Как клонировать животное? Как клонировать человека? Как клонировать растение? Как клонировали овечку Долли? И что такое клон?
Как создать клон?
Как известно, в процессе размножения большинства высших организмов, дочерняя особь получает половину генов от отца, а половину — от матери, то есть отличается по генотипу (набору генов) как от отца, так и от матери.
Клонами в биологии называют организмы, имеющие одинаковый генотип.
Следует помнить, что получить при клонировании абсолютно точную копию практически невозможно - в процессе индивидуального развития часть генов может «работать», а часть «молчать», на активацию тех или иных генов могут влиять внешние факторы.
Как клонировать животное?
Первые успешные опыты по клонированию животных были проведены в середине 1970-х годов английским эмбриологом Дж. Гордоном, когда путем пересадки ядра клетки головастика в икринку лягушки был получен новый головастик.
Значительный вклад в решение проблемы клонирования млекопитающих внесен шотландской группой исследователей из Рослинского института и компании «PPL Therapeuticus» под руководством Яна Вилмута. В 1996 году появились их публикации по успешному рождению овец Меган и Морган в результате переноса ядер клеток овечьих эмбрионов в неоплодотворенные яйцеклетки овцы. В 1997 году группой Вилмута было использовано ядро взрослой (а не эмбриональной) клетки и получена овца по имени Долли.
В случае Долли применялась та же технология переноса ядра, что и при клонировании животных из эмбриональных клеток.
В процессе переноса используются две клетки. Клетка-реципиент — неоплодотворенная яйцеклетка, клетка-донор берется у клонируемого животного. В случае овечек Меган и Морган клетки-доноры брали из овечьих эмбрионов, в случае Долли использовались дифференцированные (взрослые) клетки из нижней части вымени овцы, находившейся на четвертом месяце беременности. Беременное животное было выбрано потому, что у беременной овцы вымя активно растет, то есть его клетки активно делятся и отличаются повышенной жизнеспособностью.
С использованием микроскопа и двух тончайших каппилляров из клетки — реципиента удаляется ДНК, затем донорская клетка, содержащая ядро с хромосомной ДНК, соединяется с лишенной генетического материала яйцеклеткой-реципиентом.
После этого некоторые из слитых клеток начинают делиться, а после помещения их в матку суррогатной матери развиваться в эмбрион.
По сообщениям специалистов Института Рослина, нормально развивается лишь один из тридцати эмбрионов, подсаженных суррогатным матерям.
В дальнейшем обнаружилось, что «нормально развивавшаяся» клонированная овца Долли стареет в несколько раз быстрее своих «нормально рожденных» родственников. Согласно одному из наиболее вероятных объяснений, старение происходит в силу запрограммированного ограничения количества делений и продолжительности жизни каждой клетки высших организмов. По одной из версий это определяется длиной концевых участков плеч хромосом — теломерных повторов. При каждом делении клетки их длина уменьшается, что, соответственно и определяет оставшееся разрешенное клетке время жизни. Поскольку в качестве донорской при создании Долли использовалась клетка уже взрослого животного, которая претерпела до этого, по крайней мере, несколько делений, теломеры ее хромосом к тому времени были несколько укорочены, что и могло определить общий биологический возраст клонированного организма.
Как клонировать человека?
С тех пор как появилась на свет клонированная овца, во всем мире не умолкают споры о необходимости запрета или разрешении клонирования человека.
При этом следует помнить, что организмами с идентичным генотипом, то есть природными клонами, являются однояйцовые близнецы. Так и искусственно полученный «клон» человека будет являться лишь младшим во времени близнецом донора ДНК. Так же, как и у близнецов, у клона и донора ДНК будут разные отпечатки пальцев. Клон не унаследует ничего из воспоминаний оригинального индивида.
Как клонировать растение?
Клонирование растений, в отличие от клонирования животных, является обычным процессом, с которым сталкивается любой цветовод или садовод. Когда растение размножают отростками, черенками, усиками — это и есть пример клонирования. Именно так и получается новое растение с генотипом, идентичным растению-донору побега. Это возможно благодаря тому, что у растений по мере роста клетки не теряют возможность реализовывать всю генетическую информацию, заложенную в ядре.
по материалам http://www.rusbiotech.ru/ и http://ru.wikipedia.org
С тех пор, как миру была явлена прославленная овечка Долли, появившаяся на свет без участия самца, интерес к клонированию не ослабевает даже среди людей, весьма далеких от биологической науки. И, конечно, самый главный вопрос: «А можно ли клонировать человека?» Более того, то и дело где-нибудь да всплывет сенсационный заголовок: «Британские (американские, японские, китайские – нужное вставить) ученые успешно клонировали человека!» Правда, появляются эти заголовки отнюдь не в научных альманахах и не на сайтах НИИ и академий – но какой же уважающий себя обыватель читает серьезные научные издания!
А если серьезно… теоретически это возможно. Почему мы говорим «теоретически»? Да потому, что пока не было ни одного эксперимента, только теоретически и можно рассуждать. Приступать же к практике ученые не спешат, и тому есть причины… и тут мы ненадолго отвлечемся от объективной реальности и обратимся к научной фантастике.
В одной из серий фантастического сериала Star trek: Next generation экипаж звездолета «Энтерпрайз» встречается с загадочной планетой, где живут потомки экипажа другого корабля, когда-то потерпевшего крушение. Героев удивляет, что среди жителей очень много людей «на одно лицо», а вскоре эти люди выдвигают странное требование: отдать всех детей, которые находятся на борту «Энтерпрайза».
Оказывается, эти люди в течение многих поколений размножались клонированием (ведь естественным путем нельзя было создать большую популяцию из нескольких выживших членов экипажа) – потому-то среди них столько похожих друг на друга людей, а главное – накопление генетических ошибок в процессе клонирования привело к тому, что последнее поколение невозможно воспроизвести даже таким способом! Вот потому-то им потребовались чужие дети…
Научная фантастика не всегда оправдывает свой эпитет, но в данном случае идея сценаристов оказалась чрезвычайно близка к реальности. Ту же овечку Долли продемонстрировали широкой публике потому, что этот эксперимент был удачным, а сколько было неудачных? Сотни! Внутриутробная гибель плода, смерть вскоре после рождения, отечности, плацентарные аномалии, иммунная недостаточность – это лишь малая часть того списка нарушений, с которыми сталкивались ученые в экспериментах по клонированию животных. Нередко животные рождались с серьезными дефектами сердца и других жизненно важных органов, и связано это было с теми самыми генетическими ошибками. Следовательно, никто не гарантирует, что при клонировании человека на одного здорового не будет приходиться несколько сотен инвалидов – намного больше, чем при размножении естественным путем. Что делать с результатом неудачного эксперимента? Это ведь не овца, которую можно вот так просто взять и убить – это человек, его убийство будет уголовным преступлением… или все-таки не будет? Может быть, клонированный человек не будет рассматриваться как полноценный индивид со всеми гражданскими правами? Это человечество уже «проходило» в глубокой древности, причем без всякого клонирования – и возвращаться к этому не хочет никто…
Вопрос о клонировании человека можно поставить и несколько иначе: для чего? Возможность клонирования высших приматов можно без особых этических проблем изучить на самом близком к человеку животном – шимпанзе. Изучение психологических различий генетически идентичных людей? Это замечательно изучалось и продолжает изучаться на близнецах. А какую практическую ценность может иметь клонирование человека?
Те, кто судят о клонировании по фантастическим фильмам типа «Шестого дня», обычно представляют дело так: вот сейчас клонируем А.С.Пушкина – и он нам сразу начнет писать шедевры. В действительности все происходит несколько иначе: клон не вылезает из автоклава взрослой и «готовым к употреблению» особью – это эмбрион, отличающийся от обычного только тем, что является точной генетической копией материнского (именно генетической – на внутриутробное развитие влияют и другие факторы, которые ученые называют эпигенетическими, так что точной копией клон не будет даже в физическом смысле). Потом этот эмбрион имплантируют в матку (а не сажают в аппарат – таких аппаратов нет и в обозримом будущем не предвидится), где он развивается так, как положено развиваться эмбриону его вида, потом рождается, растет, развивается… а если это будет человек, то его еще придется воспитывать и обучать. Клон А.С.Пушкина, даже если мы его создадим, не будет слушать сказки Арины Родионовны, не будет учиться в Царскосельском лицее… да много чего не будет в его детстве такого, что сделало «оригинал» великим поэтом.
Пожалуй, главный аргумент против клонирования гениев заключается именно в том, что люди, которые будут этих детей растить, изначально будут считать своих воспитанников гениальными… такой «эксперимент» сплошь и рядом ставят некоторые несознательные родители, только вот вырастают у них не великие писатели, ученые и музыканты, а заурядные истерики и неврастеники.
Столь же сомнительной представляется идея «конвейерного производства» идеальных солдат – ведь под такую «армию будущего» потребуется сначала «армия» суррогатных матерей… да и военная мощь государства в современном мире определяется не столько солдатскими мускулами, сколько наличием высокотехнологичного оружия – и гораздо разумнее бросить государственные ресурсы на этот «фронт», если уж мы хотим усилить армию.
Надежда, что клонирование сделает человека бессмертным, вообще лишена смысла: даже если бы нам удалось скопировать и загрузить в мозг клона весь жизненный опыт оригинала (как это делают герои фильма «Шестой день» – в реальности такой технологии нет и не предвидится), все равно оригинал не смог бы воплотиться в него и сказать: «Вот, это я – снова молодой». Максимум, что он может – посмотреть на свой клон и подумать: «Таким я был в молодости». Эгоиста, озабоченного сохранением «себя любимого» (а другие люди, как правило, о бессмертии не задумываются) такой вариант явно не устроит.
Не могу не вспомнить высказывание одного гражданина, спрятавшегося за ником и аватаром в социальной сети (сомнительно, что он высказал бы нечто подобное кому-то в лицо): с помощью клонирования можно тиражировать красивых женщин и раздавать их мужчинам, а всех прочих женщин следует уничтожать… что тут сказать? Определенно этот гражданин не считает женщин людьми. Но в этом выражена основная проблема клонирования человека: чтобы это сделать, нам придется перестать считать человека человеком.
Итак, на вопрос о возможности клонирования человека можно ответить так: теоретически возможно, но никто этого делать не будет хотя бы за отсутствием практического смысла. Гораздо более актуальной (и не такой острой с этической точки зрения) представляется идея клонирования отдельных органов и тканей для трансплантации… но до практического ее осуществления пока что далеко.
Клонирование человека уже не кажется такой фантастикой, как каких-нибудь 20-30 лет назад. В этом выпуске мы расскажем о том, насколько ученые продвинулись в этом вопросе и как скоро мы сможем выращивать себе клонов.
Начнем, пожалуй, с братьев наших меньших ведь именно животные показывают основные успехи в вопросах клонирования. Конечно же, мы не могли обойти вниманием овечку Долли, которая стала первым клонированным млекопитающим в далеком 1995 году. А 24 января нынешнего года ученые из Китая официально отчитались об успешном клонировании мартышки, что значительно приблизило человечество к созданию собственных копий. Но подобные научные эксперименты, прежде всего, нацелены на изучение генетических болезней и новых методов борьбы с раковыми заболеваниями, которые уносят миллионы жизней людей ежегодно.
Новорожденные клоны частенько страдают гигантизмом, дефектами печени, сердца и мозга, по причине которых животные попросту умирают. Это является одним из основных аспектов мешающих клонированию человека. Также, благодаря фантастам люди думают об абсолютной идентичности клона не только по внешности, но и, для примера по характеру. К сожалению, данный фактор невозможно контролировать, т.к. сознание человека формируется далеко не только генетикой.
Если же говорить о полном клонировании ДНК человека, то подобные процедуры запрещены в большинстве стран, что вместе с тем не мешает развитию генетики. Ученым удалось сохранять пуповинную кровь человека и выращивать из нее стволовые клетки. А ведь именно они являются строительным материалом для выращивания новых органов. На данный момент человечество уже имеет опыт пересадки не только кожи и костей, но и искусственно выращенных мочевых пузырей и трахеи.
Важным будет отметить, что существует другой способ клонирования, который вызывает в обществе огромное количество споров. Это выращивание полноценного эмбриона человека состоящего из порядка 100 клеток. Его биоматериал подходит для выращивания органов и прочих терапевтических целей. Правда подобные процедуры разрешены только в США, Индии и Великобритании, а также в некоторых частях Австралии.
Напоследок, стоит также отметить, что, не смотря на развитие технологий, мы по-прежнему живем в глубоко религиозном обществе. Папа Римский и Патриарх Русской православной церкви высказываются против того, чтобы человек примерял на себя роль Господа, а отсутствие гарантий жизнеспособности плода, заставляет задуматься об этичности клонирования. Все эти факторы, а также различные международные конвенции вряд ли позволят законно клонировать человека в ближайшее столетие, что, конечно же, не помешает секретным экспериментам, которые с большой вероятностью проводятся трансконтинентальными медицинскими корпорациями.
Ученым из Калифорнии удалось клонировать пять человеческих эмбрионов, которые были уничтожены через пять дней после начала эксперимента.
Группа ученых из Калифорнии сообщила, что им удалось клонировать пять человеческих эмбрионов. Исследователи провели эксперимент с целью создания стволовых клеток, содержащих генетический материал определенного человека, передает РБК.
Ученые использовали метод соматического переноса ядра клетки (SCNT), который был использован в 1996г. в ходе клонирования овечки Долли. Смысл этого метода состоит в изъятии ядра яйцеклетки донора и внедрении ядра, содержащего информацию ДНК. В качестве источника ДНК были использованы клетки кожи двух мужчин.
Эмбрионы были уничтожены через пять дней для детального изучения полученного материала. Если данные подтвердятся, то это будет первая удачная попытка клонировать человека.
Пока ученые не пытались извлечь чудо-клетки из свежевыращенных эмбрионов, так как это приведет к разрушению зародышей. «В других экспериментах ученые клонировали человеческий зародыш из эмбриональных клеток других эмбрионов, - говорит Леонард Зон, исследователь стволовых клеток из Гарварда. - Однако теперь стало ясно, что людей можно клонировать более легким способом». Прорыв состоит в том, что мы вырастили эмбрион, используя клетки взрослого организма».
«Мы создали пять бластоцистов из 25 донорских яйцеклеток. Это очень высокий процент успеха», - говорит руководитель проекта Эндрю Френч.
Ученые отвергли обвинения в этической неприемлемости своего исследования. «Так как большое количество пар, проходящих лечение от бесплодия, выразили желания принять участие в исследовании, то мы считаем, что описанный метод получения донорской яйцеклетки является целесообразным и этически приемлемым», — считают исследователи, рассчитывающие использовать данную технологию для создания биотрансплантатов для пациентов, страдающих рядом заболеваний.
Многие ученые приветствовали исследования в данной области. «Это наиболее удачное описание техники клонирования с использованием человеческого материала. Однако нам еще очень далеко до достижения цели получения эмбриональных стволовых клеток», — считает Робин Ловелл-Бадж из Центра биологии стволовых клеток Британского совета медицинских исследований. «Я надеюсь, что у авторов будет возможность продолжить свое исследование и получить цепочку стволовых клеток», — сказал Иэн Уилмут, «отец» овечки Долли.
Однако вопрос клонирования человека давно вызывает споры в обществе. Президент США Джордж Буш выступил против использования эмбрионов человека для получения стволовых клеток и отклонил законопроект, призванный расширить федеральное финансирование подобных проектов. Ватикан также осудил исследования в этой области.
Сейчас в большинстве стран мира запрещено репродуктивное клонирование людей. Однако британским ученым еще в прошлом году удалось получить разрешение властей не только на терапевтическое клонирование (зародыши выращивают для получения стволовых клеток и уничтожают спустя 14 дней) человеческих эмбрионов, но и на опыты по генетическому скрещиванию животных и людей на эмбриональном уровне, передает газета «Сегодня». Деятельность ученых генетиков будет контролироваться специальными наблюдательными советами, которые станут следить за чистотой экспериментов.
Инициатива американских ученых далеко не первая попытка создать клон человека. В 2004 году греческий доктор Панайотис Завос заявил, что ему удалось клонировать человеческие эмбрионы, вырастив клетки, взятые у мертвых людей, в пустой коровьей яйцеклетке. Он экспериментировал с генетическим материалом, взятым у трех доноров, – полуторагодовалого младенца, умершего после хирургической операции, одиннадцатилетней девочки, погибшей в автокатастрофе, и 33-летнего мужчины, попавшего под машину. Завос утверждал, что позволил клеткам размножаться лишь в течение короткого времени и остановил процесс, как только их количество достигло 64. В Австралии существует целая секта «клонопоклонников»- раэлитов. Сектанты организовали компанию «Clonaid», которая, по их словам, занималась клонированием людей. «Clonaid» вырастил около 30 клонов. Однако подтвердить клонированное происхождение новорожденных сектанты не смогли.
