Клонолог
Материал команды id049 Бобры - творческий тур ДОО по Биологии 2007 "Незнакомая биология"
КЛОНОЛОГ
Клонолог – специалист в области клонирования.
Термин "клон" происходит от греческого слова "klon", что означает – веточка, черенок, побег, и имеет прямое отношение к вегетативному размножению. При вегетативном размножении и при клонировании гены не распределяются по потомкам, как в случае полового размножения, а сохраняются в полном составе в течение многих поколений. Все организмы, входящие в состав определенного клона, имеют одинаковый набор генов и фенотипически не различаются между собой. Любая растительная клетка, имеющая ядро, может дать начало новому организму. Эта особенность растительных клеток лежит в основе методов генетики и селекции. В противоположность этому, клетки животных лишены такого свойства, что является главным препятствием для клонирования взрослых позвоночных животных.
Клонирование растений черенками, почками и клубнями знакомо садоводам более 4 тысяч лет. Начиная с 70-х годов прошлого века, для клонирования растений стали использовать даже отдельные соматические (неполовые) клетки.
Однако, клонирование животных оказалось не таким простым в исполнении, как клонирование растений. Так, символом первого клонированного млекопитающего (1996 год) стала овца Долли, страдавшая на протяжении жизни воспалением легких и артритом и насильственно усыпленная в возрасте шести лет – возрасте, равном примерно половине средней жизни нормальной овцы.
Процесс клонирования состоит из нескольких стадий. Сначала у женской особи берется яйцеклетка, из нее микроскопической пипеткой вытягивается ядро. В безъядерную яйцеклетку вводят другую, содержащую ДНК клонируемого организма. С момента слияния нового генетического материала с яйцеклеткой начинается процесс размножения клеток и рост эмбриона.
Начало истории клонирования датируется 1839 годом, когда Теодор Шванн доказал свою клеточную теорию, согласно которой клетка происходит от клетки. Наибольшее внимание учёных и общественности привлекает клонирование многоклеточных организмов, которое стало возможным лишь в середине прошлого века благодаря успехам генной инженерии.
После второй мировой войны, в 1952 году, американцы Роберт Бригс и Томас Кинг сообщили о возможности клонирования эмбрионов позвоночных. Ими была удачно проведена пересадка ядра лягушки. Они установили, что если брать ядра из клеток зародыша на ранней стадии его развития - бластуле, то примерно в 80% случаев зародыш благополучно развивается дальше и превращается в нормального головастика. Если же развитие зародыша, продвинулось на следующую стадию - гаструлу, то лишь менее чем в 20% случаев оперированные яйцеклетки развивались нормально. А ядра из более позднего периода развития вообще не дали результатов оживления. Таким образом, ученые пришли к выводу, что в случае амфибий донорами ядер могут быть только зародыши на ранних стадиях развития.
В 1962 году зоолог Оксфордского университета Дж. Гердон в опытах с южноафриканскими жабами стал использовать в качестве донора ядер не зародышевые клетки, а уже вполне специализировавшиеся клетки эпителия кишечника подросшего головастика.
Перейти же от амфибий к млекопитающим оказалось очень трудно, из-за того, что размеры яйцеклетки у млекопитающих примерно в тысячу раз меньше, чем у земноводных. Но к началу 80-х годов прошлого столетия были освоены эксперименты по клонированию эмбрионов мышей, а к концу десятилетия ученые стали получать важные результаты на эмбрионах кроликов и крупных домашних животных http://www.newsru.com/dossier/2593.html
Задача создания сельскохозяйственных животных элитных пород стимулирует научные исследования по клонированию. Многие люди хотели бы клонировать своих любимцев – кошек и собак. Так, один из калифорнийских миллионеров финансирует исследовательский проект, целью которого является клонирование его любимой собачки Мисси. Но генетическая идентичность не означает повторения характера и темперамента клона. Так, первая в мире клонированная кошка Cc (англ. Carbon copy – напечатанный через копирку) не является точной копией прародителя: она более любознательна и игрива, и отличается окрасом.
Свинья-клон по кличке Обжора с удовольствием ест все подряд и бежит на все что движется, тогда как ее клонированная сестра Привереда воротит нос от апельсинов и брыкается, когда ее берут на руки. Более того, у клонов наблюдаются значительные физические различия в густоте шерсти и количестве зубов. Работы по клонированию позвоночных были начаты на амфибиях в начале 50-х годов и интенсивно продолжаются вот уже более четырех десятилетий.
Клонирование человека вызывает очень много возражений, и в первую очередь с этической стороны.
Во-первых, становление человека как личности, базируется не только на биологической наследственности, оно определяется также семейной, социальной и культурной средой. При клонировании индивида невозможно воссоздать все те условия воспитания и обучения, которые сформировали личность его прототипа.
Во-вторых, при бесполом размножении взаимодействие развивающегося организма со средой имеет незначительное разнообразие.
В-третьих, практически все религиозные учения настаивают, что появление человека на свет - в "руках" высших сил, что зачатие и рождение должно происходить естественным путем.
Исходя из этого, говорить о клонировании человека можно только теоретически http://www.gazeta.ru/2001/11/27/klonologipre.shtml. При клонировании человека каждая «неудачная копия» окажется уродом, но при этом полноправным человеком, и за его уродство ответственность будет нести фактически все человечество.
Различают полное и частичное клонирование организмов. При полном воссоздаётся весь организм целиком, при частичном — не полностью, например, лишь те или иные его ткани. В результате репродуктивного клонирования получается целый организм. Кроме научных целей оно может применяться для восстановления исчезнувших видов или сохранения редких. Репродуктивное клонирование, при котором человеческий эмбрион из соматической клетки имплантируется в матку, запрещено законом в большинстве стран. В настоящее время клонирование человеческих эмбрионов запрещено в США и Японии. В Европе клонирование человека запрещено с 1998 года, и запрет подписали уже 27 стран. Единственной развитой страной, где клонирование человеческих эмбрионов не запрещено, является Великобритания, правда при этом там существует ряд ограничений. Во многих странах рассматриваются законопроекты о запрете клонирования. В России наложен пятилетний мораторий на клонирование человека. Государственная дума приняла проект федерального закона "О временном запрете на клонирование человека". Согласно этому закону на территории России в течение пяти лет действует запрет на клонирование человека. Закон предусматривает возможность продления запрета, или его отмены, в зависимости от научных знаний, накопленных в этой области. Закон запрещает также ввозить на территорию РФ клонированные эмбрионы человека, и вывозить их из России. За нарушение установленных законом норм предусмотрена уголовная ответственность.
При терапевтическом клонировании намеренно не получают целого организма. Его развитие останавливают заранее, а получившиеся клетки используют для выработки нужных тканей или других биологических продуктов. Эксперименты показывают, что терапевтическое клонирование может быть с успехом применено при трансплантациях, а также для лечения некоторых заболеваний, считающихся неизлечимыми http://www.membrana.ru/lenta/index.html?8091
Считается, что клонирование эмбрионов до 14 дня их развития в лечебных и научных целях имеет право на жизнь. Например, для получения стволовых клеток. http://www.cbio.ru/v5/modules/news/article.php?storyid=903 Стволовые клетки эмбриона, в процессе своего размножения и развития могут давать практически любые клетки человеческого организма. Из стволовых клеток можно восстановить функцию печени, поджелудочной железы, сосудов, сердца, нервной и опорно-двигательной системы человека. http://www.gemabank.ru/
Человеческий организм начинает развиваться из одной оплодотворенной клетки, называемой зиготой. После того как зигота начнет делиться, клетки некоторое время сохраняют способность развиваться в ткань любого типа. Они называются эмбриональными стволовыми клетками. В конце 1990-х годов ученые научились выделять их и сколь угодно долго размножать в неоформленном состоянии. Это достижение открывает большие перспективы перед человечеством, так как делает возможным получение любых клеток, а теперь уже и органов.
Основных способов получения универсальных стволовых клеток три:
1) выделение и размножение собственных стволовых клеток человека (методом искусственного оплодотворения)
2) извлечение стволовых клеток пуповинной крови http://www.gemabank.ru/
3) использование абортивных материалов
Стволовые клетки (клетки ранних человеческих зародышей) обладают большим потенциалом роста. Так, например, триллионноклеточный организм новорожденного человека образуется из одной-единственной клетки всего лишь за 9 месяцев! Одна и та же стволовая клетка может трансформироваться в любую(!) клетку человека, будь то нейрон головного мозга, клетка печени или сердечный миоцит. "Взрослым" клеткам такая трансформация не по силам. "Чужие" стволовые клетки, введенные в организм человека, отторгаются гораздо слабее, чем пересаженные целые органы, состоящие из уже дифференцированных клеток. Стволовых клеток в нашем организме очень мало: у эмбриона — 1 клетка на 10 тысяч, у человека в 60-80 лет — 1 клетка на 5-8 миллионов.
Исследования биологов являются основой для новых работ, которые бы расширили представления о функционировании генов в ходе нормального развития, а также при воздействии на них лекарственных веществ и стрессовых факторов. Это позволило бы усовершенствовать медицинское обслуживание путем создания и применения новых недорогих инструментов ранней диагностики и лечения. Если бы таким путем удалось разработать методы генной терапии, т. е. "исправления" аномальных генов, ответственных за опасные для жизни врожденные нарушения, человечество смогло бы избавиться от некоторых наследственных заболеваний, серьезно снижающих трудоспособность и сокращающих жизнь людей.
Таким образом, на настоящий момент мнения ведущих российских ученых в области клонирования неоднозначны, что, с одной стороны, подчеркивает важность для науки и человечества этой проблемы, с другой стороны противоречит сложившимся на настоящий момент моральным устоям человечества. http://www.computerra.ru/xterra/37034/
1) http://www.cbio.ru/v5/modules/news/article.php?storyid=1979
