Клонирование животных реферат по биологии

Обновлено: 30.06.2024

Напомним, что клонирование в биологии – метод получения нескольких идентичных организмов путем бесполого (в том числе вегетативного) размножения. Эти копии должны обладать идентичной наследственной информацией, т.е. нести идентичный набор генов.

Наибольшее интерес представляет клонирование многоклеточных организмов, которое стало возможным благодаря успехам генной инженерии. Создавая особые условия и вмешиваясь в структуру ядра клетки специалисты заставляют развиваться её в нужную ткань или даже в целый заранее намеченный организм. Причём открыты не только методы воспроизведения того организма, из которого клетка была взята, но и другого организма — того, от которого был взят только генетический материал. Появилась принципиальная возможность воспроизведения даже умершего организма. И даже тогда, когда от него остались минимальные части — лишь бы из них можно было выделить генетический материал.

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.

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 (рис.6).

Рис.1. Получение овечки Долли

Однако отметим, что успех сопутствовал лишь в одном из 236 опытов (!).

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

Дальнейшие эксперименты доказали, что в некоторых случаях ядра соматических (не зародышевых) клеток способны обеспечить нормальное развитие млекопитающих (что было показано на мышах).

Недавно было показано, что в соматических клетках в ходе их развития хромосомы последовательно укорачиваются на своих концах, а в зародышевых клетках специальный белок - теломераза достраивает, восстанавливает их.

Поэтому естественен вопрос, способны ли ядра соматических клеток полностью и эквивалентно заменить ядра зародышевых клеток в их функции обеспечения нормального развития зародыша.

Различают полное и частичное клонирование организмов. При полном воссоздаётся весь организм целиком, при частичном — организм воссоздаётся — соответственно — не полностью. Например, лишь те или иные его ткани. Одно из перспективных применений клонирования тканей — клеточная терапия в медицине. Такие клетки могли бы компенсировать недостаток и дефекты собственных тканей организма и не отторгаться при трансплантации. Это так называемое репродуктивное и терапевтическое клонирование.

Наверное, можно говорить, что в принципе техническая задача получения клонированных животных решена, однако насколько точно эти животные копируют прототип - этот вопрос остается открытым. И оправдают ли результаты работ по получению подобных клонов те затраты, которые они потребуют?

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Мы с вами смогли разобраться еще в одной непростой теме, и заслуженная награда показана на рисунке.

ХХ век стал веком величайших открытий во всех областях естествознания, веком научно-технической революции, изменившей как облик Земли, так и внешний вид ее обитателей. Возможно, одна из основных областей знания, которая определит облик нашего мира в следующем столетии, - это генетика.

Эта относительно молодая наука всегда была связана с множеством споров и противоречий, но последние достижения генетики и генной инженерии, которые вполне могут считаться самостоятельной дисциплиной в таких областях, как исследование генома человека и клонирование, хотя и имеют открыли широкие перспективы для развития биотехнологии и лечения различных заболеваний, позволили изменить саму сущность человека, тем самым породив множество вопросов этического, а точнее, философского характера.

Вправе ли человек изменять то, что создано природой? Имеет ли она право исправлять свои ошибки, и если да, то где граница, которую нельзя переходить? Превратятся ли научные знания в катастрофу для всего человечества, как это произошло, когда была открыта энергия атома, разрушившего Хиросиму, Нагасаки и Чернобыль?

Понятие и сущность клонирования

Одним из ярких примеров достижений ученых, с проблемой которого человечеству придется столкнуться не раз, является клонирование.

Клонирование - это процесс, в котором живое существо производится из одной клетки, взятой у другого живого существа.

Клонирование обычно определяется как производство клеток или организмов с теми же ядерными геномами, что и у другой клетки или организма. Соответственно, путем клонирования можно создать любой живой организм или его часть, идентичные уже существующим или существующим, если сохранилась информация о его ядерных геномах.

Еще несколько десятилетий назад клонирование было больше предметом дискуссий для писателей-фантастов, чем научные дискуссии или социально-политические дебаты. Бурное развитие генной инженерии и как раз расцвет биотехнологии в 1990-е годы создали все условия для практической возможности клонирования живых существ. Научно-технический прогресс, как это часто бывает, сделал все реальностью.

Клонирование животных

Возможно, одним из самых ярких достижений генетики за последние годы является эксперимент по клонированию овец, успешно завершенный 23 февраля 1997 года учеными из Росслинского университета в Шотландии под руководством Яна Вильмута. Чтобы понять, почему публикация результатов эксперимента вызвала такой сильный общественный резонанс (в прессе появились сотни публикаций, посвященных работе шотландских генетиков, а овечка Долли, выращенная во время эксперимента несколько недель, не выдержала) уходить с экранов телевизоров), нужно понимать суть проделанной работы.

Подобные эксперименты по клонированию животных проводились и раньше: еще в 70-х профессору Гердону из Оксфордского университета удалось провести трансплантацию ядра и таким образом клонировать лягушек, в 1995 году были клонированы крысы, эксперименты проводились с другими млекопитающими с той лишь разницей, что вместо клеток молочная железа использовала клетки эмбриона. Колин Стюарт, известный генетик, работающий в Лаборатории исследования рака в Мэриленде, США, считает, что успех Вильмута во многом объясняется тем, что ему удалось решить проблему отторжения ядра донорской клеткой, создав подходящую питательную мембрану.

После публикации работы Вильмута выяснилось, что несколько других крупных научных центров были близки к успеху шотландских генетиков. Рассекречены исследования ученых из Орегонского центра изучения приматов: по словам американцев, им удалось создать точные генетические копии человекообразных обезьян, правда, с использованием эмбриональных клеток. Выяснилось, что с 1993 года китайские генетики занимаются клонированием быков, российским ученым удалось клонировать каспийского осетра, а австрийцы заявили, что у них тоже есть технология генетической репликации. Успех клонирования млекопитающих не оставляет сомнений в том, что преодоление технических трудностей, связанных с клонированием человека, - лишь вопрос времени.

Сотни попыток создать клон обезьяны потерпели неудачу. По-видимому, у приматов при делении клонированных клеток ДНК не переносится в новые клетки должным образом. Некоторые клетки в конечном итоге получают слишком много или слишком мало ДНК и становятся нежизнеспособными. Ученые считают, что попытки клонировать приматов, в том числе человека, пока что обречены на провал.

Проблемы клонирования человека

Проблема клонирования человека - это в первую очередь проблема этическая. Человек вторгается в сферу бытия, за которую не несет ответственности в силу своей природы, что влечет непредсказуемость последствий таких шагов. Неслучайно представители основных религиозных течений современного мира - христиан, евреев и мусульман - проявляют редкое единодушие в резко отрицательном отношении к клонированию человека. Человек существует божественным или естественным образом, но он ни в коем случае не должен становиться продуктом производства в прямом значении этого выражения.

В зависимости от целей производства клона различают клонирование, направленное на воспроизводство человека, как метод воспроизводства (репродуктивное клонирование) и клонирование в медицинских целях (терапевтическое клонирование), например, с целью регенерации органов того же человека или для производства лекарств. Второй тип клонирования не направлен на полноценное воссоздание существа и методически протекает без использования донорской матки.

Доминирующим направлением в области терапевтического клонирования являются исследования в области выращивания т.н. стволовые клетки, являющиеся своеобразным строительным материалом организма, появляются на 4-5 день его развития.

Многие считают исследования стволовых клеток исключительным случаем, когда можно разрешить клонирование человека, потому что оно может помочь сохранить жизнь сотням и тысячам естественных жизней. Однако, как правило, законодатель игнорирует это мнение и чаще всего использует только один регулятор для упорядочения этих отношений - запрет.

Реакция церкви на новое открытие была однозначной. Поэтому Мартин Робра, секретарь Всемирного церковного совета, объявил о необходимости ввести мораторий на генетические исследования. Глава Римско-католической церкви Иоанн Павел II решительно осудил эксперименты по клонированию.

Газета Osservatore Romano, официальный орган Святого Престола, писала: «В научных исследованиях и экспериментах есть границы, которые нельзя пересекать не только по этическим причинам, но и по причинам, вытекающим из самой природы природы. Время от времени Церковь проясняет эти границы, осуждая утилитарный подход к ним и отвергая все, что, даже будучи технически возможным, не может быть оправдано с моральной точки зрения.

Какой бы точки зрения ни придерживались власти, ясно одно - вопрос клонирования человека нуждается в правовом регулировании. Реакция политиков не заставила себя ждать. Билл Клинтон, например, заявил: «Это замечательное открытие (клонирование) поднимает много важных вопросов. Это может быть полезно в области науки и сельского хозяйства, но чревато серьезными этическими проблемами. "

А спустя короткое время на основе рекомендаций Национальной консультативной комиссии по биологической этике Клинтон направила в Конгресс законопроект, запрещающий клонирование людей как в государственных, так и в частных учреждениях. Дело в том, что по американским законам правительство может регулировать деятельность только тех учреждений, которые финансируются из государственного бюджета, поэтому в США вопрос коммерческого использования научных достижений, который обсуждался в предыдущая глава довольно остро.

Возможные последствия клонирования человека

Споры по поводу запрета клонирования чуть не привели к сворачиванию проекта Вильмута, но ученым удалось защитить результаты своей работы и продолжить исследования.

Неужели стоит опасаться последствий клонирования человека? Каковы возможности применения новой технологии на практике? Газеты всего мира трубят о тиражировании гениев, которые откроют человечеству новые горизонты, или, наоборот, маньяках и террористах, которые, создав двойника, станут неуловимыми. Эти предположения абсолютно безосновательны, поскольку не учитывается влияние воспитания и социальной среды на формирование личности журналистов. Многих пугает возможность выращивания клонов с целью получения органов, идентичных донорским. Такую перспективу исключать нельзя, но уже сейчас проводятся гораздо более гуманные эксперименты по выращиванию млекопитающих, органы которых впоследствии можно будет трансплантировать человеку.

Таким образом, технология ядерной трансплантации увеличит шансы на успех при пересадке свиного сердца человеку. Большое значение имеют новые методы ведения сельского хозяйства. Доктор Рон Джеймс, исследователь из PL Therapeutics, которая приобрела права на работы Уилмута, считает, что клонирование элитных пород крупного рогатого скота и других сельскохозяйственных животных вполне реально.

Клонирование также можно использовать для спасения находящихся под угрозой исчезновения животных и восстановления лесов, которые необходимы для поддержания баланса в атмосфере. Новая технология ядерной трансплантации упростит создание трансгенных растений и животных, то есть организмов, в геном которых был введен какой-то чужеродный ген, определяющий определенные свойства, например, холодоустойчивость и большую продуктивность, или производство определенные вещества, в частности редкие препараты. Опыт создания трансгенных организмов есть как у зарубежных, так и у российских ученых.

Одной из последних успешных работ ученых РАСХН в этой области стало выведение трансгенной овцы, которая в жизненном процессе производит химозин - сычужный фермент, сбраживающий молоко. Этот фермент необходим для производства сыра, и теперь одна-единственная овца обеспечивает почти всю сырную промышленность России редким веществом.

По мнению некоторых авторов, клонирование - идеальный инструмент для получения донорских органов. Это одна из самых неудобных претензий клонирования. Клон человека - это человек. В свободном обществе вы не можете заставить другого человека отдать вам один из своих внутренних органов. Также нельзя никоим образом убить другого человека, чтобы получить один из его органов. Существующие ранее законы предотвращают такие злоупотребления.

Следует отметить, что если ваш клон-близнец получил травму в результате несчастного случая, вас могут попросить пожертвовать одну из ваших почек, чтобы сохранить клону жизнь! Если донор органов еще ребенок, общественность может вмешаться и заявить, что это запрещено. Фактически, удаление любого органа у ребенка, будь то клон или нет, для трансплантации другому человеку - весьма противоречивая практика, которая должна строго регулироваться. Многие законные будущие применения технологии клонирования относятся к области трансплантации органов, трансплантатов кожи для жертв пожаров и т.п. В этих случаях не требуется клонирование всего человека, а только применение той же технологии переноса ядра клетки для выращивания новых тканей или органов в медицинских целях.

Большинство ученых сходятся во мнении, что попытки создать клона человека опасны и сомнительны с моральной точки зрения. Многие клоны животных родились с тем или иным отклонением. Они редко рождались здоровыми. Исследователи из Медицинской школы Университета Питтсбурга попытались клонировать макаки-резус, используя технологию, использованную для создания клона знаменитой овцы Долли. После сотен попыток им так и не удалось забеременеть клононосителем. Другим группам ученых также не удалось клонировать обезьян. По-видимому, у приматов при делении клонированных клеток ДНК не переносится в новые клетки должным образом. Некоторые клетки в конечном итоге получают либо слишком много, либо слишком мало ДНК и становятся нежизнеспособными. Ученые считают, что попытки клонировать других приматов, в том числе человека, обречены на провал. Некоторые животные, такие как мыши и овцы, были успешно клонированы, но появляются признаки того, что не все виды можно воспроизвести искусственно.

Стоит рассмотреть влияние новых открытий генетики на общественное мнение в целом. Очень интересной точки зрения придерживается Аксель Кан, директор Лаборатории исследований в области генетики и молекулярной патологии Парижского института молекулярной генетики. В своей статье о возможности клонирования человека он прежде всего рассматривает социальные последствия экспериментов в этой области. Он считает, что если раньше наследственные болезни можно было лечить заменой генов, то новые технологии клонирования открывают гораздо более широкие перспективы. Кан отмечает, что в современном обществе все больше и больше людей хотят иметь гарантию того, что все их наследственные характеристики будут точно переданы следующему поколению.

Не исключено, что это связано с растущей глобализацией культуры и утратой отдельными странами и культурами своей идентичности. Между тем проблема, связанная с невозможностью иметь детей из-за болезней, определенного образа жизни или других причин, в развитых странах приобретает все большее значение. Именно поэтому широкую поддержку в обществе получила технология искусственного оплодотворения ИКСИ (интрацитоплазматическая инъекция сперматозоидов), позволяющая парам, неспособным к воспроизводству, иметь детей.

Что касается технологий, используемых при клонировании, то они позволяют обходиться генофондом только одного из родителей, что дает возможность иметь детей даже в гомосексуальных браках. Из этого следует, что при определенных условиях общественное мнение может склониться в пользу разрешения клонирования человека. Сегодня, согласно опросу ABC, 53 процента американцев поддерживают идею продолжения экспериментов по клонированию животных, при этом 90 процентов категорически отвергают возможность клонирования человека.

Сложно сказать, как дальше будут развиваться события, какие еще сюрпризы преподнесет нам генетика, но то, что эта наука может сильно повлиять на ход мировой истории, не вызывает сомнений.

Заключение

Хотя очень медленно, запрет на клонирование человека становится все более широко распространенным во всем мире и на международном уровне. Сегодня этой проблемой почему-то озабочены только развитые страны, хотя проблема клонирования - это проблема не только развитого мира. Клон человека - это не атомная бомба, лаборатории, в которых его можно производить, мобильны, и информация об этом относительно открыта. Клонирование человека можно проводить при соответствующей технической поддержке в любой из развивающихся стран. Но, как правило, в развивающихся странах правового регулирования этой сферы нет.

Конечно, было бы оптимальным ввести запрет на клонирование на основании универсального международного договора, и правительства Германии и Франции уже обратились с этим предложением в ООН, но универсального акта в этой сфере пока нет. .

Самый распространенный запрет на клонирование в Европе. Это предусмотрено на региональном уровне в международном праве, в праве Европейского Союза и на уровне национального законодательства отдельных государств.

Большинство ученых сходятся во мнении, что попытки создать клона человека опасны и сомнительны с моральной точки зрения.

Список литературы

Посмотрите похожие темы рефератов возможно они вам могут быть полезны:

“Клонирование”  получение потомков, являющихся точной генетической копией организма. Совокупность таких потомков-копий, происходящих от одного организма, называют клоном. Организмы в пределах каждого клона характеризуются одинаковой фенотипической однородностью и идентичным генотипом.
Термин “клон” был впервые использован в 1903 году Веббером (Webber, Германия) применительно к растениям, размножаемым вегетативно, и означал, что дочерние растения клона генетически идентичны материнскому. В настоящее время разработки в области генной инженерии позволяют клонировать не только микроорганизмы и растения, но и животных.

Содержание

1. Из истории исследований по клонированию животных
2. Долли и другие
3. Клонирования человека. Правовые и этические проблемы клонирования людей
3.1. Суть правовых и морально этических проблем
3.2. Государственные законы и вопросы клонирования
3.3. Тенденции дальнейших исследований
в области клонирования
Литература.

Работа состоит из 1 файл

клонирование животных.DOC

Клонирование животных: история, перспективы, проблемы

Реферат сдавался в июне 2000 года в с/ш №58 Нестеренко Максимом.

Если он вам пригодился, можете послать мне благодарственное письмо:-))

Реферат по теме:

История, перспективы, проблемы”

Выполнил ученик 11”А” класса

1. Из истории исследований по клонированию животных

2. Долли и другие

3. Клонирования человека. Правовые и этические проблемы клонирования людей

3.1. Суть правовых и морально этических проблем

3.2. Государственные законы и вопросы клонирования

3.3. Тенденции дальнейших исследований

в области клонирования

1. Из истории исследований по клонированию животных

Термин “клон” был впервые использован в 1903 году Веббером (Webber, Германия) применительно к растениям, размножаемым вегетативно, и означал, что дочерние растения клона генетически идентичны материнскому. В настоящее время разработки в области генной инженерии позволяют клонировать не только микроорганизмы и растения, но и животных.

Возможность клонирования животных доказал Дж. Гердон, английский биолог, который первым сумел получить клонированные эмбрионы шпорцевых лягушек. Он выжигал ультрафиолетом ядра икринок и затем подсаживал в них ядра, выделенные из клеток эпителия головастиков этого вида. Большая часть полученных таким образом икринок погибала, и лишь совсем маленькая их доля (2,5%) развивалась в головастиков. Взрослых лягушек получить таким образом не удавалось. Тем не менее это был успех, и результаты опытов Гердона попали во многие учебники и руководства по биологии. В 1976 г. Гердон и его соавтор Р. Ласки публикуют работу, в которой описывают опыты с ядрами, выделенными из клеток почек, кожи и легкого уже взрослых шпорцевых лягушек. Исследователи сначала подращивают эти клетки вне организма (in vitro), а затем вводят их ядра в безъядерные икринки. Четверть таких икринок начинает делиться, но вскоре замирает на одой из стадий развития. Тогда ученые выделяют ядра полученных эмбрионов и снова подсаживают их в лишенные собственных ядер икринки. В результате целой серии подобных пересадок на свет наконец-то появляется несколько головастиков. Хотя эксперименты Гердона и его последователей показали принципиальную возможность получения серийных клонов амфибий, появляющиеся на свет головастики упорно не желали превращаться во взрослых лягушек. Вопрос, таким образом, по-прежнему заключался в том, можно ли вырастить из одной специализированной клетки его тела взрослое позвоночное животное. Опыты на амфибиях давали отрицательный результат, но ученые не прекращали исследований в этой области.

В конце 70-х годов К. Илмензее, эмбриолог Женевского университета сообщил в американском научном журнале, что получил так называемых гиногенетических мышей, удалив из оплодотворенной яйцеклетки мужские хромосомы и искусственно удвоив женские хромосомы. В 1981 г. мир облетело известие об успешном клонировании мышей: в солидном международном журнале “Cell” К. Ильмензее объявил о клонировании мышей путем замещения ядер оплодотворенных яйцеклеток ядрами из клеток бластулы. Суть эксперимента состояла в следующем: в тонкую стеклянную пипетку засасывалось ядро из клетки мышиного эмбриона на ранней стадии развития (бластоцисты) и помещали его в оплодотворенную мышиную яйцеклетку (зиготу). Собственные, еще не успевшие слиться два ядра зиготы - мужское и женское - удаляли в конце операции с помощью той же пипетки. Всего таким образом было прооперировано 363 зиготы; 16 из них после прохождения первых стадий развития были подсажены в матки мышиных самок, заранее подготовленных к такой операции. В результате появились три вполне нормальных мышонка! В 1982 г. в “PNAS” он описал мышей, развившихся из оплодотворенных яйцеклеток, ядра которых были замещены ядрами клеток партеногенетических эмбрионов (т. е. эмбрионов, развившихся из яйцеклетки без участия мужских гамет).

Это был успех! Пусть клетки для подобных опытов брались не от взрослой мыши, а лишь от эмбрионов, но новорожденные мышата - это вам не головастики, не способные превратиться в лягушку!

И все было бы прекрасно, но. Другие исследователи пытались воспроизвести результаты Илмензее, но безуспешно. М. Азим Сурани и его коллеги из Института физиологии животных и генетических исследований в Кембридже написали в журнал “Science”, что им не удалось получить гиногенетические и партеногенетические мышиные эмбрионы, которые бы дожили до середины срока беременности. Чуть позже Д. Солтер и Дж. Макграт из Вистаровского института анатомии и биологии на страницах этого же журнала заявили, что эмбрионы, полученные путем трансплантации ядер из бластулы, не будут развиваться до нормального завершения беременности. В институте, где работал Илмензее, провели расследование его деятельности и в результате исследователь ушел с работы. “Мышиная история” приняла скандальный оттенок - стало очевидным, что автор пытался выдать желаемое за действительное.

Однако в разных уголках планеты ученые вновь и вновь возвращались к опытам с клонированием млекопитающих, поскольку результаты опытов Илмензее выглядели правдоподобно, так как они теоретически были возможны.

Вместе с тем крепло мнение, что клонирование животных из взрослой клетки невозможно, так как хотя во внезародышевой клетке взрослого организма содержится полный набор генов, характерный и для яйцеклетки, но гены, необходимые для осуществления программируемого развиия зародыша, находятся как бы в скрытом, недоступном для манипулирования с ними состоянии. Постепенно накопились данные, что с помощью пересадки ядер эмбриональных клеток все-таки можно клонировать различные виды животных - от лягушек и мышей до крупного рогатого скота. Но ДНК более дифференцированных клеток необратимо изменяется, и пересадка ядра становится невозможным. Видимо, в силу химических изменений и структурных модификаций эти геномы не являются тотипотентными, т. е. способными обеспечить развитие всех типов клеток, что необходимо для формирования животного. Например, клонирование способных расти мышей с надежным ростом возможно только при использовании ядер клеток мышиных эмбрионов на стадии одно-, двух-, или четырех клеток.

Так, например, в начале 90-х гг. результаты К. Ильмензее частично удалось воспроизвести японским исследователям, использовавшим новые приемы работы (для успешной пересадки ядра и активации прооперированной зиготы применялись слабые электрические импульсы). Японским биологам удалось довести дело до рождения живых мышат. В результатах этих опытов никто не сомневался, и ими частично было реабилитировано имя К. Ильмензее, однако они всего лишь доказывали, что только самые первые клетки мышиного зародыша еще сохраняют свою тотипотентность, которая необратимо утрачивается на более поздних стадиях.

Примерно так же обстояли дела и с попытками клонировать кроликов, свиней и коров. Американцам С. Стику и Д. Роблу вполне успешно удавалось размножать кроликов, пересаживая ядра восьмиклеточных эмбрионов одной породы в лишенные ядер яйцеклетки другой породы. Крольчихи-реципиенты благополучно вынашивали таких крольчат и рождали на свет абсолютно одинаковых малышей, унаследовавших все гены породы - донора ядер. Примерно также обходились с телятами. В одном из таких экспериментов, результаты которого были опубликованы в 1990 г., исследователи получили 92 живых теленка.

Однако, несмотря на явные успехи клеточной инженерии, по-прежнему можно было говорить лишь о клонировании не взрослых организмов, а лишь их эмбрионов, находящихся на ранней стадии развития. Дальше дело не шло.

И вот как гром среди ясного неба грянуло известие о том, что на экспериментальной ферме под Эдинбургом пасется овца Долли финско-дорсетской породы  первое клонированное млекопитающее, полученное из взрослой неполовой клетки!

2. Долли и другие

В своем эксперименте Кэмпбелл и его коллеги извлекли из эмбриона овцы на ранней стадии развития (на стадии эмбрионального диска) клетку и вырастили культуру клеток, то есть добились того, что клетка размножилась в искусственной питательной среде. Полученные генетически идентичные клетки (клеточная линия) сохранили тотипонентность. Затем ученые взяли яйцеклетку овцы-реципиента, тщательно удалили из нее весь хромосомный материал и добились ее слияния с тотипотентной клеткой из культуры. Полученные синтетические эмбрионы выращивали до стадии морулы-бластулы, а затем имплантировали в матку овцы. В результате удалось вырастить нескольких нормальных ягнят, которые были генетически идентичны.

Овцы для эксперимента по клонированию были выбраны не случайно  именно на этих животных ученые впервые добились, чтобы яйцеклетки с ядрами, замененными на ядра клеток бластомеров, развивались и давали нормальных ягнят.

Методика, с помощью которой Кэмпбелл и его коллеги клонировали овец.

Из клеток эмбрионального диска получили устойчивые культуры клеток. Из ооцитов-реципиентов удаляли часть цитоплазмы вместе с метафазной пластинкой и индуцировали слияние таких безъядерных

ооцитов с клеткой из тотипотентной клеточной линии. Полученные таким образом эмбрионы временно помещались в овцу-реципиента. через неделю проверяли уровень их развития. Наконец, морулы и бластоцисты имплантировались другим овцам, где и проходил весь онтогенез.

В принципе, после того, как получена устойчивая линия тотипонентных клеток, ничто не мешает вносить в них генетические изменения. Например, перестраивая или удаляя отдельные гены, можно создавать трансгенные линии овец и других сельскохозяйственных животных. Однако прежде чем эта технология найдет практическое применение, предстоит решить еще множество проблем.

Пока число клонированных животных очень мало по сравнению с числом исходных эмбрионов, из клеток которых удавалось получить культуру. Многие клетки погибали, не успев достичь стадии бластоцисты. Не ясно, вызван ли высокий процент неудач разнообразными вредными факторами, воздействующими на клетку при манипуляциях с нею, или гетерогенностью самой клеточной линии. Последнее менее вероятно, поскольку процент успешных случаев не меняется при пересевах культуры. Для прояснения этого вопроса необходимо исследовать другие тотипотентные клеточные линии.

Результативность пересадки ядра в яйцеклетку и ее последующее благополучное развитие зависит от адекватного перепрограммирования ядра донора. Макромолекулы (белки и транспортная РНК) ооцита отвечают за его развитие только в течение сравнительно короткого времени (между двумя клеточными делениями), и чем этот период короче, тем меньше остается времени для перепрограммирования. Клетки более зрелых эмбрионов требуют большего времени для перепрограммирования, поэтому вероятность успеха при их использовании снижается. Определенную роль играет также совместимость ядра донора и цитоплазмы реципиента, все еще слабо изученная.

Успех пересадки клеточных ядер связан по крайней мере с двумя факторами. Во-первых, овулировавшие ооциты являются лучшими реципиентами, чем зиготы, либо потому, что у неоплодотворенных яйцеклеток остается больше времени для перепрограммирования, либо потому, что их цитоплазма является более подходящей. Возможно, в цитоплазме ооцита есть элементы, необходимые для перестройки хромосом и активации генома и исчезающие после оплодотворения либо потому, что они каким-то образом связаны с реплицирующейся ДНК, либо в результате запрограммированного распада. Во-вторых, клетки с ядрами донора, взятыми на стадиях G1 или G0 клеточного цикла, развиваются гораздо лучше, чем клетки с ядрами со стадий S или G2. Интуитивно это кажется понятным, ведь перепрограммировать открытый реплицирующийся геном проще.

Успех с Долли воодушевил ученых на дальнейшее изучение данной темы. Опыты по клонированию продолжаются. 17.05.99 г. в Австралии ученые приступили к клонированию тасманского волка, вида, исчезнувшего из фауны 60 лет назад, что оказалось возможным благодаря находке заспиртованного эмбриона, которому 130 лет.

В настоящее время японские ученые не теряют надежды клонировать мамонта и динозавров.

3. Клонирование человека. Правовые и этические проблемы клонирования людей

Одной из конечных целей исследований по клонированию является клонирование человека. Однако уже сейчас в этом вопросе существует много проблем.

Одной из биологических проблем, обозначившейся на пути клонирования человека, является то, что клоны стареют быстрее обычных представителей того же вида, достигая возраста организма, из которого они были клонированы.

Самая знаменитая овца в мире  Долли, появившаяся на свет в 1997 году в результате клонирования,  стареет с неимоверной скоростью. Сейчас ей два года, но детальное изучение ее хромосом показывает, что ей  аж целых шесть! Донором клетки, из которой и сделали Долли, как раз была в свое время шестилетняя овца: получается, что новорожденная быстро наверстала заложенные в ней на клеточном уровне данные о возрасте. Две другие овцы, выведенные путем клонирования, демонстрируют те же признаки.

Новость вызвала взрыв эмоций у противников клонирования. Известный французский биолог Аксель Кан, специалист по молекулярной генетике, считает, что теперь клонирование человека, чего так все боятся, становится делом бесполезным. Если биологические часы клона копируют возраст своей “модели”, то он всегда будет того же возраста, что и донор.

Однако развитие науки не стоит на месте. Например, по последним данным (Internet), ученые уже нашли средство от старения клонов.

Содержание работы

1. Клонирование животных
1.1 Овечка Долли
1.2 Клонирование 5 поросят
2. Терапевтическое клонирование
2.1 Перспектива терапевтического клонирования
3. Значения клонирования

Файлы: 1 файл

Клонирование животных.docx

Алматинский Технологический Университет

На тему: Клонирование животных

1. Клонирование животных

1.1 Овечка Долли

1.2 Клонирование 5 поросят

2. Терапевтическое клонирование

2.1 Перспектива терапевтического клонирования

3. Значения клонирования

1. Клонирование животных

побег, отпрыск. Клонированию можно давать много определений, вот некоторые

самые распространенные из них, клонирование – популяция клеток или организмов

произошедших от общего предка путём бесполого размножения, причём потомок при

этом генетически идентичен своему предку.

Собственно процесс клонирования можно разделить на несколько 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, как

ожидается, должен начаться процесс размножения клеток и рост эмбриона. Подобные

ожидания основываются, по крайней мере, на двух явных научных мотивациях.

Первой является желание выяснить, насколько нетронутым остается генетический

материал в процессе развития организма, имеющего характерную судьбу. Вторая

мотивация состоит в том, насколько факторы цитоплазмы самой яйцеклетки

совместимы с привнесенным в нее для перепрограммирования генетическим

материалом – например, имеет ли значение тот факт, что чужие гены и собственные

гены митохондрий яйцеклетки различны? Подобных вопросов возникает множество.

Обратимся к истории исследований попыток клонирования животных.

Началось все с открытия яйцеклетки в 1883 году немецким цитологом О. Хертвигом,

когда было установлено, что, оказывается, в процессе оплодотворения равноправно

участвуют мужские и женские клетки. В 40-е годы XX века русский эмбриолог

Г.В. Лопашов разработал метод трансплантации ядер в яйцеклетку лягушки и

поскольку именно в это время утвердилось беспредельное господство в биологии

малограмотного агронома Трофима Лысенко… А в 50-е годы американские эмбриологи

Р. Бриггс и Т. Кинг, которым и достались первые лавры, выполнили сходные опыты

по переносу ядра клетки в гигантские икринки африканской шпорцевой лягушки

профессор зоологии Дж. Гердон разработал методику, позволяющую

трансплантировать в яйцеклетку лягушек различные ядра из специализированных

и, быть может, человека. Клонирование животных определяется от клонирования

амфибий до млекопитающих.

1.1 Овечка Долли

В феврале 1997 года человечество было потрясено известием из шотландского

Института Рослина о рождении и нормальном развитии первого млекопитающего,

полученного путем переноса ядра, или, проще говоря, клонирования, – овечки

изобретении ядерной бомбы или о возникновении телевидения.

Сначала из молочной железы взрослой овцы была взята клетка и искусственными

методами была погашена активность ее генов. Затем клетка была помещена в

эмбриональное окружение, называемое ооцитом, чтобы произошла перестройка

генетической программы на развитие эмбриона. Тем временем из яйцеклетки другой

действием электрического поля в нее было введено ядро, выделенное из клетки

молочной железы первой овцы. Оплодотворенная вышеописанным способом яйцеклетка

была помещена в матку третьей овцы – суррогатной матери. И после обычного

процесса вынашивания была рождена овечка Долли, которая была полной

генетической копией овцы – донора клетки молочной железы.

Слух, распространявшийся с неимоверной скоростью чуть ли не с момента

объявления о существовании Долли, заключался в том, что клонированная овца

Эти данные, как оказалось, во многом соответствуют действительности. Согласно

одному из наиболее вероятных объяснений этого феноменально быстрого старения

является гипотеза, что оно происходит в силу запрограммированного ограничения

количества делений и продолжительности жизни каждой клетки высших организмов.

Разговоры о нарушениях репродуктивных способностей у Долли вообще не имеют под

Никаких реальных оснований, поскольку она уже как минимум дважды благополучно

разрешилась от бремени, родив своего первенца Бонни на втором году жизни, а еще

год спустя – троих здоровых ягнят.

Овечка Долли прожила 6 по большей степени мучительных лет.

1.2 Клонирование 5 поросят

В 2000 году британские ученые, клонировавшие овцу Долли, создали этим же

методом пять поросят. Специалисты компании PPL Therapeutics провели операцию в

американском городе Блэксбург. За основу были взяты клетки взрослой свиньи.

Все выведенные поросята – самки, и все они здоровы.

Специалисты полагают, что таким образом в будущем можно будет производить

свиней, органы которых впоследствии используют для пересадки людям. Ожидается,

что первые эксперименты в этой области ученые будет проводить в течение четырех

Достаточно больше перспективы перед нами открывает возможность клонирования, но

так же перед нами постают множество споров и разногласий.

2. Терапевтическое клонирование

Что касается клонирования человека, данный процесс запрещен законом во многих

странах в связи с многими аспектами.

Но сyществует такой вид клонирования, как терапевтический. В терапевтическом

клонировании используется процесс, известный как пересадка ядер соматических

клеток, (замена ядра клетки, исследовательское клонирование и клонирование

эмбриона), состоящий в изъятии яйцеклетки из которой было удалено ядро, и

замена этого ядра ДНК другого организма. После многих митотических делений

культуры (митозов культуры), данная клетка образует блацисту (раннюю стадию

эмбриона состоящую из приблизительно 100 клеток) с ДНК почти идентичным

Цель данной процедуры – получение стволовых клеток. генетически совместимых с

Можно ли в специальных условиях воспроизвести генетически точную копию любого

живого существа? 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. Клонирование животных оказалось не

таким простым в исполнении, как растений.

В терапевтическом клонировании используется процесс, известный как пересадка

ядер соматических клеток.

2.1 Перспектива терапевтичекого клонирования

Стволовые клетки, полученные путем терапевтического клонирования, применяются

для лечения многих заболеваний. Кроме этого, в настоящее время ряд методов с их

использованием находятся на стадии разработки (лечение некоторых видов слепоты,

повреждений спинного мозга и др.)

Данный метод часто вызывает споры в ученой среде, под вопрос ставится термин,

описывающий созданную бластоцисту. Некоторые считают, что неверно называть это

бластоцистой или эмбрионом, так как оно не было создано оплодотворением, но

другие утверждают, что при соответствующих условиях из него может развиться

плод, и, в конечном счете, ребенок – поэтому уместнее называть результат

Потенциал для применения терапевтического клонирования в области медицины

просто огромен. Некоторые противники терапевтического клонирования выступают

против того факта, что данная процедура использует человеческие эмбрионы, при

этом разрушая их. Другим же кажется, что подобный подход инструментализирует

человеческую жизнь или, что тяжело будет разрешить терапевтическое

клонирование, не разрешая при этом репродуктивного клонирования.

3. Значение клонирования

В настоящее время с методами генной инженерии и, в частности, клонирования

связано множество надежд и в области лечения неизлечимых ранее болезней,

репродукции и трансплантации органов, и в области искусственного зачатия,

борьбы с инвалидностью и врожденными пороками… Проводится все больше

экспериментов по выращиванию млекопитающих и последующей пересадке их органов

человеку. Совсем недавно в Южной Корее удалось клонировать поросенка,

генетически измененные клетки которого способны на 60–70% снизить угрозу

отторжения органов иммунной системой человека при трансплантации. А в свете

проблемы, связанной с неспособностью иметь детей, методы искусственного

оплодотворения получили широкую поддержку в обществе. Что касается самого

клонирования, то оно позволяет проводить те же процедуры, обходясь генофондом

лишь одного из родителей, что часто бывает необходимо в случае

предрасположенности одного из родителей к серьезным заболеваниям.

Пересадка клеток поджелудочной железы позволит избавить больных сахарным

диабетом от постоянных инъекций инсулина и необходимости соблюдения строгой

диеты. Об этом на конференции в Чикаго доложил британский хирург Джеймс Шапиро,

успешно проведший первые восемь операций.

Очищенные клетки поджелудочной железы здоровых доноров вводили больным сахарным

диабетом внутривенно. Эти клетки задерживались в печени, где они продолжали

вырабатывать инсулин. У восьми больных в возрасте от 29 до 53 лет в ближайшие

сроки после операции исчезла потребность в инъекциях инсулина.

Представитель Британской диабетологической ассоциации Билл Хартнет считает

новый метод лечения чрезвычайно перспективным, но предостерегает от поспешных

выводов, поскольку результаты пересадки клеток пока не опубликованы. Больные

после этой операции должны постоянно принимать иммунодепрессанты для

предотвращения отторжения пересаженных клеток. Развитие метода клонирования

позволит в будущем решить проблему получения достаточного количества клеток

поджелудочной железы, заявил Джеймс Шапиро на конференции Американского

Технологии клонирования были впервые применены для спасения исчезающих видов

животных. Уже в следующем месяце ученые ожидают рождения на свет детеныша гаура

(разновидности азиатского вола), которого выносила обыкновенная корова. Сам

зародыш был создан в лаборатории из яйцеклетки коровы и генов, взятых из кожи

С другой стороны, часто поднимается вопрос о том, что клонирование может

сократить генетическое разнообразие, сделав человечество более уязвимым,

например, к эпидемиям, что приведет, по самым пессимистичным прогнозам, к

Клонирование-появление естественным путём или получение нескольких генетически похожих организмов путём бесполого и вегетативного размножения. Клонированием называют получение нескольких аналогичных копий наследственных молекул.

В результате бесполого и вегетативного размножения , часто происходит естественное клонирование животных

Искусственное клони́рование живо́тных— новый вид человеческой деятельности, возникший в конце XX-го — начале XXI-го века, состоящий в воспроизведении старых и создании новых биологических организмов.

Молекулярное клонирование—наработка большого количества идентичных ДНК-молекул с использованием живых организмов-другими словами клонирование молекул ДНК. Такое клонирование необходимо для изучения биологических молекул, их идентификации, решения вопросов клонирования тканей и др.

Методы трансплантации ядер

Трансплантация ядер может осуществляться с использованием цитохалазинов (Цитохалазины - группа родственных по химической структуре метаболитов плесневых грибов)

1970 г. — успешное клонирование лягушки

1985 г. — клонирование костных рыб

1987 г. — первая мышь

1996 г. — овечка Долли.

1998 г. — первая корова.

1999 г. — первый козёл.

2001 г. — первая кошка.

2002 г. — первый кролик.

2003 г. — первый бык, мул, олень.

2005 г. — первая собака.

2006 г. — первый хорёк

2007 г. — вторая собака

2008 г. — третья собака.

2009 г. — первое успешное клонирование верблюда.

2011 г. — восемь клонированных щенков койота

Первое клонированное млекопитающее(клонирование Долли)

Читайте также: