Клонирование животных и растений

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Клони́рование (англ. cloning от греч. κλων — «веточка, побег, отпрыск») — в самом общем значении — точное воспроизведение какого-либо обьекта любое требуемое количество раз. Объекты, полученные в результате клонирования называются клоном. Причём как каждый по отдельности, так и весь ряд.

Клони́рование живо́тных и расте́ний — новый вид человеческой деятельности, возникший в конце 20-го начале 21-го века, состоящий в воспроизведении старых и создании новых биологических организмов, связанных с открытием генома, предполагающий вмешательство в его структуру, нацеленный (кроме научных) на решение множества практических задач, но и вызывающий в обществе не меньшее число вопросов и недоумений.

Термины клон, клонирование первоначально использовался в микробиологии и селекции, после — в генетике, в связи с успехами которой и вошли в общее употребление. Надо добавить, что их популяризации в значительной мере способствовали также киноискусство и литература.

См. Клонирование (биотехнология)

[править] Значение

Создать животных и растения с заданными качествами всегда было чем-то черезвычайно заманчивым потому, что это означало создать организмы уникальнейшие и нужнейшие, устойчивых к болезням, климатическим условиям, дающим достаточный приплод, необходимое количество мяса, молока, плодов, овощей и прочих продуктов.

Использование технологии клонирования предполагает уникальную возможность получать фенотипически и генетически идентичные организмы, которые могут быть использованы для решения различных теоретических и прикладных задач, стоящих перед биомедициной и сельским хозяйством. В частности, использование клонирования могло бы способствовать изучению проблемы тотипотентности диффренциированных клеток, развития и старения организмов, злокачественного перерождения клеток.

Благодаря технологии клонирования предполагается появление ускоренной генетической селекции и тиражирования животных с исключительными производственными показателями. В сочетании с трансгенозом клонирование животных открывает дополнительные возможности для производства ценных биологически активных белков для лечения различных заболеваний животных и человека.

Клонирование животных возможно позволит проводить испытания медицинских препаратов на идентичных организмах.

[править] Предыстория

[править] В начале пути

1883 — Открытие яйцеклетки немецким цитологом Оскаром Гертвигом.
1943 — Журнал Science сообщил об успешном оплодотворении яйцеклетки «в пробирке».
1977 — Профессор зоологии Оксфордского университета Дж. Гердон клонирует более полусотни лягушек.
1978 — Рождение в Англии Луизы Браун, первого ребенка «из пробирки».
1985 — 4 января в одной из клиник северного Лондона родилась девочка у миссис Коттон — первой в мире суррогатной матери (зачата не из яйцеклетки миссис Коттон).
1987 — Специалисты Университета имени Дж. Вашингтона, использовавшие специальный фермент, сумели разделить клетки человеческого зародыша и клонировать их до стадии тридцати двух клеток (бластов, бластомеров).

[править] Дж. Гордон

Первые успешные опыты по клонированию животных были проведены в середине 1970-х годов английским эмбриологом Дж. Гордоном (J. Gordon) в экспериментах на амфибиях, когда замена ядра яйцеклетки на ядро из соматической клетки взрослой лягушки привела к появлению головастика. Это показало, что техника трансплантации ядер из соматических клеток взрослых организмов в энуклеированные ооциты позволяет получать генетические копии организма, послужившего донором ядер дифференциированных клеток. Результат эксперимента стал основанием для вывода об обратимости эмбриональной дифференцировки генома по крайней мере у земноводных.

[править] Наибольший успех

Клонирование животных возможно с помощью экспериментальных манипуляций с яйцеклетками (ооцитами) и ядрами соматических клеток животных in vitro и in vivo подобно тому, как в природе появляются однояйцевые близнецы. Клонирование животных достигается в результате переноса ядра из дифференцированной клетки в неоплодотворённую яйцеклетку, у которой удалено собственное ядро (энуклеированная яйцеклетка) с последующей пересадкой реконструированной яйцеклетки в яйцевод приёмной матери.

Однако долгое время все попытки применить описанный выше метод для клонирования млекопитающих были безуспешными.

Долли со своим первым ягненком Болли

Значительный вклад в решение этой проблемы был сделан шотландской группой исследователей из Рослинского института и компании «PPL Therapeuticus» (Шотландия) под руководством Яна Вильмута (Wilmut). В 1996 году появились их публикации по успешному рождению ягнят в результате трансплантации ядер, полученных из фибробластов плода овцы, в энуклеированные ооциты. ^[1]

В окончательном виде проблема клонирования животных была решена группой Вильмута в 1997, когда родилась овца по кличке Долли — первое млекопитающее, полученное из ядра взрослой соматической клетки: собственное ядро ооцита было заменено на ядро клетки из культуры эпителиальных клеток молочной железы взрослой лактирующей овцы. ^[2]

В дальнейшем были проведены успешные эксперименты по клонированию различных млекопитающих с использованием ядер, взятых из взрослых соматических клеток животных (мышь, коза, свинья, корова).

Появление технологии клонирования животных вызвало не только большой научный интерес, но и привлекло внимание крупного бизнеса во многих странах. Подобные работы ведутся и в России, но целенаправленной программы исследований не существует. В целом технология клонирования животных ещё находится в стадия развития. У большого числа полученных таким образом организмов наблюдаются различные патологии, приводящие к внутриутробной гибели или гибели сразу после рождения.