Клонирование

Есть три различных  типа искусственного клонирования: клонирование гена, репродуктивное клонирование и  терапевтическое клонирование. Клонирование гена производит копии генов или  долей ДНК. Репродуктивное клонирование производит копии целых животных. Терапевтическое клонирование производит эмбриональные клетки стебля для  экспериментов, нацеленных на создание тканей, чтобы заменить поврежденные или пострадавшие ткани. Клонирование гена также известно, как и клонирование ДНК. Этот процесс сильно отличается от репродуктивного и терапевтического клонирования. Репродуктивное и терапевтическое  клонирование разделяет многие из тех  же самых методов, но создано для  различных целей.

 

Клонирование гена – самый  распространенный и обычный тип  клонирования произведенного исследователями  в Национальном Научно-исследовательском  институте Генов Человека (ННГЧ). ННГЧ исследователи не клонировали  никаких млекопитающих, и ННГЧ не клонирует людей. Исследователи  обычно используют технологии клонирования, чтобы сделать копии генов, которые  они желают изучить. Процедура состоит  из вставки гена из одного организма, часто называемого как " иностранное ДНК " в генетический материал курьера, называемого вектор. В качестве примера вектора могут служить бактерии, ячейки дрожжей, вирусы и так далее, им присущи маленькие круги ДНК. После того, как ген вставлен, вектор помещается в лабораторные условия, которые побуждают его умножаться, заканчивается это тем, что ген копируется столько раз, сколько необходимо.

 

Техника, которая используется для клонирования целого животного, типа овцы, известна как репродуктивное клонирование. В репродуктивном клонировании, исследователи удаляют зрелую соматическую клетку типа клетки кожи или клетки вымени, из животного, которое они  желают клонировать. Потом они перемещают ДНК соматической клетки животного  донора в клетку яйца, или яйцеклетку, у которой удалили её собственную  ДНК информацию. Исследователи могут  вставлять ДНК из соматической клетки в пустое яйцо двумя различными способами. В первом случае, они удаляют ДНК-содержащее ядро соматической клетки и вводят его в пустое яйцо. Во втором случае, они используют электрический ток, чтобы соединить полную соматическую клетку с пустым яйцом.

 

В обоих процессах, яйцу позволяют  развиться в эмбрион ранней стадии в пробирке, а затем внедряют его  в матку взрослой женской особи. В конечном счете, взрослая самка  рождает животное, которое имеет  тот же самый генетический код, что  и животное, у которого взяли соматическую клетку. Это молодое животное называют клоном.

 

Репродуктивное клонирование может требовать использования  матери заместителя, чтобы позволить  развитие клонируемого эмбриона, как  это было сделано для известного клонирования овечки Долли.

 

 

Клоны не всегда выглядят одинаково. Хотя у клонов один и тот же генетический материал, окружающая среда так же играет огромную роль в том, как приспособится  к ней организм клонированного существа. К примеру, первая кошка, которая  была клонирована, ее звали Сиси, была каленкорской породы и была совсем не похожа на свою мать (донора).

 

Репродуктивное клонирование может позволять исследователям клонировать животных с потенциальной  выгодой для областей медицины и  сельского хозяйства. Например, те же самые Шотландские исследователи, которые клонировали Долли, клонировали  другую овцу, которая была генетически  модифицирована, чтобы давать молоко, которое содержит человеческую основу белка для крови . Мы надеемся, что в дальнейшем этот белок может отбираться из молока и подаваться человеку в чистом виде, это очень поможет людям, у которых низкая свертываемость крови. Так же можно использовать животных для того чтобы тестировать на них новые виды лекарств и обычную продукцию, предназначенную для человека. Большое преимущество использования клонированных животных для проверки на таблетки состоит в том, что все они являются генетически идентичными, что означает, что их реакция на таблетки должна быть боле менее сходной, чем у животных с различным генетическим набором.

 

Другой причиной для клонирования может служить то, что существуют популяции животных, которые стоят  на грани вымирания. В 2001 году именно по этой причине ученые произвели  первого клона, подвергнутого опасности  вымирания - азиатского вола.

 

Печально, но этот детеныш, который  развивался в матке у своей  мамы-заместителя погиб всего  лишь через три дня после своего рождения. Этот опыт был перенят  и уже через два года, в 2003 году, ученые создают клон особи вола, так же стоящего на грани исчезновения. Вскоре 3 африканских диких кошки  были клонированы из замороженных эмбрионов, которые были использованы в качестве ДНК. Несмотря на то, что некоторые  эксперты считают, что клонирование спасает особи, стоящие на гране  вымирания; некоторые ученые считают, что клонирование несет негативный характер, так как все особи  имею генетически идентичный набор  хромосом, что в целом играет отрицательную  роль, так как для выживания  разновидности необходимы разные варианты ДНК.

 

Некоторые люди так же проявили интерес в том, чтобы их умерших  домашних любимцев клонировали, надеясь, что эти клоны будут абсолютно  такими же как и их умерший донор. Но как показало клонирование Кошки Сиси, клон не всегда выглядит так же, как и его "оригинал", у которого было взято ДНК.

 

Репродуктивное клонирование - очень неэффективная техника  и большинство клонированных  животных эмбрионов, не могут развиваться  в здоровых особях. Например, Долли  была единственным клоном, который  был рожден живым из общего количества 277 клонированных эмбрионов. Эта  очень низкая эффективность, объединенная беспокойствами по поводу безопасности, представляет серьезное препятствие для применения репродуктивного клонирования. Исследователи выявили некоторые проблемы со здоровьем у овцы и других млекопитающих, которые были клонированы. Это увеличение размера плода при рождение и разнообразные дефекты в жизненных органах, типа печени, мозга и сердца. Другими последствиями являются преждевременное старение и проблемы с иммунной системой.

 

Другая потенциальная  проблема заключается в возрасте хромосомы клонируемой клетки. Все  клетки проходят их нормальные стадии деления. Кончик хромосомы, который  называется теломером с каждым делением укорачивается. Через какое-то время теломер становится настолько маленьким, что клетка не может больше делится, и в конечном итоге погибает. Это обычный процесс старения, который присущ всем типам клеток. Следовательно, клоны, созданные от клетки, принятой от взрослой особи, могут иметь хромосомы, которые уже короче, чем нормальная, и это может повлиять на быстрое старение клонированной особи. И действительно, Долли, которая была клонирована от клетки шестилетней овцы, имела хромосомы, теломеры которого были короче, чем у овец ее возраста. Долли умерла в возрасте 6 лет, приблизительно половина продолжительности жизни овцы, которая составляет 12 лет.

Несмотря на некоторые  широко распространенные заявления, клонирование людей до сих пор остается беллетристикой. В настоящее время нет ни одного подтвержденного научного свидетельства  клонирования человека. В 1998, ученые в  Южной Корее заявили об удачном  клонировании человеческого эмбриона, но вскоре заявили, что эксперимент  был прерван очень рано, когда  клон состоял из 4 клеток. В 2004 году группа во главе с Ву-Сак Хвангом из Сеульского Национального Университета в Южной Корее, опубликовала статью в журнале Наука, в которой утверждалось, что они клонировали человека в экспериментальной лаборатории. Однако, независимый научный комитет позже не нашел никаких доказательств, которые бы подтверждали их заявление и в январе 2006года журнал Наука объявил, что статья Хванга - утка.

 

Из-за технических трудностей, клонирование людей и других приматов тяжелее доказать, чем клонирование других млекопитающих. Причина заключается  в том, что ядро клонированных  клеток пропускает две ключевых основы образования белков на веретене, которое  является ключевой структурой в разделении ячейки. В яйцеклетках женских  приматов, эти два веретена белка  расположены очень близко к хромосомам. Следовательно, удаление ядра клетки, для того чтобы создать место  для ядра соматической клетки донора также удаляет веретено белка  яйца, который сталкивается с разделением  клетки. Ученые полагают, что это  может быть единственной причиной того, что для клонирования приматов не годятся соматические клетки. И, напротив, у таких животных как кроликов, мышей, кошек, два веретена белка  распространены повсюду яйца и таким  образом удаление ядра клетки не заканчивается  потерей белков.

Шухрат Миталипов, профессор Орегонского университета (США), первый, кому удалось клонировать примата, поэтому вполне естественно, что к нему слишком много вопросов, касающихся особенностей клонирования наших ближайших собратьев. Учёных всего мира и корреспондентов всех СМИ интересует, каковы же особенности клонирования приматов в сравнении с клонированием той же самой овцы Долли. В чём сходство и отличие?

 

Подлинность достижений биологов Университета здоровья и науки, руководство  которым осуществляет бывший русский  учёный Миталипов, не вызывает никаких сомнений, хотя пока удалось только получить клеточные линии стволовых эмбриональных клеток.

 

Независимая группа учёных Мошанского университета, находящегося в Мельбурне, в своих публикациях подтвердила оригинальность и достоверность фактов. Австралийские коллеги утверждают, что представленные эмбриональные клетки получены в результате клонирования. Данные экспериментальные исследования имеют колоссальный интерес с точки зрения медицины. Однако эта работа сопряжена с довольно серьёзными моральными проблемами, разрешить которые пока не представляется возможным: во многих странах мира по-прежнему существует запрет на клонирование человека.

 

А что касается клонирования приматов, так первые работы в этом направлении были сделаны ещё  в 1997 году. После появления на свет клона Долли, клонированию подверглись  более двадцати видов млекопитов. Работы по клонированию велись в разных направлениях, но что потрясло учёных, так это то, что гены, как оказалось, не стареют! Поэтому клетка, как утверждают учёные, может быть перепрограммирована, что даёт возможность манипулировать её развитием и старением. А это значит, что человеку может быть предоставлена возможность прожить восемьдесят лет с состояние организма, соответствующего тридцатилетнему возрасту. Вот тут и возникает ответ на вопрос о целесообразности клонирования.

 

 

Доктор Джонсон

Доктор Патрик Диксон - автор  и эксперт по этике клонирования человека, опроверг идею того, что клонирование достигло огромных высот. Он сказал: "Огромные проблемы существуют не только в таких тканях как мозг, но и в стволовых клетках, если они предоставлены для взрослой особи. Профессор заявил, что для стволовых клеток очень трудно расти так, как нужно человеку, плюс управлять ими практически невозможно. «Идея, на которой основано это гениальное открытие - научная ерунда». "Но в этой захватывающей идее есть, что - то привлекательное и выгодное, из-за этого технологией клонирования могут злоупотреблять". Диксон сказал, что использование молодых стволовых клеток для клонирования не так перспективно как использование клеток взрослого организма . " Человек освоил технологию клонирования с помощью стволовых клеток ещё в прошлом столетии, сейчас мы в этом не нуждаемся". " Более перспективны методики лечения, при которых стволовые клетки берут у взрослого человека."

 

Клинические испытания показали определенные результаты у людей  с сердечным приступом, у животных были удачно заменены летки мозга, мышцы  сердца, спинной мозг и другие ткани.

 

См. также 

Ян Вилмут

Беляев Дмитрий Константинович

Работа харьковских учёных над проблемами клонирования

Работа харьковских учёных над проблемами клонирования (продолжение)

Хван Ву Сук

В 1997 году клонирование реконструировалось, когда Ян Вилмут и его коллеги в Рослинском Институте в Эдинбурге, Шотландии, успешно клонировали овцу по имени Долли. Долли была первое клонированное млекопитающее. Вилмут и его коллеги пересаживали ядро из клетки грудной железы овцы Финна Дорсетта в определенную яйцеклетку Шотландской черномордой овцы. Комбинация яйцеклетки-ядра стимулировалась электричеством, чтобы соединить и то и другое и стимулировать деление клетки. Новая клетка разделилась и была помещена в матку черномордой овцы, чтобы развиться. Долли была рождена на несколько месяцев позже.

 

Долли была показана идентичной клеткам из грудной железы овцы Фина Дорсетта, а не черномордой овце, что явно показывало, что она была успешно клонирована (понадобилось 276 попыток перед удачным исходом эксперимента). Долли с тех пор выросла и произвела на свет несколько особей обычным половым методом. Это говорит о том, что клон Долли абсолютно здоров.

 

Главная причина клонирования растений и животных в том, чтобы  произвести организмы с определенными  качествами, которые необходимы человеку, такие как награжденная орхидея  или генетическая инженерия, например овца была выведена чтобы предоставить человеческий инсулин. Если бы ученые полагались только на половое (сексуальное) размножение чтобы вывести этих животных, они бы рисковали тем, что необходимые им качества исчезли, так как половое размножение (сексуальное) переставляет генетический код в блоках. Другими причинами для клонирования могут быть потерянные или умершие домашние животные или животные, которые находятся на грани вымирания. Какими бы не были причины, новые технологии клонирования разожгли много этических спорах среди ученых. Некоторые государства рассмотрели или предписали законодательство, чтобы замедлить, ограничить или запретить эксперименты клонирования. Ясно, что клонирование будет частью нашей жизни в будущем, но будущее этой технологии должно всё же быть определено.

озьмем, например такое заболевание, как гемофилия. Гемофилия - это болезнь, когда у людей отсутствует свертываемость крови, и человек может умереть от кровотечения. В прошлом столетии, гемофилия была так же известна - как королевская болезнь, потому что в королевских домах эта болезнь была нередкой. Причиной этой болезни было "отборное" или "избранное" размножение. Ген, который являлся причиной этого заболевания исчезал и снова появлялся, когда члены королевской семьи непрерывно женились друг на друге.