Генная инженерия клонирование кратко

Обновлено: 02.07.2024

Генная инженерия (технология рекомбинантных ДНК, молекулярной клонирование) — современное направление биотехнологии, объединяющее знания, приемы, методики комплекса смежных наук, в частности генетики, химии, биологии. С их помощью удается выделить необходимый ген из генома, перенести этот генетический материал из одного организма в другой с целью получения новых полезных для человека наследственных свойств.

Обычно этот термин связывают с клонированием генов, молекулярным клонированием, технологией рекомбинантных ДНК либо генетическими манипуляциями.

Генную инженерию можно определить как систему экспериментальных приемов, манипуляций, которые с помощью молекулярной биологии позволяют лабораторным путем создать искусственные генетические детерминанты в виде рекомбинантных (измененных) молекул ДНК. Таким образом, благодаря генной инженерии можно целенаправленно конструировать новые биологические объекты.

Характерной чертой генной инженерии является то, что лабораторное воспроизведение некоторых ключевых генетических процессов осуществляется на молекулярном уровне (уровне клетки и молекул). Внедрение в клетку новой генетической информации в виде рекомбинантных молекул ДНК изменяет ее фенотип и генотип, в результате чего экспериментатор получает измененный в соответствии с поставленной целью микроорганизм.

В генах содержится информация, позволяющая синтезировать в организме молекулы РНК и белки, в том числе ферменты. Для того чтобы заставить клетку образовывать новые, неизвестные ей вещества, в ней должны синтезироваться соответствующие наборы ферментов. Для этого нужно целенаправленно изменить находящиеся в ней гены либо внедрить в нее новые, ранее отсутствовавшие.

Изменения генов в живых клетках называют мутациями. Они могут происходить под действием, например, мутагенов — химических излучений или ядов.

Генно-модифицированный организм (ГМО) — это организм, генотип которого был искусственно изменен при помощи генно-инженерных методов.

Генно-инженерные методы направлены на конструирование новых, не существующих в природе сочетаний генов. В результате их использования можно получать рекомбинантные, то есть модифицированные молекулы ДНК и РНК.

С этой целью выделяют отдельные гены (кодирующие необходимый продукт) из клеток какого-то организма и внедряют их в другие организмы: дрожжи, бактерии, млекопитающие. Получив новые гены, они смогут синтезировать конечные продукты с измененными свойствами, необходимыми человеку.

Генная инженерия широко используется во многих сферах человеческой жизни с целью наделения живых организмов желательными свойствами, которыми они не обладали ранее, комбинируя имеющийся генетический материал, удаляя старые или синтезируя новые гены.

На основе генной инженерии сформировалась одна из современных ветвей биотехнологии — отрасль фармацевтической промышленности.

История развития, зачем нужно вмешиваться

Основы классической генетики были заложены в середине XIX В. Так, в 1865 г. чешско-австрийский биолог Грегор Мендель раскрыл принципы передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам на примере растений. К сожалению его эксперименты не получили заслуженного признания, и только в 1900 г. Хуго де Фриз, а также другие европейские ученые независимо друг от друга вновь открыли законы наследственности.

Одновременно с этим происходило формирование знаний о ДНК:

Швейцарский биолог Фридрих Мишер в 1869 г. открыл факт существования макромолекулы.
Американский биолог Томас Морган в 1910 г., основываясь на характере наследования у дрозофил, обнаружил, что на хромосомах гены расположены линейно и образуют группы сцепления.
Эйвери Мак Леод и Мак Карти в 1944 г. показали, что именно ДНК является носителем наследственной информации.
Американец Джон Уотсон и британец Фрэнсис Крик в 1953 г. сделали важнейшее открытие, определив молекулярную структуру ДНК — двойную спираль.

В конце 1960-х гг. происходит активное развитие генетики, а важными объектами ее изучения становятся плазмиды и вирусы. Ученые разработали методы выделения высокоочищенных препаратов неповрежденных молекул ДНК, вирусов и плазмид, а в 1970-х г.г. открыли ряд ферментов, катализирующих реакции превращения ДНК.

Как отдельное направление исследовательской работы генная инженерия зародилась в США в 1972 г., когда в Стэнфордском университете ученые Стэнли Норман Коэн, Пол Берг, Герберт Бойер со своей научной группой смогли создать первую рекомбинантную ДНК, внедрив новый ген в бактерии кишечной палочки (E. coli).

В 1980-х гг. американский биохимик Кэри Маллис (будущий лауреат Нобелевской премии по химии) впервые разработал технику ПЦР. Он обнаружил фермент, участвующий в репликации ДНК — ДНК-полимеразу. Этот специфический фермент буквально считывает отрезки цепи нуклеотидов молекулы и использует их как шаблон для дальнейшего копирования генетической информации.

В 1987 г. впервые были проведены полевые испытания генетически модифицированных сельскохозяйственных растений. В итоге вывели устойчивый к вирусным инфекциям сорт помидор.

В 1996 произошел прорыв в истории развития генной инженерии, так как на свет появилась овца Долли — первое клонированное млекопитающее методом пересадки ядра соматической клетки в цитоплазму яйцеклетки. Благодаря этому революционному достижению в генной инженерии впервые стало возможным серьезно относиться к клонированию и выращиванию живых организмов на основе молекул.

Можно выделить 3 стадии в развитии генной инженерии:

Выдвижение гипотезы и доказывание принципиальной возможности получения рекомбинантных молекул ДНК in vitro (в пробирке). Начался этап формирования гибридов между различными плазмидами.
Начало работ по получению рекомбинантных молекул ДНК между хромосомными генами прокариот и различными плазмидами. В ходе исследований была доказана их реальная жизнеспособность, стабильность, адаптация к окружающей среде.
Экспериментальные исследования по внедрению в векторные молекулы ДНК (то есть молекулы, способные переносить генетический код и встраиваться в генетическую структуру клетки-реципиента) генов эукариот. В основном использовались гены животных.

В настоящее время генная инженерия развивается как экспериментальная наука, с помощью которой многие люди избавляются от различных заболеваний, создаются новые сорта растений и т. д.

Какие задачи стоят перед ней

Основными задачами генной инженерии являются:

Конструирование рекомбинантных ДНК, способных придать клеткам-реципиентам полезные для человечества свойства (синтезирование пищевого и коровьего белка).
Создание и применение генно-инженерных штаммов бактерий, животных и человека для культивирования вирусов с целью получения вакцин, сывороток, диагностических препаратов, лекарственных средств.
Создание трансгенных животных.
Получение трансгенных растений с желаемыми свойствами.
Разработка методов генной терапии человека.

получение изолированного гена путем синтеза либо выделения из клеток;
создание рекомбинантных молекул ДНК, состоящих из фрагментов молекул ДНК, полученных от разных организмов;
клонирование генов или генетических структур;
внедрение гена в вектор для переноса в организм;
перенос вектора с геном в модифицируемый организм и синтез чужеродного белка;
преобразование клеток организма;
отбор генетически модифицированных организмов (ГМО) и устранение неудачных вариантов.

Виды, сферы применения генной инженерии

Человек использует генную инженерию для получения трансгенных растений и животных, генной терапии наследственных заболеваний, производства лекарственных препаратов, вакцин, гормонов и т. д.

В настоящее время генная инженерия широко распространена в отраслях народного хозяйства: фармакологической, микробиологической, пищевой промышленности, в сельском хозяйстве.

В медицине:

Разработка с помощью синтезированных генов интерферонов — белков, вырабатываемых организмом в ответ на вирусную инфекцию, а также гормонов. Ученые рассматривают возможность использования интерферонов в качестве средства лечения от СПИДа и рака. Массовое производство этого полезного белка очень эффективно, ведь всего один литр бактериальной культуры дает столько интерферона, сколько добывают из тысяч литров человеческой крови.
Производство в промышленных масштабах путем использования генномодифицированных бактерий инсулина, необходимого для лечения сахарного диабета.
Используя рекомбинантную ДНК, получение человеческого гормона роста — единственного лекарства от гипофизарной карликовости (редкого детского заболевания).
Клинические испытания около 200 новых диагностических препаратов (генных, а не белковых), а также более 100 лекарственных веществ.

С помощью генно-инженерных методов создали ряд вакцин, которые сейчас проходят испытания по проверке их эффективности против ВИЧ — вируса иммунодефицита человека, вызывающего СПИД.

В настоящее время интенсивно развивается и генная терапия. Так, для борьбы со злокачественными опухолями в организм вводят сконструированную копию гена, который кодирует мощный противоопухолевый фермент.

Важным направлением генной инженерии является обеспечение больных людей органами для пересадки. Например, трансгенная свинья, может стать донором сердца, почек, печени, сосудов и кожи для людей, так как по размерам внутренних органов и физиологии она наиболее близка к человеку.

В сельском хозяйстве:

Главными задачами являются:

выведение устойчивых к вирусам видов животных и растений, сельскохозяйственных культур;
защита растений от насекомых-вредителей;
уменьшение интенсивности обработки полей пестицидами и т. д;
увеличение витаминов и полезных веществ в зерновых культурах;
улучшение качества и вкуса пищи;
получение дизельного топлива из животных и растительных жиров;
решение экологических проблем — например, очистка почвы от промышленных отходов, защита окружающей среды от загрязнений, разработка новых очистительных сооружений.

В генной терапии —проведение в клетке пациента различных манипуляций с генетическим материалом, в частности с ДНК или РНК, для лечения определенных заболеваний:

замена мутировавшего гена, провоцирующего болезнь, здоровой копией;
инактивация неправильно функционирующих мутирующих генов;
внедрение нового гена, помогающего бороться с заболеванием.

Этапы создания трансгенного организма

Роль в жизни человека, примеры

Генная инженерия как одно из главных направлений научно-технического прогресса способствует ускорению решения вопросов здравоохранения, продовольственных, энергетических, сельскохозяйственных, экологических и иных актуальных задач.

Существует несколько сотен генетически измененных продуктов, употребляемых людьми во всем мире. Чаще всего на упаковке таких продуктов должно быть написано, что они сделаны из генетически модифицированного продукта.

Защитники генетически модифицированных организмов считают, что только они могут спасти человечество от голода, способствуя увеличению мирового производства сельскохозяйственной продукции. Ведь генетически модифицированные сорта растений:

быстрее созревают и дольше хранятся;
устойчивые к погоде, болезням;
могут самостоятельно вырабатывать инсектициды против вредителей;
способны приносить хороший урожай в отличие от старых сортов, погибающих при неблагоприятных условиях.

Особые возможности открывает генная инженерия перед медициной и фармацевтикой. Благодаря генно-инженерным методам во всем мире успешно практикуют производство лекарств. Так, многие болезни, не поддающиеся в настоящее время диагностике и лечению, например: сердечно-сосудистые, раковые заболевания, умственные и нервные расстройства, вирусные и паразитные инфекции — с помощью генной инженерии можно будет своевременно диагностировать и вылечить.

По мнению медиков, генномодифицированные продукты — основа специальных диет, помогающих в профилактике и лечении различных болезней. Ученые утверждают, что благодаря таким продуктам люди с остеопорозом, сахарным диабетом, онкологическими, сердечно-сосудистыми заболеваниями, болезнями кишечника, печени и др. смогут расширить свой рацион питания.

Некоторые ученые считают, что внесение изменений в генный код животных и растений не противоречит, а соответствует природе, ведь абсолютно все живые организмы, включая и бактерии, и человека — результат естественного отбора и мутаций. Отличие заключается лишь в том, что ученым для образования их новых видов нужно несколько лет, а природа затрачивает на этот процесс столетия и даже тысячелетия.

Самыми распространенными в мире генно-модифицированными растениями являются: хлопок, масличный рапс, кукуруза, соя. В некоторых странах разрешают выращивать трансгенные кабачки, помидоры, рис, проводятся эксперименты на винограде, сахарной свекле, табаке, подсолнечнике, деревьях и т. д.

Основную массу трансгенов выращивают в Аргентине, США, Китае, Канаде. В странах Европы часто действует запрет на ввоз генетически измененного продовольствия, либо требуется обязательная маркировка таких продуктов. В странах ЕС разрешены только три вида генетически измененных растений — три сорта кукурузы.

В России разрешено использовать лишь 14 видов ГМО для продажи и производства пищевых продуктов: 4 сорта картофеля, 1 сорт сахарной свеклы, 8 сортов кукурузы и 1 сорт риса.

Следует отметить, что при употреблении такой пищи сохраняется потенциальная опасность отдаленных последствий для здоровья человека. Хотя опасность продуктов с ГМО официально не доказана, и они разрешены к применению Всемирной организацией здравоохранения, по мнению некоторых ученых к ним нужно относиться с осторожностью до завершения полномасштабных исследований воздействия ГМО на организм.

И тем более, во избежание непредсказуемых последствий, следует особо тщательно подходить к вопросам их применения в детском питании.

Несмотря на существующие риски, на обвинения в бесчеловечности защитников животных и растений, генная инженерия открывает перед человечеством огромные возможности, если умело распоряжаться полученными знаниями.

Возможности биотехнологии необычайно велики благодаря тому, что ее методы выгоднее обычных: они используются при оптимальных условиях (температуре и давлении), более производительны, экологически чисты и не требуют химических реактивов, отравляющих среду и др.

Объекты биотехнологии: многочисленные представители групп живых организмов — микроорганизмы (вирусы, бактерии, протисты, дрожжи и др.>, растения, животные, а также изолированные из них клетки и субклеточные структуры (органеллы). Биотехнология базируется на протекающих в живых системах физиолого-биохимических процессах, в результате которых осуществляются выделение энергии, синтез и расщепление продуктов метаболизма, формирование химических и структурных компонентов клетки.

Главные направления биотехнологии:

1) производство с помощью микроорганизмов и культивируемых эукариотических клеток биологически активных соединений (ферментов, витаминов, гормональных препаратов), лекарственных препаратов (антибиотиков, вакцин, сывороток, высокоспецифичных антител и др.), а также белков, аминокислот, используемых в качестве кормовых добавок;

2) применение биологических методов борьбы с загрязнением окружающей среды (биологическая очистка сточных вод, загрязнений почвы и т. и.) и для защиты растений от вредителей и болезней;

3) создание новых полезных штаммов микроорганизмов, сортов растений, пород животных и т. п.

Человечеству необходимо научиться эффективно изменять наследственную природу живых организмов, чтобы обеспечить себя доброкачественной пищей и сырьем и при этом не привести планету к экологической катастрофе. Поэтому не случайно главной задачей селекционеров в наше время стало решение проблемы создания новых форм растений, животных и микроорганизмов, хорошо приспособленных к индустриальным способам производства, устойчиво переносящих неблагоприятные условия, эффективно использующих солнечную энергию и, что особенно важно, позволяющих получать биологически чистую продукцию без чрезмерного загрязнения окружающей среды. Принципиально новыми подходами к решению этой фундаментальной проблемы является использование в селекции генной и клеточной инженерии.

раздел молекулярной генетики, связанный с целенаправленным созданием новых молекул ДНК, способных размножаться в клетке-хозяине и осуществлять контроль за синтезом необходимых метаболитов клетки.

Возникнув на стыке химии нуклеиновых кислот и генетики микроорганизмов, генная инженерия занимается расшифровкой структуры генов, их синтезом и клонированием, вставкой выделенных из клеток живых организмов или вновь синтезированных генов в клетки растений и животных с целью направленного изменения их наследственных свойств.

Для осуществления переноса генов (или трансгенеза) от одного вида организмов в другой, часто очень далекий по своему происхождению, необходимо выполнить несколько сложных операций:

выделение генов (отдельных фрагментов ДНК) из клеток бактерий, растений или животных. В отдельных случаях эту операцию заменяют искусственным синтезом нужных генов;

соединение (сшивание) отдельных фрагментов ДНК любого происхождения в единую молекулу в составе плазмиды;

введение гибридной плазмидной ДНК, содержащей нужный ген, в клетки хозяина;

копирование (клонирование) этого гена в новом хозяине с обеспечением его работы.

Клонированные гены путем микроинъекции вводят в яйцеклетку млекопитающих или протопласты растений (изолированные клетки, лишенные клеточной стенки) и из них выращивают целых животных или растения, в геном которых встроены (интегрированы) клонированные гены. Растения и животные, геном которых изменен путем генноинженерных операций, получили название трансгенных растений или трансгенных животных.

Уже получены трансгенные мыши, кролики, свиньи, овцы, в геноме которых работают чужеродные гены различного происхождения, в том числе гены бактерий, дрожжей, млекопитающих, человека, а также трансгенные растения с генами других, неродственных видов. Трансгенные организмы свидетельствуют о больших возможностях генной инженерии как прикладной ветви молекулярной генетики (например, получено новое поколение трансгенных растений, для которых характерны такие ценные признаки, как устойчивость к гербицидам, к насекомым и др.).

На сегодняшний день методы генной инженерии позволили осуществить синтез в промышленных количествах таких гормонов, как инсулин, интерферон и соматотропин (гормон роста), которые необходимы для лечения ряда генетических болезней человека — сахарного диабета, некоторых видов злокачественных образований, карликовости,

С помощью генетических методов были получены также штаммы микроогранизмов (Ashbya gossypii, Pseudomonas denitrificans и др.), которые производят в десятки тысяч раз больше витаминов (С, В₃, В₁₃, и др.), чем исходные формы.

В основе клеточной инженерии лежит использование методов культивирования изолированных клеток и тканей на искусственной питательной среде в регулируемых условиях. Это стало возможным благодаря способности растительных клеток в результате регенерации формировать целое растение из единичной клетки. Условия регенерации разработаны для многих культурных растений — картофеля, пшеницы, ячменя, кукурузы, томатов и др. Работа с этими объектами делает возможным использование в селекции нетрадиционных методов клеточной инженерии — соматической гибридизации, гаплоидии, клеточной селекции, преодоления нескрещиваемости в культуре и др.

метод получения нескольких идентичных организмов путем бесполого (в том числе вегетативного) размножения. Таким способом на протяжении миллионов лет размножаются в природе многие виды растений и животных. Однако сейчас термин "клонирование" обычно используется в более узком смысле и означает копирование клеток, генов, антител и даже многоклеточных организмов в лабораторных условиях. Появившиеся в результате бесполого размножения экземпляры по определению генетически одинаковы, однако и у них можно наблюдать наследственную изменчивость, обусловленную случайными мутациями или создаваемую искусственно лабораторными методами.

Тематические задания

А1. Производством лекарств, гормонов и других биологических веществ занимается такое направление, как

1) генная инженерия

2) биотехнологическое производство

3) сельскохозяйственная промышленность

А2. В каком случае метод культуры тканей окажется наиболее полезным?

1) при получении гибрида яблони и груши

2) при выведении чистых линий гладкосемянного гороха

3) при необходимости пересадить кожу человеку при ожоге

4) при получении полиплоидных форм капусты и редьки

А3. Для того чтобы искусственно получать человеческий инсулин методами генной инженерии в промышленных масштабах, необходимо

1) ввести ген, отвечающий за синтез инсулина в бактерии, которые начнут синтезировать человеческий инсулин

2) ввести бактериальный инсулин в организм человека

3) искусственно синтезировать инсулин в биохимической лаборатории

4) выращивать культуру клеток поджелудочной железы человека, отвечающей за синтез инсулина.

Генная инженерия является важным разделом молекулярной генетики, связанной с возможностью целенаправленного создания новых комбинаций генетического материала.

Как самостоятельная наука генная инженерия возникла в 1972 г. в США. Тогда в лаборатории в Станфордского университета американский биолог П. Берга получила первую рекомбинатную (гибридную) ДНК или (рекДНК).

Она соединяла в себе фрагменты ДНК фага лямбда, кишечной палочки и обезьяньего вируса SV40.

За короткий срок генная инженерия оказала огромное влияние на развитие молекулярно-генетических методов и позволила существенно продвинуться по пути познания строения и функционирования генетического аппарата.

С помощью генной инженерии стало возможным конструирование из различных фрагментов ДНК нового генетического материала, введение которого в рецепиентный организм, обеспечивает условия для его функционирования и стабильного наследования.

Расшифровка генома человека, установление универсальности генетического кода, то есть факта, что у всех живых организмов включение одних и тех же аминокислот в белковую молекулу кодируются одними и теми же последовательностями нуклеотидов в цепи ДНК дали новый импульс развитию генной инженерии.

Генно-инженерные методы считаются наиболее перспективными в сельском хозяйстве, особенно в растениеводстве. Вклад биотехнологии в сельскохозяйственное производство заключается в облегчении традиционных методов селекции растений и животных и разработке новых технологий, повышающих эффективность сельского хозяйства.

Генная инженерия позволяет получать растения с новыми, в том числе не встречающимися в природе комбинациями наследственных свойств.

Это в свою очередь повышает устойчивость трансгенных растений к природным аномалиям, вредителям и различным болезням, увеличивает их урожайность

Однако, по мнению ряда ученых, генно-модифицированные растения, в том числе те, которые человек использует в пищу, представляют для него серьезную опасность. Влияние таких продуктов на здоровье человека пока подробно не изучено.

Кроме того, неконтролируемое распространение таких растений может нарушить биологический баланс в природе.

Благодаря генной инженерии стало возможным производить биотехнологическим методом в значительных масштабах вещества, синтезируемые живыми организмами в естественных условиях в ничтожных количествах.

К таким веществам можно отнести интерферон – гормон роста человека, инсулин человека, пептидные гормоны, ферменты, аминокислоты, витамины, антибиотики, органические кислоты и др.

Многие промышленные технологии заменяются технологиями, использующими ферменты и микроорганизмы. Например, ген гормона роста переносят в бактерию таким образом, чтобы она сама стала способна производить его.

Этот метод позволяет создавать штаммы бактерий, производящих многие биологически активные вещества, используемые в медицине, сельском хозяйстве и микробиологической промышленности.

В частности, по такой технологии для лечебного применения был получен инсулин человека (хумулин).

С помощью генной инженерии в неограниченных количествах могут производиться гормоны и другие белки человека, необходимые для лечения генетических заболеваний.

Кроме того, на основе многочисленных мутантов, получаемых в процессе экспериментов, созданы высокоэффективные тест-системы для выявления генетической активности факторов среды. В частности, разработаны методики для выявления канцерогенных соединений.

Генными инженерами разработаны методы, позволяющие выращивать из отдельных клеток и тканей целые живые биологические организмы, появилась возможность их клонирования.

Первоначально этот термин использовался в микробиологии и селекции, позднее широкое распространение получил в генетике.

В настоящее время под клонированием понимается процесс изготовления генетически идентичных копий отдельных клеток, органов, систем или целого биологического организма.

Генными инженерами разработаны несколько методов клонирования высших животных.

Метод партеногенеза, в котором индуцируется деление и рост неоплодотворённой яйцеклетки. Этот метод имеет определенные ограничения, поскольку позволяет осуществлять клонировании только индивидов женского пола.

Эти клетки ещё не дифференцированы, то есть не началась закладка органов, поэтому их ядра легко заменяют функцию диплоидного ядра только что оплодотворённой клетки.

Первые успешные опыты по трансплантации ядер клеток тела в яйцеклетку осуществили в 1952 г. в США У.Р. Бриггс и Т.Дж. Кинг, которые получили генетические копии лягушки.

Аналогичного результата добился в 1960 г. Дж. Гердон в Великобритании. В 1983 г. генетикам удалось получить серийные клоны взрослых амфибий.

В 1997 г. шотландский ученый Ян Уилмут из Рослинского института, используя указанный метод, получает хирургическим путём знаменитую овцу Долли – генетическую копию матери.

Для этого из клеток ее вымени было взято ядро для пересадки в яйцеклетку другой овцы. Успеху способствовало то, что взамен иньецирования нового ядра удалось добиться слияния лишённой ядра яйцеклетки с обычной неполовой клеткой. После этого яйцеклетка с заменённым ядром развивалась как оплодотворённая.

Очень важно, что этот метод позволяет взять ядро клонируемой особи в зрелом возрасте, когда уже известны ее генетические признаки.

К сожалению, по мнению ученых, у Долли были не слишком удачные предшественники. Создателю легендарной овцы пришлось провести 277 ядерных трансплантаций. Из всех полученных эмбрионов лишь 29 прожили дольше шести дней, и только один развился в полноценного ягнёнка, названного Долли.

Следует отметить, что видные биологи мира высказывают серьезные сомнения в чистоте эксперимента с овцой Долли, что породило острые дебаты среди генетиков.

Критике подвергнут научный отчет, опубликованный Яном Уилмутом и его коллегами из университета, где появилась на свет Долли.

Под клонированием человека понимается формирование и выращивание принципиально новых человеческих существ, точно воспроизводящих не только внешне, но и на генетическом уровне того или иного индивида ныне существующего или ранее существовавшего.

В современных подходах к возможности клонирования человека различают два вида репродуктивное и терапевтическое.

Репродуктивное клонирование человека предполагает, что индивид, родившийся в результате клонирования, имеет все юридические права обыкновенного человека.
Клон регистрируется, получает имя, гражданские права, образование, воспитание, как и все обычные люди.

Терапевтическое клонирование человека предполагает, что развитие эмбриона останавливается в течение 14 дней, а сам эмбрион используется как продукт для получения стволовых клеток.

В некоторых государствах работы по репродуктивному клонированию запрещены на законодательном уровне, при этом разрешено терапевтическое клонирование.

Однако законодатели опасаются, что легализация терапевтического клонирования может привести к его переходу в репродуктивное.

Правовые нормы, регулирующие возможность клонирования человека

Одним из первых международно-правовых актов, установивший запрет на клонирование человека, является Дополнительный Протокол к Конвенции Совета Европы о защите прав человека и человеческого достоинства в связи с применением биологии и медицины, касающийся запрещения клонирования человеческих существ.

Протокол был подписан 12 января 1998 г. Из 43 стран-членов Совета Европы к протоколу присоединились 24 страны. Протокол вступил в силу 1 марта 2001 г. после его ратификации 5 государствами.

Организация Объединённых Наций в 2005 г призвала страны-члены ООН принять законодательные акты, запрещающие все формы клонирования.

В ходе дискуссии по данному вопросу на Генеральной Ассамблеи ООН рассматривалось несколько вариантов соответствующей декларации.

В частности, США, Испания, Коста-Рика и ряд других государств выступили за полный запрет всех форм клонирования.
Бельгия, Британия, Япония, Южная Корея, Россия и другие страны предлагали оставить вопрос о терапевтическом клонировании на усмотрение самих государств.

В результате Декларация ООН о клонировании человека, была принятая резолюцией 59/280 Генеральной Ассамблеи от 8 марта 2005 г.

В настоящее время во многих станах мира приняты соответствующие законы, запрещающие клонирование человека, причем их нарушение в ряде стран рассматривается как уголовное преступление.

В частности, специальные поправки были внесены в уголовные кодексы Испании (1995), Сальвадора (1997), Колумбии (2000), Эстонии (2001), Мексики (2002), Молдовы (2002), Словении (2002), Словакии (2003), Румынии (2004), Франции (2004).

В ряде стран уголовная ответственность за клонирование установлена специальными законами.

Так, например, Федеральный закон ФРГ о защите эмбрионов (1990) рассматривает как уголовное преступление создание эмбриона, генетически идентичного другому эмбриону, происходящему от живого или мертвого лица.

При этом в законе не запрещается терапевтическое клонирование человека.

В США официальный запрет на клонирование человека впервые был введен ещё в 1980 г. Американские законодатели в 2003 г. принял новый закон, согласно которому клонирование, нацеленное как на размножение, так и на медицинские исследования и лечение, рассматривается как преступление и карается тюремным заключением на срок до 10 лет и штрафом в размере 1 млн. долл.

В 2009 г. была принята поправка к указанному закону, которая сняла запрет на терапевтическое клонирование человека.

В Австралии под законодательным запретом находится клонирование человека в репродуктивных целях. В декабре 2006 г. был снят запрет на клонирование человеческого эмбриона. В 2008 г. ученым было разрешено создавать клонированные эмбрионы человека для получения эмбриональных стволовых клеток.

Очевидно, что по мере развития генной инженерии и совершенствования самой техники клонирования будет меняться и законодательство, регулирующее данную деятельность на национальном и международном уровне.

Клонирование человека в России

Таким образом, речь идет только о репродуктивном, а не терапевтическом клонировании.

Как было указано в его преамбуле, закон вводил временный (сроком на пять лет) запрет на клонирование человека. Законодатели мотивировали принятие закона принципами уважения человека, признания ценности личности, необходимости защиты прав и свобод человека и учитывая недостаточно изученные биологические и социальные последствия клонирования человека.

Срок действия закона истёк в июне 2007 г. Образовался правовой вакуум и в последующие два года вопрос клонирования человека никак не регулировался российскими законами.

В конце марта 2010 г. официальный запрет на клонирование человека в России был продлён.

В новом законе оговорено, что клонирование других организмов, а также любых клеток, в том числе человеческих, в исследовательских целях не запрещено, т.е. терапевтическое клонирование разрешено.

С учетом перспективы использования имеющихся и разрабатываемых технологий клонирования организмов, предусматривается возможность продления запрета на клонирование человека или его отмены по мере накопления научных знаний в данной области, определения моральных, социальных и этических норм при использовании технологий клонирования человека.

Основные проблемы клонирования человека

Очевидно, что человечество очень близко подошло к возможности клонирования человека. Пока технология клонирования человека не отработана и соответственно прогнозы по этому поводу весьма условны. В настоящее время достоверно известно, что не зафиксировано ни одного случая клонирования человека.

Клонирование способно кардинальным образом решить такие медицинские проблемы, как трансплантация тканей и органов, что может спасти миллионы людей, умирающих от дефицита донорских органов.

Почти все страны мира испытывают недостаток донорских органов – почек, сердец, поджелудочных желез, печени и др.

В перспективе появится возможность трансплантации утраченных конечностей и других частей тела. Для многих миллионов инвалидов – это шанс вновь стать полноценным человеком.

Клонирование дает возможность иметь детей при самых тяжелых случаях бесплодия, а одиноким людям обрети близкого человека.

Родители, потерявшие ребенка, могут получить шанс хоть немного смягчить свое горе, воспитывая двойника.

Однако, реально приближающаяся, гипотетическая возможность клонирования человека уже сейчас сталкивается с множеством этических, религиозных, юридических и иных проблем, которые пока не имеют однозначных очевидных решений.

Прежде всего, существует проблема биологической безопасности клонирования человека, связанная с непредсказуемостью долгосрочных генетических изменений.

Серьезные опасения вызывает достаточно большой процент неудач при клонировании и связанная с этим высокая вероятность появления неполноценных людей.

Невозможность достичь стопроцентной чистоты эксперимента обуславливает некоторую неидентичность клонов. По этой причине снижается практическая ценность клонирования.

Вопреки распространённому заблуждению, клон, как правило, не является полной копией оригинала. При клонировании может копироваться только генотип, а фенотип не копируется.

Более того, даже при развитии в одинаковых условиях клонированные организмы не будут полностью идентичными, так как существуют многочисленные случайные отклонения в развитии.

Это доказывает пример естественных клонов человека — монозиготных близнецов, которые обычно развиваются в одинаковых условиях.

Родители, родственники и близкие друзья могут различать их по небольшой разнице в чертах лица, расположению родинок, родимых пятен, тембру голоса и другим внешним признакам.

Однако они не имеют идентичного ветвления кровеносных сосудов, не полностью совпадают их капиллярные линии. Такие близнецы могут также отличаться уровнем развития интеллекта и чертами характера.

Кроме того, речь не может идти о полной идентичности клонируемой личности, поскольку принципиальным ограничением является невозможность повторения сознания человека.

Клонирование человека имеет этико-религиозный аспект, поскольку противоречит основными религиозными догматами мировых религий – христианства, ислама, иудаизма, буддизма.

Это относится к вере в божественное происхождение человека, наличие загробной жизни, реинкарнацию и др. Церковным иерархам только в кошмарном сне может, привидится клонированный Иисус-Христос, Пророк Магомед или живой Будда.

Несмотря на то, что до реального клонирования человека, по всей видимости, относительно далеко эта тема давно и активно эксплуатируется в художественной литературе.

В научной фантастике многие авторы писали о клонировании человека и особенно известных и выдающихся деятелей.

В свое время этот роман стал поистине сенсацией в литературном мире. Он был награжден Национальной премией в области литературы для детей и юношества номинировался на ряд престижных международных литературных премий.

По его словам, в настоящее время два мальчика и девочка, проживают на территории Восточной Европы. Растут и развиваются в соответствии с возрастом, им исполнилось по 9 лет.

Подтвердить эту информацию достаточно сложно. Свежо предание да верится с трудом.

Клонирование генов – это процедура, включающая выделение и амплификацию отдельных генов в реципиентных клетках, про- и эукариотических. Эти клетки, содержащие нужный ген, можно использовать для получения: а) большого количества белка, кодируемого данным геном; б) большого количества самого гена в высокоочищенном виде.

Процесс клонирования генов включает в себя несколько стадий:

1. Получение необходимого гена:

а) путем расщепления геномной ДНК с помощью рестриктаз (эндонуклеазы, расщепляющие молекулу ДНК в строго определенном месте);

б) путем химического синтеза только небольших фрагментов ДНК (так как зная последовательность аминокислотных остатков в белковой молекуле, можно всегда определить последовательность нуклеотидов в фрагменте ДНК, кодирующем данный белок, в соответствии с генетическим кодом). Так, путем химического синтеза был получен ген, ответственный за синтез соматостатина;

в) из клеток организма выделяют молекулы иРНК и с помощью фермента обратной транскриптазы (РНК-зависимая ДНК-по-лимераза) снимают ДНК-копии необходимого гена. Например, из островных клеток поджелудочной железы были выделены иРНК, несущие информацию о синтезе инсулина. А из клеток, инфицированных вирусами, выделены и РНК, несущие информацию о синтезе интерферона.

3. Ввод рекомбинантной ДНК в состав клетки-реципиента. Клетки, выбранные для клонирования генов могут быть как про-, так и эукариотическими. Чаще всего для этой цели используют бактерии, поскольку их культивирование не представляет большой проблемы (E. coli, В. subtilis и др.). Но если ген выделен по методике 1, то его необходимо клонировать в клетках эукариотов, например, дрожжей. Ввод рекомбинантной ДНК осуществляют путем трансформации (проницаемость клеточной стенки бактерий увеличивается в разбавленном растворе хлористого кальция) или трансдукции (в случае использования в качестве вектора бактериофага).

4. Отбор трансформированных бактерий. Поскольку не все бактериальные клетки в реакционной смеси будут трансформированы, необходимо произвести отбор клеток, содержащих рекомбинантные бактерии. Отбор обычно основан на том, что плазмиды обеспечивают резистентность к тем или иным антибиотикам, а следовательно, бактерии, содержащие плазмиды, будут размножаться в присутствии соответствующего антибиотика.

5. Культивирование трансформированных клеток. Культивирование отобранных клеток необходимо для наращивания биомассы с целью амплификации генов в клетках-реципиентах.

6. Выделение белкового продукта гена или выделение встроенной ДНК из очищенных плазмид.

Процесс клонирования генов включает в себя несколько стадий:

1. Получение необходимого гена:

6. Выделение белкового продукта гена или выделение встроенной ДНК из очищенных плазмид.

Читайте также: