كيفية استنساخ حيوان؟ كيف استنساخ الانسان؟ كيفية استنساخ نبات؟ كيف تم استنساخ النعجة دوللي؟ وما هو الاستنساخ؟

كيف تصنع نسخة؟

كما تعلمون ، في عملية تكاثر معظم الكائنات الحية الأعلى ، يتلقى الفرد الابنة نصف الجينات من الأب ، ونصف الجينات من الأم ، أي أنه يختلف في التركيب الوراثي (مجموعة الجينات) عن كل من الأب والأب. أم.

الحيوانات المستنسخة في علم الأحياء هي كائنات لها نفس التركيب الوراثي.

يجب أن نتذكر أنه يكاد يكون من المستحيل الحصول على نسخة مطابقة تمامًا أثناء الاستنساخ - في هذه العملية التنمية الفرديةيمكن لبعض الجينات أن "تعمل" ، وبعضها يمكن أن يكون "صامتًا" ، ويمكن أن يتأثر تنشيط بعض الجينات بعوامل خارجية.

كيفية استنساخ حيوان؟

تم إجراء أول تجارب استنساخ حيواني ناجحة في منتصف السبعينيات من قبل عالم الأجنة الإنجليزي ج. جوردون ، عندما تم الحصول على شرغوف جديد عن طريق زرع نواة خلية الشرغوف في بيضة ضفدع.

تم تقديم مساهمة كبيرة في حل مشكلة استنساخ الثدييات من قبل مجموعة الباحثين الاسكتلنديين من معهد روزلين و PPL Therapeuticus ، بقيادة إيان ويلموث. في عام 1996 ، ظهرت منشوراتهم حول الولادة الناجحة لأغنام ميغان ومورغان نتيجة نقل نوى الخلايا الجنينية للأغنام إلى بيض غنم غير مخصب. في عام 1997 ، استخدمت مجموعة ويلموت نواة خلية بالغة (وليس جنينية) وحصلت على نعجة اسمها دوللي.

في حالة دوللي ، تم استخدام نفس تقنية النقل النووي المستخدمة عند استنساخ الحيوانات من الخلايا الجنينية.

تستخدم عملية النقل قفصين. الخلية المتلقية هي بويضة غير مخصبة ، يتم أخذ خلية المتبرع من الحيوان المستنسخ. في حالة الأغنام Megan و Morgan ، تم أخذ خلايا المتبرع من أجنة الأغنام ، وفي حالة Dolly ، تم استخدام خلايا (بالغة) متباينة من الجزء السفلي من ضرع الخروف الذي كان حاملاً في شهره الرابع. تم اختيار الحيوان الحامل لأن ضرع الأغنام الحامل ينمو بنشاط ، أي أن خلاياه تنقسم بنشاط وتتميز بقدرتها على البقاء.

باستخدام مجهر واثنين من الشعيرات الدموية الرفيعة للغاية ، يتم إزالة الحمض النووي من الخلية المتلقية ، ثم يتم توصيل الخلية المانحة ، التي تحتوي على نواة مع الحمض النووي الصبغي ، بخلية البويضة المتلقية ، المحرومة من المادة الوراثية.

بعد ذلك ، تبدأ بعض الخلايا المندمجة في الانقسام ، وبعد وضعها في رحم الأم البديلة ، تتطور إلى جنين.

وفقًا لخبراء معهد روزلين ، فإن واحدًا فقط من كل ثلاثين من الأجنة المزروعة في أمهات بديلات يتطور بشكل طبيعي.

في وقت لاحق تم اكتشاف أن النعجة دوللي "النامية بشكل طبيعي" المستنسخة تتقدم بعدة مرات أسرع من أقاربها "المولودين بشكل طبيعي". وفقًا لأحد التفسيرات الأكثر احتمالًا ، تحدث الشيخوخة بسبب قيود مبرمجة في عدد الانقسامات وعمر كل خلية في الكائنات الحية الأعلى. وفقًا لإصدار واحد ، يتم تحديد ذلك من خلال طول المقاطع النهائية لأذرع الكروموسوم - التكرارات التيلوميرية. مع كل انقسام للخلية ، يتناقص طولها ، والذي ، وفقًا لذلك ، يحدد فترة الحياة المتبقية المسموح بها للخلية. نظرًا لأن خلية حيوان بالغ بالفعل ، والتي خضعت لعدة انقسامات على الأقل من قبل ، تم استخدامها كمانح عند إنشاء Dolly ، تم تقصير التيلوميرات الموجودة في كروموسوماتها إلى حد ما بحلول ذلك الوقت ، مما يمكن أن يحدد العمر البيولوجي الإجمالي للكائن الحي المستنسخ .

كيف استنساخ الانسان؟

منذ ولادة الأغنام المستنسخة ، كان هناك نقاش مستمر حول العالم حول الحاجة إلى حظر أو السماح باستنساخ البشر.

يجب أن نتذكر أن الكائنات الحية ذات التركيب الوراثي المتطابق ، أي الحيوانات المستنسخة الطبيعية ، هي توائم متطابقة. وبالمثل ، فإن "استنساخ" الشخص الذي تم الحصول عليه صناعياً سيكون فقط التوأم الأصغر من المتبرع بالحمض النووي في الوقت المناسب. تمامًا مثل التوائم ، سيكون لدى المتبرع بالنسخة والحمض النووي مطبوعات مختلفةأصابع. لن يرث الاستنساخ أيًا من ذكريات الفرد الأصلي.

كيفية استنساخ نبات؟

يعتبر استنساخ النباتات ، على عكس استنساخ الحيوانات ، عملية شائعة يتعين على أي بائع زهور أو بستاني التعامل معها. عندما يتم نشر نبات عن طريق البراعم ، والعقل ، والمحلاق ، فهذا مثال على الاستنساخ. هذه هي الطريقة التي يتم بها الحصول على نبات جديد بنمط وراثي مطابق للنبات المتبرع. هذا ممكن بسبب حقيقة أنه مع نمو النباتات ، لا تفقد الخلايا القدرة على إدراك جميع المعلومات الجينية المخزنة في النواة.

بناءً على مواد من http://www.rusbiotech.ru/ و http://ru.wikipedia.org

منذ أن ظهر للعالم خروف دوللي الشهير ، المولود بدون مشاركة ذكر ، لم يضعف الاهتمام بالاستنساخ حتى بين الأشخاص البعيدين جدًا عن العلوم البيولوجية. وبالطبع الأكثر السؤال الرئيسي: "هل من الممكن استنساخ شخص؟" علاوة على ذلك ، بين الحين والآخر سيظهر عنوان مثير في مكان ما: "العلماء البريطانيون (الأمريكيون واليابانيون والصينيون - أدخلوا العنوان الصحيح) استنسخوا شخصًا بنجاح!" صحيح أن هذه العناوين الرئيسية لا تظهر في التقويمات العلمية ولا في مواقع المعاهد البحثية والأكاديميات - لكن يا لها من رجل عادي يحترم نفسه يقرأ المنشورات العلمية الجادة!

لكن بجدية ... هذا ممكن من الناحية النظرية. لماذا نقول "نظريا"؟ نعم ، لأنه لم يتم إجراء تجربة واحدة حتى الآن ، يمكن للمرء أن يجادل نظريًا فقط. العلماء ليسوا في عجلة من أمرهم لبدء الممارسة ، وهناك أسباب لذلك ... وهنا سنستطرد بإيجاز من الواقع الموضوعيوانتقل إلى الخيال العلمي.

في إحدى حلقات سلسلة الخيال العلمي Star Trek: Next Generation ، يلتقي طاقم المركبة الفضائية إنتربرايز بكوكب غامض حيث يعيش أحفاد طاقم سفينة أخرى تحطمت من قبل. يتفاجأ الأبطال بوجود الكثير من الناس "من نفس الوجه" بين السكان ، وسرعان ما طرح هؤلاء الأشخاص مطلبًا غريبًا: التخلي عن جميع الأطفال الموجودين على متن السفينة.

اتضح أنه لعدة أجيال يتم استنساخ هؤلاء الأشخاص عن طريق الاستنساخ (بعد كل شيء ، كان من المستحيل تكوين عدد كبير من أفراد الطاقم الباقين على قيد الحياة بطريقة طبيعية) - ولهذا السبب يوجد العديد من الأشخاص المتشابهين بينهم ، والأهم من ذلك - أدى تراكم الأخطاء الجينية في عملية الاستنساخ إلى عدم إمكانية استنساخ الجيل الأخير حتى بهذه الطريقة! لهذا السبب كانوا بحاجة إلى أطفال الآخرين ...

لا يرقى الخيال العلمي دائمًا إلى لقبه ، ولكن في هذه الحالة ، تبين أن فكرة كتاب السيناريو قريبة للغاية من الواقع. نفس الأغنام عُرضت دوللي على عامة الناس لأن هذه التجربة كانت ناجحة ، لكن كم منها لم تنجح؟ مئات! موت الجنين داخل الرحم ، والموت بعد الولادة بفترة وجيزة ، والوذمة ، والتشوهات المشيمية ، ونقص المناعة - هذا ليس سوى جزء صغير من قائمة الاضطرابات التي واجهها العلماء في تجارب استنساخ الحيوانات. في كثير من الأحيان ، ولدت الحيوانات بعيوب خطيرة في القلب وغيرها من العيوب الحيوية أعضاء مهمة، وكان مرتبطًا بنفس الأخطاء الجينية. وبالتالي ، لا أحد يضمن أنه عند استنساخ شخص ما ، لن يكون لدى الشخص السليم عدة مئات من المعاقين - أكثر بكثير مما يحدث عند التكاثر بشكل طبيعي. ماذا تفعل بنتيجة تجربة فاشلة؟ إنه ليس شاة يمكنك التقاطها وقتلها بهذه الطريقة - إنه رجل ، سيكون قتله جريمة جنائية ... أم لا؟ ربما لن يتم اعتبار الشخص المستنسخ كفرد كامل يتمتع بجميع الحقوق المدنية؟ لقد "مرت" هذه الإنسانية بالفعل في العصور القديمة ، وبدون أي استنساخ - ولا أحد يريد العودة إلى هذا ...

يمكن طرح مسألة استنساخ البشر بطريقة مختلفة قليلاً: من أجل ماذا؟ يمكن دراسة إمكانية استنساخ الرئيسيات الأعلى دون أي مشاكل أخلاقية معينة في الحيوان الأقرب للإنسان - الشمبانزي. دراسة الفروق النفسية للأشخاص المتطابقين وراثيا؟ تمت دراسة هذا بشكل ملحوظ وما زالت تدرس في التوائم. وما هي القيمة العملية التي يمكن أن يتمتع بها الاستنساخ البشري؟

أولئك الذين يحكمون على الاستنساخ بناءً على أفلام الخيال العلمي مثل The Sixth Day يقدمونه عادةً على النحو التالي: نحن الآن نستنسخ A.S. Pushkin - وسيبدأ على الفور في كتابة روائع لنا. في الواقع ، يحدث كل شيء بشكل مختلف قليلاً: لا يخرج الاستنساخ من الأوتوكلاف كشخص بالغ و "جاهز للأكل" - إنه جنين يختلف عن الجنين المعتاد فقط من حيث أنه نسخة جينية دقيقة من الأم (إنها وراثية - العوامل الأخرى التي يؤثر عليها العلماء في التطور داخل الرحم) تسمى التخلق اللاجيني ، لذلك لن يكون الاستنساخ نسخة طبق الأصل حتى في الحس المادي). ثم يتم زرع هذا الجنين في الرحم (ولا يتم وضعه في جهاز - لا توجد مثل هذه الأجهزة ولا يُتوقع في المستقبل المنظور) ، حيث يتطور حيث من المفترض أن يتطور جنين من نوعه ، ثم يولد ، ينمو ويتطور ... وإذا كان شخصًا ، فلا يزال يتعين عليه التعليم والتدريب. استنساخ AS بوشكين ، حتى لو أنشأناه ، لن يستمع إلى حكايات أرينا روديونوفنا الخيالية ، ولن يدرس في Tsarskoye Selo Lyceum ... وستكون هناك أشياء كثيرة في طفولته جعلت من "الأصلي" شاعر عظيم.

ربما تكمن الحجة الرئيسية ضد استنساخ العباقرة بالتحديد في حقيقة أن الأشخاص الذين سيربون هؤلاء الأطفال سيعتبرون في البداية تلاميذهم رائعين ... غالبًا ما يطرح مثل هذه "التجربة" بعض الآباء غير المسؤولين ، لكنهم الآن يكبرون ليس الكتاب العظماء والعلماء والموسيقيون ، ولكن الهستيريون العاديون والوهن العصبي.

تبدو فكرة "إنتاج الناقل" للجنود المثاليين مشكوكًا فيها بنفس القدر - فبعد كل شيء ، سيتطلب "جيش المستقبل" هذا أولاً "جيشًا" من الأمهات البديلات ... والقوة العسكرية للدولة في العالم الحديثلا يتم تحديده من خلال عضلات الجندي ، ولكن من خلال وجود أسلحة عالية التقنية - ومن المعقول أكثر بكثير إلقاء موارد الدولة على هذه "الجبهة" إذا أردنا تقوية الجيش.

الأمل في أن يجعل الاستنساخ شخصًا خالدًا لا معنى له تمامًا: حتى لو تمكنا من نسخ وتحميل تجربة الحياة الكاملة للأصل في دماغ المستنسخ (كما يفعل أبطال فيلم "The Sixth Day" - في الواقع هناك ليست مثل هذه التكنولوجيا وليس من المتوقع) ، على أي حال لا يمكن أن يتجسد الأصل فيها ويقول: "هنا ، أنا - الشباب مرة أخرى." أكثر ما يمكنه فعله هو النظر إلى استنساخه والتفكير: "هكذا كنت في شبابي." من الواضح أن الأناني الذي ينشغل بالحفاظ على "حبيبته" (والأشخاص الآخرون ، كقاعدة عامة ، لا يفكرون في الخلود) لن يكون راضياً عن هذا الخيار.

لا يسعني إلا أن أتذكر تصريح أحد المواطنين الذي اختبأ وراء لقب وصورة رمزية شبكة اجتماعية(من المشكوك فيه أنه قال شيئًا من هذا القبيل لوجه شخص ما): بمساعدة الاستنساخ ، يمكن تكرار النساء الجميلات وتوزيعهن على الرجال ، ويجب تدمير جميع النساء الأخريات ... ماذا يمكنني أن أقول؟ بالتأكيد هذا المواطن لا يعتبر المرأة بشر. لكن هذا يعبر عن المشكلة الرئيسية لاستنساخ البشر: للقيام بذلك ، سيتعين علينا التوقف عن اعتبار الشخص كشخص.

لذا ، يمكن الإجابة على السؤال الخاص بإمكانية استنساخ البشر على النحو التالي: إنه ممكن نظريًا ، لكن لا أحد سيفعل ذلك ، حتى لو لم يكن هناك معنى عملي. إن فكرة استنساخ الأعضاء والأنسجة الفردية للزرع أكثر أهمية (وليست حادة من وجهة النظر الأخلاقية) ... لكن تنفيذها العملي لا يزال بعيدًا.

لم يعد الاستنساخ البشري يبدو مثل هذا الخيال منذ حوالي 20-30 عامًا. في هذا العدد ، سنتحدث عن كيفية تقدم العلماء في هذا الأمر وكيف سنتمكن قريبًا من زراعة مستنسخات لأنفسنا.

لنبدأ ، ربما ، بإخواننا الصغار ، لأن الحيوانات هي التي تظهر النجاحات الرئيسية في مسائل الاستنساخ. بالطبع ، لا يمكننا تجاهل النعجة دوللي ، التي أصبحت أول حيوان ثديي مستنسخ في عام 1995. وفي 24 كانون الثاني (يناير) من هذا العام ، أعلن علماء من الصين رسميًا عن نجاح استنساخ القرود ، الأمر الذي جعل البشرية أقرب كثيرًا إلى إنشاء نسخها الخاصة. لكن مثل هذه التجارب العلمية تهدف في المقام الأول إلى دراسة الأمراض الوراثية والطرق الجديدة لمكافحة السرطان ، التي تودي بحياة الملايين كل عام.

غالبًا ما تعاني الحيوانات المستنسخة حديثي الولادة من العملقة وعيوب في الكبد والقلب والدماغ ، مما يؤدي إلى موت الحيوانات ببساطة. هذه إحدى العقبات الرئيسية أمام استنساخ البشر. أيضًا ، بفضل الناس من الخيال العلمي ، يفكر الناس في الهوية المطلقة للاستنساخ ، ليس فقط في المظهر ، ولكن أيضًا ، على سبيل المثال ، في الشخصية. لسوء الحظ ، لا يمكن السيطرة على هذا العامل ، لأن. يتشكل الوعي البشري ليس فقط من خلال علم الوراثة.

إذا تحدثنا عن الاستنساخ الكامل للحمض النووي البشري ، فإن مثل هذه الإجراءات محظورة في معظم البلدان ، والتي في نفس الوقت لا تتعارض مع تطور علم الوراثة. نجح العلماء في إنقاذ دم الحبل السري البشري وزراعة الخلايا الجذعية منه. لكنها مادة البناء لنمو أعضاء جديدة. في الوقت الحالي ، تتمتع البشرية بالفعل بتجربة زراعة ليس فقط الجلد والعظام ، ولكن أيضًا زراعة المثانة والقصبة الهوائية المزروعة صناعياً.

سيكون من المهم ملاحظة أن هناك طريقة أخرى للاستنساخ تسبب في المجتمع كمية كبيرةالنزاعات. هذا هو زراعة جنين بشري كامل يتكون من حوالي 100 خلية. مادته الحيوية مناسبة لنمو الأعضاء والأغراض العلاجية الأخرى. صحيح أن مثل هذه الإجراءات مسموح بها فقط في الولايات المتحدة والهند والمملكة المتحدة ، وكذلك في بعض أجزاء أستراليا.

أخيرًا ، تجدر الإشارة أيضًا إلى أنه على الرغم من تطور التكنولوجيا ، ما زلنا نعيش في مجتمع شديد التدين. يتحدث البابا وبطريرك الكنيسة الأرثوذكسية الروسية ضد أي شخص يحاول القيام بدور الرب ، وعدم وجود ضمانات لاستمرار الجنين يجعل المرء يفكر في أخلاقيات الاستنساخ. من غير المرجح أن تسمح كل هذه العوامل ، بالإضافة إلى الاتفاقيات الدولية المختلفة ، بالاستنساخ البشري القانوني في القرن المقبل ، والذي ، بالطبع ، لن يتدخل في التجارب السرية التي يُرجح أن تقوم بها الشركات الطبية العابرة للقارات.

تمكن علماء من كاليفورنيا من استنساخ خمسة أجنة بشرية ، تم تدميرها بعد خمسة أيام من بدء التجربة.

أفادت مجموعة من العلماء من كاليفورنيا أنهم تمكنوا من استنساخ خمسة أجنة بشرية. أجرى الباحثون تجربة لإنشاء خلايا جذعية تحتوي على مادة وراثية لشخص معين ، وفقًا لتقارير RBC.

استخدم العلماء طريقة نقل نواة الخلية الجسدية (SCNT) والتي استخدمت في عام 1996. أثناء استنساخ النعجة دوللي. معنى هذه الطريقة هو إزالة نواة بيضة المتبرع وإدخال النواة التي تحتوي على معلومات الحمض النووي. تم استخدام خلايا جلد رجلين كمصدر للحمض النووي.

تم تدمير الأجنة بعد خمسة أيام لإجراء دراسة مفصلة للمواد التي تم الحصول عليها. إذا تم تأكيد البيانات ، فستكون هذه أول محاولة ناجحة لاستنساخ شخص.

حتى الآن ، لم يحاول العلماء استخراج الخلايا المعجزة من الأجنة حديثة النضج ، لأن ذلك سيؤدي إلى تدمير الأجنة. يقول ليونارد زون ، الباحث في الخلايا الجذعية في جامعة هارفارد: "في تجارب أخرى ، استنسخ العلماء جنينًا بشريًا من الخلايا الجنينية لأجنة أخرى". - ومع ذلك ، فقد أصبح من الواضح الآن أنه يمكن استنساخ البشر أكثر الطريق السهل". الاختراق هو أننا قمنا بتنمية الجنين باستخدام خلايا بالغة ".

لقد صنعنا خمسة أكياس أريمية من 25 بيضة متبرعة. يقول قائد المشروع أندرو فرينش: "هذه نسبة نجاح عالية جدًا".

نفى العلماء المزاعم القائلة بأن دراستهم غير مقبولة أخلاقياً. "لأن عدد كبير منأعرب الأزواج الذين يخضعون لعلاج العقم عن رغبتهم في المشاركة في الدراسة ، فنحن نعتقد أن الطريقة الموصوفة للحصول على بويضة من متبرعة مناسبة ومقبولة أخلاقياً "، كما يقول الباحثون الذين يأملون في استخدام هذه التقنية لإنشاء مستحضرات بيولوجية للمرضى الذين يعانون من عدد من الأمراض.

رحب العديد من العلماء بالبحوث في هذا المجال. "هذا هو أنجح وصف لتقنية الاستنساخ باستخدام المواد البشرية. ومع ذلك ، ما زلنا بعيدين جدًا عن تحقيق هدف الحصول على الخلايا الجذعية الجنينية ، "قال روبن لوفيل بادج من مركز بيولوجيا الخلايا الجذعية في مجلس البحوث الطبية البريطاني. قال إيان ويلموت ، "والد" النعجة دوللي: "آمل أن تتاح الفرصة للمؤلفين لمواصلة أبحاثهم والحصول على سلسلة من الخلايا الجذعية".

ومع ذلك ، لطالما كانت مسألة استنساخ البشر مثيرة للجدل في المجتمع. عارض الرئيس الأمريكي جورج دبليو بوش استخدام الأجنة البشرية للحصول على الخلايا الجذعية ورفض مشروع قانون يهدف إلى زيادة التمويل الفيدرالي لمثل هذه المشاريع. كما أدان الفاتيكان البحث في هذا المجال.

الآن في معظم دول العالم الإنجابية استنساخمن الناس. من العامة. ومع ذلك ، في العام الماضي ، تمكن علماء بريطانيون من الحصول على إذن من السلطات ليس فقط للعلاج استنساخ(تزرع الأجنة للحصول على الخلايا الجذعية وتدميرها بعد 14 يومًا) من الأجنة البشرية ، ولكن أيضًا لتجارب على التهجين الجيني للحيوانات والأشخاص على المستوى الجنيني ، حسبما ذكرت صحيفة سيجودنيا. نشاط علماء الجيناتسيتم التحكم من قبل مجالس إشراف خاصة ، والتي ستراقب درجة نقاء التجارب.

مبادرة العلماء الأمريكيين بعيدة كل البعد عن المحاولة الأولى لإنشاء استنساخ بشري. في عام 2004 ، ادعى الطبيب اليوناني باناجيوتيس زافوس أنه نجح في استنساخ الأجنة البشرية عن طريق إنماء خلايا مأخوذة من اشخاص موتى، في بيضة بقرة فارغة. قام بتجربة مادة وراثية مأخوذة من ثلاثة متبرعين - طفل يبلغ من العمر عام ونصف توفي بعد عملية جراحية ، وفتاة تبلغ من العمر 11 عامًا توفيت في حادث سيارة ، ورجل يبلغ من العمر 33 عامًا أصيب. سيارة. ادعى زافوس أنه سمح للخلايا بالتكاثر لفترة قصيرة وأوقف العملية بمجرد أن وصل عددها إلى 64. في أستراليا ، هناك طائفة كاملة من "المصلين المستنسخين" - الرائيليون. قام الطائفيون بتنظيم شركة Clonaid ، والتي ، حسب رأيهم ، كانت تعمل فيها استنساخمن الناس. من العامة. نمت "Clonaid" حوالي 30 مستنسخة. ومع ذلك ، لم يتمكن الطائفيون من تأكيد الأصل المستنسخ لحديثي الولادة.