Реферат: Особенности клонирования

Содержание

Введение

1.Понятие и история клонирования

1.1Биологическая сущность клонирования

1.2Исторический очерк

2.Клонирование человека

Заключение

Список литературы

Введение

Пожалуй, ни одно из достижений науки не вызвало в минувшем веке столь бурных дебатов, как клонирование. Благодаря историческому научному прорыву д-ра Яна Вильмута и его коллег из Великобритании клонирование человека сейчас уже очень близко к реальности. Эта возможность потенциально дает всему человечеству невероятные возможности. Вот только какие? Споры в научном мире между сторонниками и противниками клонирования становятся всё более жаркими с каждым годом. К сожалению, на обсуждение этой темы с самого начала оказывали влияние сенсационные, но вводящие в заблуждение сообщения СМИ, и общая негативная эмоциональная реакция, порожденная ошибочной научной фантастикой. Отрицательное отношение к клонированию, в первую очередь людей – больше следствие захватывающей дух новизны идеи, чем каких-либо реальных нежелательных последствий. Вполне возможно, что при разумном регулировании преимущества клонирования людей существенно перевесили бы недостатки. Если общественность наложит полный запрет на клонирование человека, это может оказаться печальным эпизодом в человеческой истории.

В работе мы попытаемся разобраться как с преимуществами, так и с предполагаемыми отрицательными последствиями клонирования животных и человека.

1. Понятие и история клонирования

1.1 Биологическая сущность клонирования

Термин «клон» происходит от греческого слова «klon», что означает – веточка, побег, черенок, и имеет отношение, прежде всего к вегетативному размножению. Клонирование растений черенками, почками или клубнями в сельском хозяйстве, в частности в садоводстве, известно уже более 4-х тыс. лет. Начиная с 70-х годов нашего столетия для клонирования растений стали широко использовать небольшие группы и даже отдельные соматические (неполовые) клетки. Дело в том, что у растений (в отличие от животных) по мере их роста в ходе клеточной специализации – дифференцировки – клетки не теряют так называемых тотипотентных свойств, т.е. не теряют своей способности реализовывать всю генетическую информацию, заложенную в ядре. Поэтому практически любая растительная клетка, сохранившая в процессе дифференцировки свое ядро, может дать начало новому организму. Эта особенность растительных клеток лежит в основе многих методов генетики и селекции. 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. Клетки животных, дифференцируясь, лишаются тотипотентности, и в этом – одно из существенных их отличий от клеток растений. Это – главное препятствие при клонирования взрослых позвоночных животных. Дифференцировка клеток в ходе развития позвоночных сопровождается инактивацией неработающих генов. Поэтому клетки теряют тотипотентность, дифференцировка становится необратимой. В конце концов, у одних клеток происходит полное репрессирование генома, у других – в той или иной степени деградирует ДНК, а в некоторых случаях разрушается даже ядро. Однако наряду с дифференцированными клетками культивируемые in vitro (в пробирке) клеточные популяции содержат малодифференцированные стволовые клетки, которые и могут быть использованы как доноры ядер для клонирования млекопитающих.

1.2 Исторический очерк

Начало истории уместно датировать 1839 годом, когда Теодор Шванн доказал свою клеточную теорию, закрепленную в учебниках биологии следующим лозунгом: клетка происходит от клетки. Клеточная теория таила в себе два противоречащих начала: наследственность и дифференциацию. Образуются ли в результате клеточного деления две идентичных дочерних клетки, или производные разные? Когда через некоторое время носителем наследственности определили несущее хромосомы ядро, внимание ученых переключилось с клеточного на ядерный потенциал. Одним из видных учёных, занимавшийся проблемой был Ганс Спиман. Его исследования были прерваны войной. После Второй мировой войны, советский эмбриолог Георгий Викторович Лопашов разработал метод пересадки (трансплантации) ядер в яйцеклетку лягушки. Однако ученому не повезло. В августе 1948 года состоялась печально известная сессия ВАСХНИЛ, где окончательно утвердилось непререкаемое лидерство в биологии известного борца с генетикой Т.Д. Лысенко. Как это часто случалось в истории российской науки, приоритет достался американским эмбриологам Роберту Бригсу и Томасу Кингу, когда в 1952 году они потрясли ученый мир сообщением об удачной пересадке ядра лягушки Rana pipiens. Но к 1960 году Бригс и Кинг пришли к неутешительному выводу, что дифференциация сопровождается прогрессирующим сужением возможности ядер стимулировать нормальное развитие организма. В то же самое время в Англии шведский эмбриолог Майкл Фишберг совместно с коллегами Томасом Элсдейлом и Джоном Гердоном работал над видом лягушки Xenopus laevis, более перспективным для исследований, чем Rana, поскольку там легче решались вопросы трансплантации. На примере Xenopus удалось вырастить головастиков из ядер половозрелых особей. Это был настоящий прорыв. На примере Xenopus Гердон с коллегами в конце концов научились создавать плодовитых взрослых лягушек, используя ядра отдельных эпителиальных клеток пищеварительного тракта головастиков. Это означало, что используемый для пересадки генетический материал все еще содержал необходимую информацию для всего организма. Вокруг исследований Гердона поднялся большой шум. Тогда впервые заговорили и о клонировании человека. Наряду с амфибиями проводились и опыты на млекопитающих. Еще в 1942 году были получены живые особи крыс из изолированных на этапе двухклеточного деления бластомеров, а в 1968 году – кролики из бластомеров поделившихся на 8 клеток. Успешные опыты с амфибиями заставили ученых задуматься о клонировании эмбрионов млекопитающих, в частности мышей. Первое клонирование мыши и клонирование первого млекопитающего было осуществлено в СССР в 1987 г. в лаборатории Чайлахяна Л.М, Вепренцева Б.Н., Свиридовой Т.А., Никитина В.А. Авторы послали свою статью – в журнал «Nature», но работа не была опубликована. Ответом на посланную статью было абсолютное молчание редакции журнала. Первенство в клонировании первого млекопитающего за советскими учеными не признано до сих пор. В 1979 году Стин Вилландсен вырастил отдельные взрослые клетки из восьмиклеточных эмбрионов овцы и крупного рогатого скота. Эксперименты по пересадке ядер для крупного рогатого скота оказались более эффективными, нежели для мышей. В 1991 году Вилландсен сообщил об эксперименте по переносу 100 ядер телят, источником которых была морула. Результатом следующих экспериментов явились клоны восьми телят, полученных из эмбриона одного донора. К сожалению, все телята развивались с отклонениями и имели явные признаки патологии. В феврале 1997 года появилось сообщение о том, что в лаборатории Яна Вильмута в шотландском городе Эдинбурге в Рослинском институте сумели клонировать овцу. Как стало известно позднее, только один опыт из 236 стал удачным. Ян Вилмут из шотландского института Рослина в 1997 году объявил о клонировании первого млекопитающего из ядра соматической клетки. В результате таких манипуляций из 244 образцов 34 развились до стадии, когда их можно было имплантировать в матку суррогатной матери. Летом 1995 года родились 5 ягнят, из которых двое – Меган и Мораг, первые клонированные млекопитающие – дожили до половозрелого возраста, но вскоре погибли. Так стали появляться на свет клонированные овцы. Долли оказалась единственной выжившей из 277. В 2002 году у Долли было отмечено развитие артрита, который как предполагается, мог стать результатом генных мутаций, инициированных процессом клонирования. Помимо артрита у животного наблюдался целый ряд отклонений от нормального развития и в феврале ученые усыпили знаменитую овечку из-за прогрессирующей болезни легких. Долли умерла в возрасте 6 лет. Ныне уже получены клоны таких млекопитающих как овца, мышь, крыса, кошка, корова, коза, свинья, лошадь, мул, кролик и собака.

Технология клонирования не является совершенной. Многие клоны умирают после имплантации в матку, другие – вследствие аномалий развития. Причина – неполное перепрограммирование генетического материала.

В 2006 г. исполнилось 10 лет с момента научно-подтвержденного клонирования животного. Отметим основные вехи после этого события.

· 1997 г. Американский врач Ричард Сид объявил о строительстве собственной клиники по клонированию человека;

· 2001 г. Итальянский доктор Северино Антинори объявил о планах создания клонированных детей для бесплотных пар;

· 2001 г. Декан медицинского факультета Университета Питтсбурга Джеральд Шаттен провел 724 неудачные попытки клонирования обезьяны;

· 2002 г. Генетик Ирина Полежаева впервые в мире клонировала котенка, а в 2006 г. — лошадь;

· 2002 г. Президент компании Clonaid Брижит Буаселье объявила о рождении первого клонированного ребенка, не представив никаких научных доказательств;

· 2004 г. Корейский биолог Хван У Сок разработал новую технологию клонирования человека, которая впоследствии оказалась фальшивкой;

· 2006 г. Американский медик Панайотис Зевос впервые опубликовал технологию клонирования человека.

Итак работы по клонированию позвоночных были начаты на амфибиях в начале 50-х годов и интенсивно продолжаются вот уже пять десятилетий. Что касается амфибий, то проблема клонирования взрослых особей остается до сих пор не решенной. Установлено, что в ходе клеточной дифференцировки у позвоночных происходит или потеря определенных генных локусов или их необратимая инактивация. Судя по всему, утрачивается та часть генома, которая контролирует не ранние, а более поздние этапы онтогенеза, в частности, метаморфоз амфибий. Механизм этого явления пока не поддается научному объяснению. Но очевидно, что для клонирования взрослых позвоночных необходимо использовать малодифференцированные делящиеся клетки. Это методически важное положение было учтено в более поздних работах.

Клонирование животных может оказаться особенно важно в селекции, так как для получения сельскохозяйственных животных, в частности, крупного рогатого скота, с закрепленными особо ценными качествами обычными приемами требуются десятки лет работы.

2. Клонирование человека

Клон – это идентичный близнец другого человека, отсроченный во времени. В сущности, речь идет даже не о клонировании, а о получении копии отдельного индивида, поскольку термин «клонирование» предполагает получение некоего множества особей. Но слово уже прижилось, поэтому используется по-прежнему. Научно-фантастические романы и кинофильмы создали у людей впечатление, будто человеческие клоны окажутся бездумными зомби, монстрами вроде Франкенштейна или двойниками.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--