Клонирование

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Р Е Ф  Е Р А Т 

На тему: КЛОНИРОВАНИЕ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2011.

Содержание

Введение …………………………………...…………………..……………………………….2

1.Теория клонирования ………………………………………………………………………..3

2. Виды клонирования  ……...………………………………………………...…………………6

3.Клонирование  растений………………...……………………………………………………..8

4.Клонирование  животных…………………………………………………….........................9

5.Тканевое  клонирование …………………………………………………….........................20

6.Задачи, стоящие  перед клонированием ……………………………………........................21

7.Клонирование: за и против…………………………………………………………………..23

Заключение……………………………………………………………………………………...27

 Список  литературы...…………………...……………………..................................................29 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение            

           В последние десятилетия прошлого века происходило бурное развитие одной из интереснейших ветвей биологической науки - молекулярной генетики. Уже в начале 1970-х годов возникло новое направление генетики - генная инженерия. На основе ее методологии начали разрабатываться различного рода биотехнологии, создаваться генетически измененные организмы. Появилась возможность генной терапии некоторых заболеваний человека. К настоящему времени учеными сделано множество открытий в области клонировании животных из соматических клеток, которые успешно применяются на практике.  

           Идея клонирования Homo sapiens ставит перед человечеством такие проблемы, с какими оно прежде не сталкивалось. Так развивается наука, что каждый ее новый шаг несет с собой не только новые, неведомые ранее возможности, но и новые опасности. 

          Клонирование человека сейчас уже очень близко к реальности благодаря историческому научному прорыву д-ра Яна Вильмута и его коллег из Великобритании. Эта возможность потенциально дает всем нам невероятные преимущества. 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 людей - больше следствие захватывающей дух новизны идеи, чем каких-либо реальных нежелательных последствий. При разумном регулировании преимущества клонирования людей существенно перевесили бы недостатки. Если введенная в заблуждение общественность наложит полный запрет на клонирование человека, это оказалось бы печальным эпизодом в человеческой истории.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Теория  клонирования      

          Термин  клон  происходит  от  греческого  слова  «klon», что  означает  веточка, 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. Клонирование – образование идентичных потомков (клонов) путём бесполого размножения. Результатом клонирования является популяция клеток или организмов с одинаковым набором генов (генотип).      

     Воспроизводство  организмов  полностью  повторяющих  особь, возможно  только  в  том  случае, если  генетическая  информация  матери  будет  без каких-либо  изменений  передана  дочерям. Но  при  естественном  половом  размножении  этому  препятствует  мейоз. В  ходе  этого  незрелая  яйцеклетка, имеющая  двойной, или  диплоидный  набор  хромосом – носителей  наследственной  информации – делиться  дважды  и  в  результате  образуются  четыре  гаплоидных, с  одинарным  набором  хромосом, клетки. Три  из  них  дегенерируют, а  четвёртая  с  большим  запасом  питательных  веществ, становится  яйцеклеткой. У  многих  животных  она  в  силу  гаплоидности  не  может  развиваться  в  новый  организм. Для  этого  необходимо  оплодотворение. Организм, развившийся  из  оплодотворенной  яйцеклетки, приобретает  признаки, которые  определяются  взаимодействием  материнской  и  отцовской  наследственности. Следовательно, при  половом  размножении  мать  не  может  быть  повторена  в  потомстве. 

          Как  же  вопреки  этой  строгой  закономерности  заставить  клетку  развиваться  только  с  материнским  диплоидным  набором  хромосом?    Теоретически  решение  этой  трудной  биологической  проблемы     найдено.            

Для процедуры  клонирования (или копирования) используется молекула ДНК того живого существа, которое предполагается копировать. Молекула ДНК заимствуется из одного живого организма и вживляется внутрь яйцеклетки другого живого существа того же вида. Тотчас же после  этого процесса вживления применяется  электрический шок, которые вызывает начало стремительного процесса деления яйцеклетки. Таким образом, внутри яйцеклетки формируется эмбрион, зародыш. Эмбрион, продолжающий делиться, помещают в матку любого животного того же вида и ждут, пока созревающее внутри живого существа животное не родится на свет.

Клонирование  происходит в три основных этапа:

1. Из  яйцеклетки самки полностью удаляется ДНК. Таким образом, клетка становится пустой оболочкой, которая не имеет генетической информации.

2. В  эту пустую оболочку вводится  предварительно реактивированная  зрелая клетка (клетка-донор).

3. Оплодотворенная  яйцеклетка пересаживается в матку самки (суррогатной матери). Плод, которого донор и клон генетически идентичны, как и однояйцовые близнецы. Близнецы тождественны генетически, однако, подрастая, часто оказываются совершенно разными личностями. Это отличие вызвано:             

 Донор  и клон генетически идентичны,  как и однояйцовые близнецы. Близнецы  тождественны генетически, однако, подрастая, часто оказываются  совершенно разными личностями. Это отличие вызвано: 

а)уникальностью  души, как следствие, характеров; 
б) различием жизненного опыта.      

   Единственная разница между близнецом и клоном заключается в том, что близнецы — ровесники, а клон отделен от матрицы поколением или, если быть более точным, возрастом донорской клетки.   

2.Виды   клонирования           

  На сегодняшний день известно несколько видов клонирования, среди которых наиболее близким к естественному размножению является эмбриональное клонирование. В ходе этого процесса создается дубликат плода, который сформирован в матке матери естественным путем. Ученые научились делить зиготу на ранней стадии ее развития на две и более частей. В результате такого разделения появляется клон первоначальной зиготы, и обе зиготы впоследствии вырастают в близнецов, рожденных путем эмбрионального клонирования. В природе сходные процессы нередко происходят и без участия человека, когда появляются на свет однояйцовые близнецы. Таким образом, путем эмбрионального клонирования можно получить клон ребенка еще на эмбриональном этапе его развития. 
        Однако в настоящее время основное внимание исследователей сосредоточено на клонировании путем пересадки ядер. Между учеными существуют большие разногласия по поводу того, являются ли полученные таким способом особи клоном в полном смысле этого слова. Дело в том, что эукариотическая клетка, обладающая оформленным клеточным ядром, содержит два различных генома. Геномом называется совокупность генов, содержащихся в одинарном наборе хромосом данного организма. Один из них находится в ядре (яДНК) и наследуется в соответствии с законами Менделя. Другой располагается в митохондриях (мДНК) и передается через цитоплазму яйцеклетки. Этот процесс называется цитоплазматической наследственностью. 
           При клонировании млекопитающих путем пересадки ядер донорская соматическая клетка под воздействием электрического тока целиком сливается с цитоплазмой безъядерной яйцеклетки. В результате такого слияния в яйцеклетку переносится как яДНК, так и мДНК донорской клетки. 
Таким образом, гибридная клетка содержит мДНК как из донорской, так и из реципиентной цитоплазмы.  

До недавнего  времени для подтверждения пересадки  ядер и происхождения полученных особей изучалась только их яДНК. Лишь недавно ученые начали детально изучать  геном   митохондрий и влияние цитоплазматической наследственности. 
         В зависимости от целей, поставленных перед исследователями, клонирование путем пересадки ядер бывает репродуктивным и терапевтическим. 
       Репродуктивное клонирование – это искусственное воспроизведение в лабораторных условиях генетически точной копии любого живого существа. Целью репродуктивного клонирования является создание клона – генетической копии живущего или даже давно умершего существа. Овечка Долли стала первым примером подобного клонирования крупного животного. Весь этот процесс состоит из нескольких стадий. Сначала у женской особи берется яйцеклетка, из которой микроскопической пипеткой вытягивается ядро. Затем в безъядерную яйцеклетку вводится любая клетка, содержащая ДНК клонируемого организма. Фактически, она имитирует роль сперматозоида при оплодотворении яйцеклетки. С момента слияния клетки с яйцеклеткой начинается процесс размножения клеток и рост эмбриона. 
Репродуктивное клонирование имеет огромное научное и прикладное значение для животноводства, но если речь идет о клонировании человека, то оно единодушно осуждается общественностью и подавляющим большинством ученых.         

 Во  многих странах, включая Россию, репродуктивное клонирование человека  с целью получения детей-клонов  запрещено законом. В Великобритании подобное клонирование человека карается тюремным заключением сроком до 10 лет. Терапевтическое клонирование отличается от репродуктивного клонирования тем, что по прошествии двух недель роста эмбриона процесс размножения клеток искусственно прерывается.      

      По мнению большинства ученых, после 14-дневного срока в эмбриональных клетках начинает развиваться центральная нервная система и конгломерат клеток (эмбрион, бластоцист) уже следует считать живым существом. 
         Еще одно отличие терапевтического клонирования от репродуктивного заключается в изначальной цели этого процесса. Целью терапевтического клонирования является получение не клонов живых существ, а так называемых эмбриональных стволовых клеток (ЭСК). В ходе исследований было установлено, что образующиеся в течение первых 14 дней ЭСК способны в дальнейшем превращаться в специфические тканевые клетки отдельных органов (сердца, почек, печени, поджелудочной железы и т.д.) и использоваться в медицине для терапии многих заболеваний. Законодательство Великобритании разрешает проводить терапевтическое клонирование и исследовать возможности дальнейшего применения стволовых клеток в медицинских целях. В России многие ученые, например, академик РАМН Н.П.Бочков, профессор Института молекулярной генетики В.З.Тарантул, предпочитают не употреблять термин «терапевтическое клонирование» и называют этот процесс «клеточным размножением». 
Каковы же перспективы терапевтического клонирования?       

   По мнению исследователей, получение в большом количестве ЭСК даст возможность медикам лечить диабет, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, инфаркт миокарда, болезни почек, печени, заболевания костей, крови и многие другие болезни.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.Клонирование  растений 

    Клонирование,  прежде  всего,  изначально  относится  к  вегетативному  размножению. Клонирование  растений  черенками, почками  или  клубнями  известно  уже  более  4  тысяч  лет. Начиная  с  70-х  гг.  нашего  столетия  для  клонирования  растений  стали  широко  использовать  небольшие  группы  и  даже  соматические (неполовые)  клетки.