Как да клонирате животно? Как да клонира човек? Как да клонираме растение? Как беше клонирана овцата Доли? И какво е клонинг?
Как да създадете клонинг?
Както знаете, в процеса на възпроизвеждане на повечето висши организми дъщерният индивид получава половината от гените от бащата и половината от майката, тоест се различава по генотип (набор от гени) както от бащата, така и от майка.
Клонингите в биологията са организми, които имат един и същ генотип.
Трябва да се помни, че е почти невъзможно да се получи абсолютно точно копие по време на клониране - в процеса индивидуално развитиенякои от гените могат да "работят", а някои да "мълчат", активирането на определени гени може да бъде повлияно от външни фактори.
Как да клонирате животно?
Първите успешни експерименти за клониране на животни са проведени в средата на 70-те години на миналия век от английския ембриолог Дж. Гордън, когато е получена нова попова лъжица чрез трансплантация на ядро на клетката на попова лъжица в яйце на жаба.
Значителен принос за решаването на проблема с клонирането на бозайници има шотландската група изследователи от Roslyn Institute и PPL Therapeuticus, ръководена от Ian Wilmuth. През 1996 г. се появяват техните публикации за успешното раждане на овцете Меган и Морган в резултат на прехвърлянето на ядра от ембрионални клетки на овцете в неоплодени овчи яйца. През 1997 г. групата на Уилмут използва ядрото на възрастна (а не ембрионална) клетка и получи овца на име Доли.
В случая на Доли е използвана същата технология за ядрен трансфер, както при клонирането на животни от ембрионални клетки.
Процесът на прехвърляне използва две клетки. Клетката реципиент е неоплодена яйцеклетка, донорната клетка е взета от клонираното животно. В случая на овце Меган и Морган, донорни клетки са взети от ембриони на овце, в случая на Доли са използвани диференцирани (възрастни) клетки от долната част на вимето на овца, която е бременна в четвъртия месец. Бременното животно е избрано, тъй като вимето на бременна овца расте активно, тоест клетките му се делят активно и се характеризират с повишена жизнеспособност.
С помощта на микроскоп и два много тънки капиляра ДНК се отстранява от клетката реципиент, след което донорната клетка, която съдържа ядро с хромозомна ДНК, се свързва с яйцеклетката на реципиента, която е лишена от генетичен материал.
След това някои от слетите клетки започват да се делят и след като бъдат поставени в матката на сурогатна майка, се развиват в ембрион.
Според експертите от Roslin Institute само един от тридесет ембриона, имплантирани в сурогатни майки, се развива нормално.
По-късно беше открито, че "нормално развиващата се" клонирана овца Доли остарява няколко пъти по-бързо от нейните "нормално родени" роднини. Според едно от най-вероятните обяснения, стареенето се дължи на програмирано ограничение в броя на деленията и продължителността на живота на всяка клетка във висшите организми. Според една версия това се определя от дължината на крайните участъци на хромозомните рамена - теломерни повторения. С всяко клетъчно делене дължината им намалява, което съответно определя оставащото време на живот, позволено за клетката. Тъй като клетката на вече възрастно животно, която преди това е претърпяла поне няколко деления, е била използвана като донор при създаването на Доли, теломерите на нейните хромозоми са били донякъде съкратени по това време, което може да определи общата биологична възраст на клонирания организъм .
Как да клонира човек?
Откакто се роди клонираната овца, в целия свят се води дебат за необходимостта от забрана или разрешаване на клонирането на хора.
Трябва да се помни, че организмите с идентичен генотип, тоест естествени клонинги, са еднояйчни близнаци. По същия начин изкуствено получен "клонинг" на човек ще бъде само по-младият близнак на донора на ДНК във времето. Точно като близнаците, клонингът и донорът на ДНК ще имат различни щампипръсти. Клонингът няма да наследи нито една от спомените на оригиналния индивид.
Как да клонираме растение?
Клонирането на растения, за разлика от клонирането на животни, е често срещан процес, с който всеки цветар или градинар трябва да се справи. Когато растението се размножава чрез издънки, резници, пипки, това е пример за клониране. Така се получава ново растение с генотип, идентичен с растението донор на леторастите. Това е възможно поради факта, че докато растенията растат, клетките не губят способността си да реализират цялата генетична информация, съхранявана в ядрото.
Въз основа на материали от http://www.rusbiotech.ru/ и http://ru.wikipedia.org
Откакто на света беше показана прочутата овца Доли, родена без участието на мъжки пол, интересът към клонирането не отслабва дори сред хората, които са много далеч от биологичната наука. И разбира се най-много основен въпрос: "Възможно ли е да се клонира човек?" Освен това от време на време някъде ще изскочи сензационно заглавие: „Британски (американски, японски, китайски - въведете правилния) учени успешно клонираха човек!“ Вярно, че тези заглавия не се появяват в научни алманаси и не в сайтовете на изследователски институти и академии – но какъв уважаващ себе си лаик чете сериозни научни публикации!
Но сериозно… теоретично е възможно. Защо казваме "теоретично"? Да, защото досега нямаше нито един експеримент, само теоретично може да се спори. Учените не бързат да започнат да практикуват и има причини за това ... и тук ще се отклоним накратко от обективна реалности се обърнете към научната фантастика.
В един от епизодите на научно-фантастичния сериал Star trek: Следващо поколение, екипажът на звездния кораб Enterprise среща мистериозна планета, където живеят потомците на екипажа на друг кораб, който веднъж се е разбил. Героите са изненадани, че сред жителите има много хора „с едно и също лице“ и скоро тези хора отправят странно искане: да се откажат от всички деца, които са на борда на „Ентърпрайз“.
Оказва се, че тези хора се размножават в продължение на много поколения чрез клониране (в края на краищата беше невъзможно да се създаде голяма популация от няколко оцелели членове на екипажа по естествен начин) - затова сред тях има толкова много подобни хора и най-важното е, че натрупването на генетични грешки в процеса на клониране доведе до това, че последното поколение не може да бъде възпроизведено дори по този начин! Затова имаха нужда от чужди деца...
Научната фантастика не винаги отговаря на епитета си, но в случая идеята на сценаристите се оказа изключително близка до реалността. Същата овца Доли беше показана на широката публика, защото този експеримент беше успешен, но колко от тях бяха неуспешни? Стотици! Вътрематочна смърт на плода, смърт малко след раждането, оток, плацентарни аномалии, имунна недостатъчност – това е само малка част от списъка с нарушения, които учените са срещали при експерименти за клониране на животни. Доста често животните се раждат със сериозни дефекти на сърцето и други жизненоважни важни органи, и беше свързано със същите тези генетични грешки. Следователно никой не гарантира, че при клониране на човек един здрав човек няма да има няколкостотин инвалиди - много повече, отколкото при естествено възпроизвеждане. Какво да правим с резултата от неуспешен експеримент? Не е овца, която можеш просто така да вземеш и да убиеш - това е човек, неговото убийство ще бъде престъпление... или не? Може би клонираният човек няма да се счита за пълноправен индивид с всички граждански права? Това човечество вече е "минало" в древни времена и без никакво клониране - и никой не иска да се върне към това ...
Въпросът за клонирането на човека може да бъде поставен по малко по-различен начин: за какво? Възможността за клониране на висши примати може да бъде изследвана без особени етични проблеми при най-близкото до човека животно – шимпанзето. Изучаване на психологическите различия на генетично идентични хора? Това е забележително проучено и продължава да се изучава при близнаци. И каква практическа стойност може да има клонирането на човека?
Тези, които оценяват клонирането въз основа на научнофантастични филми като Шестият ден, обикновено го представят така: сега ние клонираме A.S. Пушкин - и той веднага ще започне да пише шедьоври за нас. В действителност всичко се случва малко по-различно: клонингът не излиза от автоклава като възрастен и „готов за консумация“ индивид - това е ембрион, който се различава от обичайния само по това, че е точно генетично копие на майката (това е генетично - други фактори, върху които учените влияят върху вътреутробното развитие) се наричат епигенетични, така че клонингът няма да бъде точно копие дори в физическо усещане). След това този ембрион се имплантира в матката (а не се поставя в апарат - няма такива устройства и не се очакват в обозримо бъдеще), където се развива, както се предполага, че се развива ембрион от неговия вид, след което се ражда, расте, развива се... и ако е човек, значи той все пак трябва да се образова и обучава. Клонинг на А. С. Пушкин, дори и да го създадем, няма да слуша приказките на Арина Родионовна, няма да учи в Царскоселския лицей ... и в детството му ще има много неща, които са направили „оригинала“ голям поет.
Може би основният аргумент срещу клонирането на гении се крие именно във факта, че хората, които ще отгледат тези деца, първоначално ще смятат учениците си за брилянтни ... такъв „експеримент“ често се поставя от някои безотговорни родители, само че сега те порастват не велики писатели, учени и музиканти, а обикновени истерици и неврастеници.
Идеята за "конвейерно производство" на идеални войници изглежда също толкова съмнителна - в края на краищата такава "армия на бъдещето" първо ще изисква "армия" от сурогатни майки ... и военната мощ на държавата в съвременен святсе определя не толкова от мускулите на войника, колкото от наличието на високотехнологично оръжие – и е много по-разумно да хвърляме държавни ресурси на този „фронт“, ако искаме да подсилим армията.
Надеждата, че клонирането ще направи човек безсмъртен, е напълно безсмислена: дори и да успеем да копираме и качим в мозъка на клонинга целия житейски опит на оригинала (както правят героите от филма „Шестият ден“ - в действителност има няма такава технология и не се очаква), така или иначе оригиналът не би могъл да бъде въплътен в него и да се каже: „Ето аз съм – пак млад“. Най-много, което може да направи, е да погледне своя клонинг и да си помисли: „Така бях в младостта си“. Егоист, който е зает със запазването на своя „любим“ (а другите хора по правило не мислят за безсмъртие), очевидно няма да се задоволи с този вариант.
Не мога да не си спомня изказването на един гражданин, който се е скрил зад псевдоним и аватар в социална мрежа(съмнително е, че би казал нещо подобно на някого в лицето): с помощта на клониране красивите жени могат да бъдат дублирани и раздадени на мъжете, а всички други жени трябва да бъдат унищожени ... какво да кажа? Със сигурност този гражданин не смята жените за хора. Но това изразява основния проблем на човешкото клониране: за да направим това, ще трябва да спрем да разглеждаме човек като личност.
И така, на въпроса за възможността за клониране на хора може да се отговори по следния начин: теоретично е възможно, но никой няма да направи това, дори ако няма практически смисъл. Много по-актуална (и не толкова остра от етична гледна точка) е идеята за клониране на отделни органи и тъкани за трансплантация... но практическото й изпълнение все още е далеч.
Клонирането на хора вече не изглежда толкова фантазия, както преди около 20-30 години. В този брой ще говорим за това как учените са напреднали по този въпрос и колко скоро ще можем да отглеждаме клонинги за себе си.
Нека започнем, може би, с нашите по-малки братя, защото именно животните показват основните успехи по въпросите на клонирането. Разбира се, не можехме да пренебрегнем овцата Доли, която стана първият клониран бозайник през 1995 г. А на 24 януари тази година учени от Китай официално съобщиха за успешното клониране на маймуни, което доближи човечеството много по-близо до създаването на свои собствени копия. Но такива научни експерименти преди всичко са насочени към изучаване на генетични заболявания и нови методи за борба с рака, които отнемат милиони животи всяка година.
Новородените клонинги често страдат от гигантизъм, дефекти в черния дроб, сърцето и мозъка, поради което животните просто умират. Това е една от основните пречки пред клонирането на човека. Също така, благодарение на хората от научна фантастика, хората мислят за абсолютната идентичност на клонинга не само по външен вид, но и, например, по характер. За съжаление този фактор не може да бъде контролиран, т.к. Човешкото съзнание се формира не само от генетиката.
Ако говорим за пълно клониране на човешката ДНК, тогава подобни процедури са забранени в повечето страни, което в същото време не пречи на развитието на генетиката. Учените са успели да спасят човешката кръв от пъпна връв и да отгледат стволови клетки от нея. Но те са строителният материал за отглеждане на нови органи. В момента човечеството вече има опит в трансплантацията не само на кожа и кости, но и на изкуствено отгледани пикочни мехури и трахея.
Ще бъде важно да се отбележи, че има друг начин на клониране, който причинява в обществото страхотно количествоспорове. Това е култивирането на пълноправен човешки ембрион, състоящ се от около 100 клетки. Неговият биоматериал е подходящ за отглеждане на органи и други терапевтични цели. Вярно е, че подобни процедури са разрешени само в САЩ, Индия и Обединеното кралство, както и в някои части на Австралия.
И накрая, също така си струва да се отбележи, че въпреки развитието на технологиите, ние все още живеем в дълбоко религиозно общество. Папата и патриархът на Руската православна църква се изказват срещу човек, който се опитва в ролята на Господ, а липсата на гаранции за жизнеспособността на плода кара човек да се замисли за етиката на клонирането. Всички тези фактори, както и различните международни конвенции, е малко вероятно да позволят законно клониране на хора през следващия век, което, разбира се, няма да попречи на тайни експерименти, които най-вероятно се извършват от трансконтинентални медицински корпорации.
Учени от Калифорния успяха да клонират пет човешки ембриона, които бяха унищожени пет дни след началото на експеримента.
Група учени от Калифорния съобщиха, че са успели да клонират пет човешки ембриона. Изследователи проведоха експеримент за създаване на стволови клетки, съдържащи генетичния материал на конкретно лице, съобщава RBC.
Учените са използвали метода за ядрен трансфер на соматични клетки (SCNT), който е използван през 1996 г. по време на клонирането на овцата Доли. Смисълът на този метод е да се отстрани яйцеклетката на донора и да се въведе ядрото, съдържащо ДНК информация. Като източник на ДНК са използвани кожните клетки на двама мъже.
Пет дни по-късно ембрионите бяха унищожени за детайлно изследване на получения материал. Ако данните се потвърдят, това ще бъде първият успешен опит за клониране на човек.
Досега учените не са се опитвали да извличат чудодейни клетки от прясно пораснали ембриони, тъй като това ще доведе до унищожаване на ембрионите. „В други експерименти учените са клонирали човешки плод от ембрионалните клетки на други ембриони“, казва Леонард Зон, изследовател на стволови клетки в Харвард. - Сега обаче стана ясно, че хората могат да бъдат клонирани повече лесният начин". Пробивът е, че ние отгледахме ембриона с помощта на възрастни клетки."
„Създадохме пет бластоцисти от 25 донорски яйцеклетки. Това е много висок процент на успех“, казва ръководителят на проекта Андрю Френч.
Учените отхвърлиха твърденията, че изследването им е етично неприемливо. „Защото голям бройдвойки, подложени на лечение на безплодие, са изразили желание да участват в проучването, ние вярваме, че описаният метод за получаване на донорска яйцеклетка е подходящ и етично приемлив“, казват изследователи, които се надяват да използват тази технология за създаване на биотрансплантати за пациенти, страдащи от редица заболявания. болести.
Много учени приветстваха изследванията в тази област. „Това е най-успешното описание на техниката за клониране, използваща човешки материал. Все още обаче сме много далеч от постигането на целта за получаване на ембрионални стволови клетки“, каза Робин Ловел-Бъдж от Центъра за биология на стволовите клетки към Британския съвет за медицински изследвания. „Надявам се, че авторите ще имат възможността да продължат изследванията си и да получат верига от стволови клетки“, каза Иън Уилмут, „бащата“ на овцата Доли.
Въпросът за клонирането на човека обаче отдавна е спорен в обществото. Президентът на САЩ Джордж Буш се противопостави на използването на човешки ембриони за получаване на стволови клетки и отхвърли законопроект, предназначен да увеличи федералното финансиране за подобни проекти. Ватикана също осъди изследванията в тази област.
Сега в повечето страни по света репродуктивни клониранеот хора. Въпреки това, миналата година британски учени успяха да получат разрешение от властите не само за терапевтични клониране(ембриони се отглеждат за получаване на стволови клетки и се унищожават след 14 дни) на човешки ембриони, но и за експерименти по генетично кръстосване на животни и хора на ембрионално ниво, пише в. "Сегодня". Дейност генетични ученище се контролира от специални надзорни съвети, които ще следят за чистотата на експериментите.
Инициативата на американски учени далеч не е първият опит за създаване на човешки клонинг. През 2004 г. гръцкият лекар Панайотис Завос твърди, че е успял да клонира човешки ембриони чрез отглеждане на клетки, взети от мъртви хора, в празно краве яйце. Той експериментира с генетичен материал, взет от трима донори - бебе на година и половина, починало след хирургична операция, единадесетгодишно момиченце, което загина при автомобилна катастрофа, и 33-годишен мъж, който беше блъснат с кола. Завос твърдеше, че е позволил на клетките да се размножават само за кратко време и е спрял процеса, щом броят им е достигнал 64. В Австралия има цяла секта от "клонинг-поклонници" - раелитите. Сектантите организираха фирмата Clonaid, която според тях се е занимавала клониранеот хора. "Clonaid" е отгледал около 30 клонинга. Сектантите обаче не можаха да потвърдят клонирания произход на новородените.
