en for å gi det til en annen.

Professor Jonathan Slack ved Bass University har lyktes i å omdanne menneskelige voksne leverceller til insulinproduserende bukspyttkjertelceller ved hjelp av en enkel kjemisk reaksjon. Andre har gjenopprettet normal funksjon av en ryggmarg som tidligere var fjernet. Og også, kliniske forsøk med benmarg for å reparere hjertemuskler har vært vellykkede, og så videre.

Teknologiske vanskeligheter og begrensninger

Utsikter for kloning

1. Bruk av stamceller til å behandle sykdommer preget av betydelig vevsskade (slag, lammelser, diabetes, hjerteinfarkt, konsekvenser av skader og brannskader).

2. Voksende organer fra stamceller som ikke forårsaker avstøtning.

3. Restaurering av utdødde arter og bevaring av sjeldne.

Imperial Woodpecker

Sist gang den keiserlige hakkespetten ble sett i Mexico var i 1958. Siden den gang har ornitologer forsøkt å finne spor etter denne populasjonen, men til ingen nytte. For omtrent ti år siden gikk det til og med rykter om at fuglen fortsatt levde på planeten, men de ble ikke bekreftet.

Imidlertid forblir utstoppede fugler på museer. Forsker ved Darwin-museet Igor Fadeev mener at hvis DNA-ekstraksjonsoperasjonen utføres med alle kosedyrene som befinner seg i forskjellige land i verden, så kan hakkespetten gjenoppstå. I dag er det bare ti utstoppede keiserlige spetter igjen på forskjellige museer rundt om i verden.

Hvis prosjektet er vellykket, kan den keiserlige hakkespetten i nær fremtid dukke opp igjen på planeten vår. State Darwin Museum er overbevist om at de nyeste metodene for molekylærbiologi gjør det mulig å isolere og reprodusere DNAet til disse fuglene.

Banteng

I 2004 ble et par bantenger (ville okser hjemmehørende i Sørøst-Asia) født, klonet fra cellene til dyr som hadde dødd mer enn 20 år tidligere. De to bantengene ble klonet fra San Diegos unike "frosne dyrehage", opprettet før mennesker i det hele tatt innså at kloning var mulig. Det amerikanske selskapet Advanced Cell Technology, som utførte kloningen, sa at de brukte celler fra dyr som døde i 1980 uten å etterlate avkom.

Bantenger ble klonet ved å overføre deres genetiske materiale til de tomme eggene til vanlige tamkyr; av 16 embryoer var det bare to som overlevde til fødselen.

Dodo

I juni 2006 oppdaget nederlandske forskere på øya Mauritius de godt bevarte restene av dodo, en fugl som ikke flyr, som ble utdødd historisk sett nylig (på 1600-tallet). Tidligere hadde ikke vitenskapen restene av fuglen. Men nå er det et visst håp for "oppstandelsen" til denne representanten for fugler.

stamcellekloning av mennesker

Kloning av store personligheter og døde

Hvis vevsprøven fryses ordentlig, kan en person klones lenge etter døden. I fremtiden er det mulig å lage kloner fra prøver av hår, bein og tenner fra kjente personer fra fortiden.

Holdninger til kloning i samfunnet

Det er allerede kjent at minst 8 forskningsgrupper rundt om i verden jobber med menneskelig kloning. Gjennom 2002 "gir flere og flere land lovgivende godkjenning" til kloning, hovedsakelig for terapeutiske formål, til tross for aktiv motstand fra Vatikanet og internasjonale lover som forbyr menneskelig kloning. Tyskland, Frankrike, Australia og andre likesinnede makter beveger seg i denne retningen. I USA var California den første staten som regulerte terapeutisk kloning.

Å bruke embryoer til å utforske potensialet til stamceller kan revolusjonere medisinen, ifølge eksperter, ved å tilby potensialet for vevstransplantasjoner som vil forhindre eller kurere mange av de mest alvorlige menneskelige sykdommene.

Et embryo er en sfærisk samling av celler som utvikler seg til et foster når stamceller begynner å differensiere etter omtrent 14 dager for å danne nervesystemet, ryggraden og andre elementer i kroppen. Forskere tror at ved å isolere stamceller fra et embryo når levetiden er 3 til 4 dager, kan veksten deres i laboratoriet rettes i alle retninger. Dette vil gjøre det mulig å dyrke de ønskede cellene eller vevstypene for transplantasjoner. Og en dag vil det være mulig å dyrke nevroner for å erstatte nerveceller i hjerner som dør av Parkinsons sykdom, å dyrke hud for å behandle brannskader, eller bukspyttkjertelceller for å produsere insulin for diabetikere.

Teoretisk sett kan stamceller vokse til en erstatning for nesten hvilken som helst del av menneskekroppen. Hvis de er hentet fra celler tatt fra samme person som transplantasjonen er dyrket for, vil det ikke være noen problemer med vevsavvisning.

Stamcelleceller er delt inn i tre hovedtyper. Den første typen, "totipotente" stamceller, dannes under de første delingene av et befruktet egg. De kan forvandle seg til alle typer vev og danne hele kroppen som en helhet. Omtrent fem dager etter befruktningen dannes det en blastocyst – en hul vesikkel som består av rundt 100 celler. De cellene som er utenfor utvikler seg til morkaken, og de inne blir til selve embryoet. Disse rundt 50 cellene er "pluripotente", de kan bli til nesten alle typer vev, men ikke til en hel organisme. Etter hvert som embryoet utvikler seg videre, blir stamcellene «multipotente». Nå kan de bare produsere bestemte typer celler. Totipotente og pluripotente celler kalles også kimlinjestamceller, og multipotente celler kalles ofte voksne stamceller.

Hvilke celler er av interesse for medisin når det gjelder kloning? Pluripotente stamceller er av størst interesse for leger fordi de kan gi alle nødvendige typer vev i menneskekroppen, men de kan ikke gjøres om til et helt menneske.

Det største problemet (av moralsk og etisk karakter, for det første) er at den eneste kilden til pluripotente celler for øyeblikket er menneskelige embryoer. Og dette er grunnen til at anti-abortgrupper er så sterkt motstandere av stamcelleforskning også. Når det gjelder den tekniske siden, er det nå tre forskningsgrupper i verden som gjennom forsøk på dyr har utviklet metoder for å dyrke potensielt ubegrensede mengder multipotente celler under laboratorieforhold. Men alle disse metodene er først og fremst fokusert på embryoer.

Generelt, når en pasient mottar et organ dyrket fra en annens celler, er det alltid problemet med vevavstøtning, så personen må kanskje ta immunsuppressive medisiner resten av livet.

Imidlertid tilbyr kloningsteknologi en annen måte. I likhet med metoden som den berømte klonede sauen Dolly ble dyrket på, er det mulig å få hver persons egne pluripotente stamceller. For å gjøre dette fjernes en vevscelle og dens kjerne plasseres i et donoregg med sitt eget genetiske materiale fjernet. Egget får deretter vokse til en blastocyst, hvorfra embryonale stamceller trekkes ut. Det er her navnet "terapeutisk kloning" kommer fra.

En gruppe gener, uten hvilken normal utvikling av embryoer er nesten umulig, forblir ubrukt under kloningsprosessen. Det er disse genene som kan være nøkkelen til å forbedre prosedyren for å lage genetiske kopier og behandle kreft. Det er flere nøkkelpunkter i kloningsprosessen (fra voksne celler). De fleste feilene blir tydelige etter noen dager, når blastocysten implanteres i livmoren. I eksperimentet som produserte sauen Dolly, krysset bare 29 av 277 klonede egg denne barrieren.

Rudolf Janisch fra Whitehead Institute fant at 70-80 gener som normalt aktiveres i utvikling av museembryoer er enten inaktive eller har redusert aktivitet i kloner. Selv om det ikke er klart hva disse genene gjør, er det klart at de slås på samtidig med et annet gen, 4. okt. Dette genet gir på sin side embryoer muligheten til å lage pluripotente celler – det vil si celler som kan bli til et hvilket som helst vev. Det er mulig at noen av genene som aktiveres samtidig, også er involvert i denne prosessen.

Nå må forskere finne ut hva som gjør disse genene tause. Dette problemet virker grunnleggende – for hvis disse genene ikke slås av i cellene i voksen alder, kan dette føre til kreft. Det er ingen tilfeldighet at noen av genene identifisert av Janisch viser seg å være aktive i tumorceller. Det er mulig at kloner hentet fra voksne celler undertrykker det som er farlige gener for voksne celler. Selv om mysteriet med tause gener er løst, vil kloning av et helt dyr fortsatt være en utfordring, siden det klonede embryoet må overvinne mange flere problemer i senere utviklingsstadier. Det er ingen tilfeldighet at av 29 implanterte embryoer, var det bare ett som ble sauen Dolly.

Fra et etisk synspunkt er motstandere av genetiske eksperimenter på menneskeceller overbevist om at det er umoralsk å drepe potensialet for utvikling av liv i en blastocyst. I tillegg er mange bekymret for at sammen med å finpusse hele denne teknikken, vil folk bli fristet til å klone seg selv. Men er det en annen måte? Mange forskere mener at det i prinsippet fortsatt kan være mulig å lære å reversere utviklingen av voksne stamceller for å produsere multipotente celler uten behov for å lage et levedyktig embryo. Men det er den nåværende hevingen av standarden for sanksjonert forskning med fokus på menneskelige celler og embryoer som har potensial til å akselerere fremskritt på dette feltet.

Konklusjon

Så, er kloning bra eller dårlig? Når du fullfører et essay, er det umulig å komme til én konklusjon. Hver person har sin egen mening om denne saken. Men likevel skal jeg prøve å oppsummere resultatene.

Forskere trenger vitenskap for å utvikle seg videre. De vil utføre sine eksperimenter selv til tross for forbudene.

Leger er for terapeutisk kloning - tross alt vil dette bidra til å gi ekte hjelp til en person og redde livet hans.

Representanter for nesten alle trosretninger er mot kloning generelt, fordi de hevder at mennesket ikke kan skape som Gud.

Den offentlige opinionen er også hovedsakelig rettet mot tankeløs kloning av alt og alt.

Politikere i mange land har utstedt moratorier og lovforslag som forbyr kloningsaktiviteter, i det minste hos mennesker.

Jeg mener at vitenskapen selvfølgelig må utvikles, men bioetiske prinsipper må overholdes. Alle vitenskapelige prestasjoner må brukes til fordel for mennesket.

I noen land er bruken av disse teknologiene i forhold til mennesker offisielt forbudt - Frankrike, Tyskland, Japan. Disse forbudene innebærer ikke at statlige lovgivere har til hensikt å avstå fra å bruke menneskelig kloning i fremtiden.

Litterære kilder

1. Vi (roman) (1920) -- E. I. Zamyatin

2. Genom (roman) (1999) -- Sergei Lukyanenko

3. Mennesker og rollebesetninger - Z. Yu. Yuryev

4. Brave New World (1932) -- O. Huxley

5. Lancelots pilegrimsreise - Julia Voznesenskaya

6. Shevelukha V. S., Kalashnikova E. A., Degtyarev S. V. Landbruksbioteknologi

7. Genteknologi av planter (laboratoriehåndbok) / Red. J. Raper. - M. Mir, 1991

Lagt ut på Allbest.ur

Lignende dokumenter

Objekter oppnådd som et resultat av kloning. "Kjerneoverføring"-metoden er den mest vellykkede metoden for å klone høyere dyr. Innhenting av stamceller som er genetisk kompatible med donororganismen. Menneskelig reproduktiv kloning.

presentasjon, lagt til 21.04.2013

Definisjon av begrepet "kloning" og dets anvendelse i biologi. Molekylær kloningsteknologi. Kloning av flercellede organismer (full (reproduktiv) og delvis). Temaet kloning i kultur og kunst (kino, litteratur, spill).

presentasjon, lagt til 04.06.2016

Prestasjoner av genteknologi. Konseptet og essensen av kloning. Kloning av dyr. Reproduktiv og terapeutisk kloning. Problemer med menneskelig kloning: etisk (religiøs), juridisk, moralsk. Mulige konsekvenser av menneskelig kloning.

rapport, lagt til 21.01.2008

Arbeid med kloning av virveldyr. Utvikling av en mikrokirurgisk metode for transplantasjon av cellekjerner. Det første klonede dyret. Verk av den skotske embryologen Ian Wilmut. Fordeler og opplevde negative konsekvenser av menneskelig kloning.

presentasjon, lagt til 18.12.2014

Essensen og teknologien til kloningsprosessen. Naturlig kloning (i naturen) i komplekse organismer. Eneggede tvillinger som naturlige kloner hos mennesker. Historien om å klone en sau som heter Dolly. Problemer og vanskeligheter med menneskelig kloning.

presentasjon, lagt til 18.05.2015

Begrepene "Klon" og "Kloning". Kloning av dyr. En metode for å oppnå genetisk homogene individer gjennom aseksuell reproduksjon. Terapeutisk kloning, "reserve" vev for transplantologi. Kunstig DNA-modifisering, et skritt mot udødelighet.

test, lagt til 10/01/2008

Kloning av organer og vev er oppgave nummer én innen transplantologi, traumatologi og andre områder innen medisin og biologi. Fordeler og opplevde negative konsekvenser av menneskelig kloning. Offentlig regulering av prosessen.

sammendrag, lagt til 24.03.2014

Kloningshistorie, eksperimenter med kloning av pattedyrembryoer. Det første klonede dyret var sauen Dolly. Vitenskapelig utvikling av den skotske embryologen Ian Wilmut. Ideen om menneskelig kloning. Dr. Wilmuts kloningsprosedyre.

presentasjon, lagt til 15.05.2012

Vurdering av mulige farer ved genmodifiserte produkter eller organismer, verdensprestasjoner. Menneskelig genomforskning og kloning. Rollen til interferon i behandlingen av virusinfeksjoner. Historie om genetikk og første eksperimenter med kloning av levende organismer.

sammendrag, lagt til 15.08.2014

Charles Darwin er grunnleggeren av teorien om biologisk evolusjon. Kontinuitet i den mentale organiseringen av dyr. Etablere strukturen til DNA-molekylet og dechiffrere det menneskelige genomet. Stamceller: en populasjon av stamceller. Prioner og kloning.

Det er tre typer kloning: genkloning, reproduktiv kloning og terapeutisk kloning.

Genkloning produserer kopier av gener, den vanligste og vanligste typen kloning utført av forskere ved National Human Gene Research Institute (NHRI).

NHH-forskere har ikke klonet noen pattedyr, og kloner ikke mennesker. Vanligvis brukes kloningsteknologier for å lage kopier av genene de ønsker å studere. Prosedyren består i å sette inn et gen fra en organisme, ofte referert til som "fremmed DNA", inn i en kuriers genetiske materiale kalt en vektor. Eksempler på vektorer inkluderer bakterier, gjærceller, virus og så videre; de har små sirkler av DNA. Når genet er satt inn, plasseres vektoren under laboratorieforhold som oppmuntrer den til å formere seg, og ender med at genet kopieres så mange ganger som nødvendig. Genkloning er også kjent som DNA-kloning. Denne prosessen er veldig forskjellig fra reproduktiv og terapeutisk kloning.

Reproduktiv og terapeutisk kloning deler mange av de samme teknikkene, men er laget for forskjellige formål.

Sammen med dette reiser terapeutisk kloning et annet spørsmål knyttet til teknologien for implementeringen. Foreløpig er den eneste mulige teknologien kloning, som innebærer å dyrke en klon til en viss grad in vivo. Naturligvis gjelder dette ikke mennesker - en kvinne kan ikke betraktes som en inkubator av terapeutisk materiale. Dette problemet løses ved utvikling av utstyr for dyrking av embryoer in vitro. Imidlertid gjenstår problemet med å "drepe" embryoet. Siden når blir et foster en person? Det er en oppfatning om at en ny person oppstår i unnfangelsesøyeblikket (i tilfelle av en klon, i øyeblikket av kjernefysisk transplantasjon). I dette tilfellet er bruken av embryoet for dyrking av transplantasjoner uakseptabelt. Til dette innvendes det at embryoet inntil en viss periode kun representerer en samling av celler, men på ingen måte en menneskelig personlighet. For å overvinne dette problemet prøver forskerne å begynne å jobbe med embryoet så tidlig som mulig.

Reproduktiv kloning produserer kopier av hele dyr.

Det gir også muligheten til å skape en person som er genetisk identisk med en annen person som en gang eksisterte eller for tiden eksisterer. Dette er til en viss grad i strid med langvarige religiøse og sosiale verdier om menneskeverd. Mange mener at dette bryter med alle prinsipper om individuell frihet og individualitet. Noen hevder imidlertid at reproduktiv kloning kan hjelpe barnløse par til å gjøre drømmen om å bli foreldre til virkelighet. Andre ser på menneskelig kloning som en måte å stoppe arven til et "skadelig" gen. Men vi må huske at ved denne typen kloning blir stamceller tatt fra embryoet som ligger i forsøksrøret, med andre ord drepes de. Og motstandere hevder at bruken av terapeutisk kloning er feil, uavhengig av om disse cellene brukes til fordel for syke eller skadde mennesker, fordi det er galt å ta livet av en for å gi det til en annen.