Процес і проблеми клонування

Реферат

Процес і проблеми клонування

 

Зміст

 

Запровадження

 

1. Історія клонування

 

2. Метод клонування. Доллі

 

3. Типи клонування

 

4. Клонування: причини проблеми

 

4.1 Клонування рослин

 

4.2 Клонування тварин 

 

4.3 Клонування людини

 

4.4 Заборона клонування людини

 

Укладання

 

Список літератури

 

 

Запровадження

 

Наше століття багатий на відкриття області  біології. Зокрема, генетика, власне що є молодий наукою, навколо якої вже завжди було багато суперечок  і дискусій, зробила величезний крок уперед. Прогрес у сфері генетики, її контакти з молекулярної біологією дозволили розкрити таємницю ще дуже важливою проблеми — проблемою появи особи на одне Землі. Нові біотехнології проклали шлях запровадження генетики до медицини і сільському господарстві, присвяченітрансгенезу і програмі «Геном людини». Очевидно, невипадково цю науку називають серед лідерів природознавстваXXI-го століття. Досягнення у сфері клонування породили чимало запитань. З одного боку, з'явилися нові можливості: вивести ринку генетично модифіковані продукти, створити принципово нові ліки, трансплантувати органи, покінчити з проблемою безплідності та позбавити людство від деяких спадкових захворювань. З іншого боку, виникає моральний питання, пов'язані з аморальністю клонування людини.

 

Термін  «клон» походить від слова «>klon», що означає - гілочка, втеча, живець. У узагальненому значенні — точне відтворення будь-якого об'єктаN-ое кількість раз. Об'єкти, отримані внаслідок клонування, називаютьсяклоном.[1]

 

Поки технологія клонування людини не відпрацьована. Тут повстає ціла низка запитань, як технічних, ісоциально-етических, правових, релігійних. Та загалом, можна впевнено говорити, що питання технології вирішене. На момент, існує досвід клонування тварин - мишей, кроликів, овець, свиней, корів і мавп.

 

 

1.         Історія  клонування

 

Розпочалося усе з відкриття  яйцеклітини в 1883 року німецькимцитологомО.Хертвигом, коли було встановлено, у процесі  запліднення рівноправно беруть участь чоловічі і жіночі клітини.

 

Перші крок до клонування тварин було здійснено близько ста тому зоологом Московського Університету ОлександромТихомировим, який відкрив з прикладу шовковицевого шовкопряда партеногенез: розвиток без запліднення внаслідок хімічних і фізичних впливів. Протепартеногенетические ембріони шовкопряда були нежиттєздатні.

 

У 1930-ті рокиXX-го століття академіком БорисомАстауровим проводилася  серія досліджень, у яких було підібрано  термічне вплив, здатне одночасно активуватинеоплодотворенное  яйце до розвитку і блокувати процес перетворення ядра яйцеклітини з подвійнимхромосомним набором в ядро з одинарним набором. Отже, отримано перші генетичні копії. На жаль, і такий потомство відрізнялося низькою життєздатністю. Надалі його був удосконалений академіком Володимиром Струнниковим, роботи якого з клонування шовкопряда отримали, у результаті, світову популярність.

 

Історія клонування хребетних починається  у 40-і рокиXX-го століття, коли російський ембріолог, професор ГеоргійЛопашов на жабах розробив метод пересадки  ядер, у якому засновані все  сучасні експерименти клонування. Метод полягає у виділенні ядра соматичної клітини, і імплантації їх уобезъядренную (>енуклеированную) яйцеклітину. На 50-ті роки американськіембриологиР.Бриггс іТ.Кинг, яким і дісталися перші лаври, виконали подібні досліди по переносу ядра клітини у велетенські ікринки африканськоїшпорцевой жаби «>ксенопус», у тому числі успішно розвинулися пуголовки. Потім у 1962 року зоолог Оксфордського університету Дж.Гердон істотно просунув цих результатів, як у дослідах з південноафриканськими жабами став би використовувати як донора ядер не зародкові клітини, а потім уже цілком спеціалізувалися клітини епітелію кишечника підрослого пуголовка.Виживало трохи більше двох відсотків клонованого потомства, та й ввиживших спостерігалися різні дефекти. Проте був величезний крок уперед шляхом клонування.

 

Саме тоді «на повний голос» заговорили про клонуванні ссавців, і, можливо, людини. Цю тему не сходила з екранів  телевізорів і зі сторінок газет.

 

 

2.         Метод  клонування. Доллі[2]

 

У 1996 року у журналі «Nature» публікується стаття наукового колективу (>Я.Вильмут,К.Кемпбелл) з інститутуРослин (Единбург, Шотландія) народження п'яти ягнят, отриманих й без участі барана. А 27 лютого наступного року тому самому журналі з'являється фотографія овечки Доллі, яка народилася тому самому інституті в Единбурзі.

 

До середини 90-х учені-біологи  займалися, переважно, клонуванням  ембріонів свійських тварин. Причому  експерименти у цій галузі і з  цю пору проходять дуже непросто і  із високим рівнем невдач. Тому з  клонуванням знаменитої нині овечки стала, за істиною, сенсацією.

 

Колектив учених, очолюванийИеномУилмутом, продемонстрував, що їм удалося, використовуючи соматичні (>неполовие) клітини дорослої тваринного, отриматиклональное тварина  – вівцю на прізвисько Доллі. Під  час створення Доллі статевої процес був «обійдений», що дозволило виключити випадково об'єкти, куплені при схрещуванні гени і дорогу «чистому» генетичному програмування.

 

Експеримент проходив так. Спочатку з  молочної залози дорослої вівці було взято клітина і штучними методами було погашено активність її генів. Потім клітина була надрукована в ембріональне оточення -ооцит, щоб відбулася перебудова генетичної програми в розвитку ембріона. Тим часом з яйцеклітини інший вівці було «витягнуто» ядро, і після охолодженняцитоплазматической оболонки під впливом електричного поля була в неї було запроваджено ядро, виділений з клітки молочної залози першої вівці.Оплодотворенная вищеописаним способом яйцеклітина була надрукована в матку третьої вівці — сурогатною матері. І після звичайного процесу виношування народилася овечка Доллі, що була повної генетичної копією вівці — донора клітини молочної залози.

 

Таким кроком шотландських учених стало  виведення клонованих овець, які  мають спеціальний ген, що дозволяє їм виробляти молоко із білками, як і людина. За словами директора фірми PPL Therapeutics АланаКолмена, «значення як і методики у тому, що тепер ми можемо вибирати до народження гени, які хочемо змінити чи видалити». І вельми означало можливість вирощувати для трансплантації людські тканини і органи всередині, приміром, свиней, найближчих нас у ряду важливих біологічних параметрів.

 

 

3.         Типи клонування[3]

 

Існує три типу клонування: клонування гена, репродуктивне клонування і  терапевтичне клонування.

 

Клонування гена виробляє копії генів, найпоширеніший й утворився звичайний тип клонування виробленого дослідниками у Національному науководослідному інститутіГенов Людини (>ННГЧ).

 

>ННГЧ дослідники не клонували  ніяких ссавців, іклонирует людей.  Зазвичай використовуються технології клонування, щоб зробити копії генів, які хочуть вивчити. Процедура складається з вставки гена вже з організму, часто званого як " іноземне ДНК " в генетичний матеріал кур'єра, званого вектор. Як приклад вектора можуть бути бактерії, осередки дріжджів, віруси й таке інше, їм притаманні маленькі кола ДНК. Потому, як ген вставлено, вектор міститься у лабораторні умови, які спонукають його множитися, закінчується це тим, що ген копіюється стільки раз, скільки потрібно. Клонування гена також відомі, як і клонування ДНК. Цей процес відбувається відрізняється від репродуктивного і терапевтичного клонування.

 

Репродуктивне і терапевтичне клонування поділяють багато з тих самих  методів, але створено щодо різноманітних  цілей.

 

Терапевтичне клонування використовується для створення клонованого ембріона для єдиної мети – створення ембріональних стовбурних клітин із тим самим ДНК як і в клітини донора. Ці власні стовбурні клітини можна використовувати в експериментах, націлених на вивчення хвороби та винаходи нових методик лікування.

 

Найбагатша джерело ембріональних  стовбурних клітин - тканину, сформована протягом перших п'яти днів по тому, як яйце початок ділитися. У цьому  стадії розвитку, званогобластоидним періодом, ембріон складається з  групи близько 100 клітин, які можуть стати будь-яким типом клітини. Стовбурні клітини збираються від клонованих ембріонів в цій стадії розвитку, що закінчується руйнацією ембріона, тоді як і продовжує перебувати в випробувальною трубі. Дослідники сподіваються вирощувати ембріональні власні стовбурні клітини, які є унікальна здатність перетворюватися фактично на будь-які типи клітин організму, до лабораторій, яка можна використовувати, для вирощування здорових тканин, щоб замінити пошкоджені. З іншого боку, з'являється можливість довідатися більше про молекулярних причинах хвороби, вивчаючи ембріональні лінії стовбурових ембріональних клітин від клонованих ембріонів, отримані від тварини або людини з різними захворюваннями.

 

Багато вчені вважають, що дослідження  стовбурових ембріональних клітин гідно найвищого уваги, оскільки можуть допомогти вилікувати людини багатьох захворювань. Проте, деякі експерти стурбовані, що стовбурні клітини та клітини ракових пухлин дуже подібні у своїй будову. І типу клітин мають здатність поширюватися невизначено, і пояснюються деякі дослідження свідчать, що буває після 60 циклів поділу клітини, власні стовбурні клітини можуть накопичувати мутації, які можуть викликати рак. Тому, відносини між стовбуровими клітинами і клітинами раку би мало бути максимально вивчені до того, як використовувати цю методику лікування.

 

Поруч із, терапевтичне клонування викликає інше запитання, пов'язані з технологією  його проведення. Нині реально можна  здійснити лише технологія клонування, передбачає вирощування клона до певної межі invivo. Природно, до людини це застосовно – жінка неспроможна розглядатися як інкубатор терапевтичного матеріалу. Проблема вирішується розробкою устаткування вирощування зародка in vitro. Проте, залишається проблема «вбивства» зародка. Відколи зародок стає людиною? Є думка, новий людина виникає у момент зачаття (у разі клона – в останній момент пересадки ядра). І тут використання зародка для вирощування трансплантатів неприпустимо. А ще заперечують, щодо певного періоду зародок становить лише скопище клітин, але ще не людську особистість. Для подолання цієї проблеми вчені намагаються розпочати роботи з зародком якомога швидше.

 

Генна інженерія - старанно регульована  технологія, що значною ступеня вивчена  сьогодні й застосовують у багатьох лабораторіях в усьому світі. Проте, і репродуктивне, і терапевтичне клонування піднімають важливі етичні проблеми, тому що ці технології клонування можна буде застосувати до людей.

 

Репродуктивне клонування виробляє копії  цілих тварин.

 

Також, дає можливість створення людини, що є генетично ідентичним іншій людині, що колись існував чи існує у цей час. Це якійсь мірі суперечить давнім релігійною освітою й соціальним цінностям про людську гідність. Багато хто вважає, що це порушує все принципи волі народів і індивідуальності особистості. Утім, деякі доводять, що репродуктивне клонування допомогло б парам, які мають дітей причинити їх мрію стати батьками, у життя. Інші бачать у клонуванні людини шлях до припинення передачі у спадок "шкідливого" гена. Але слід пам'ятати у тому, що з даному типі клонування, у ембріона, що у експериментальної трубці забирають його власні стовбурні клітини, інакше кажучи – вбивають його. І противники доводять, що використання терапевтичного клонування - неправильно, незалежно від цього, використовуються ці клітини, щоб дати користь хворим чи пораненим людям, оскільки не можна забирати життя в одного, аби додавати її іншому.

 

 

4.         Клонування: причини проблеми

 

 

 

4.1 Клонування  рослин

 

Клонування  рослин, на відміну клонування тварин, звичним процесом, з яким зіштовхується будь-який квіткар чи садівник. Адже часто рослина розмножують відростками, черешками, вусиками тощо. Це і приклад клонування. Природаклонирует організми мільярди. Наприклад, коли кущ полуниці дає втеча, нове рослина виростає дома, де цей втеча був закоріненим. Нове рослина, це і є клон. Така ж клонування приміром із травою, картоплею і з цибулею. Люди клонували рослини однією або інакше тисячі років. Коли ж ви берете лист, відрізаний від рослини, і вирощуєте потім із нього нове рослина (вегетативний спосіб), виклонируете початкове рослина, тому що в нового рослини такий самий генетичний набір, як і в рослини – донора. Отже, клонуванням вважатимуться будь-який процес вегетативного розмноження в рослин. Процес рослин значно більше простий, ніж клонування тварин. Річ у тім, що з рослин (на відміну тварин) в міру їхнього зростання ході клітинної спеціалізації - диференціювання - клітини не втрачають про тотипотентних властивостей, тобто. не втрачають своєї здатності реалізовувати всю генетичну інформацію, закладену в ядрі. Тому будь-яка рослинна клітина, котра зберегла у процесі диференціювання своє ядро, може дати початок новому організму.

 

Для клонування рослинну клітину досить ізолювати  з цілого рослин та помістити на сприятливе середовище, що містить солоні компоненти, вітаміни, гормони і джерело вуглеводів, вона починає ділитися ласощами й утворює культурукаллуса. Надалікаллуси можна розмножити й одержати необмежена кількість біомаси. Основна труднощі, з якою відразу ж потрапити вони зіштовхуються досліднику - те, що різні клітини в штучних умовах починають бурхливо ділитися ласощами й зростати, та заодно часто вже не здатен продукувати вторинні метаболіти, тобто. біологічні активні речовини рослин. Клітинна інженерія дає змогу отримувати гібридні штами, клітини чи навіть цілі рослини (>растения-регенерати), схрещуючи між собоюфилогенетически (тобто. еволюційно) віддалені організми. Що стосується неповного злиття клітин (тобто.клетка-реципиент отримує окремі ділянки ядерного генетичного матеріалу або це частиниклетки-донора (органели)) виходять асиметричні гібриди. Робиться у тому, щоб рослина реципієнт одержало нові зручні в людини властивості, підвищену опірність вірусам, гербіцидам, до шкідників і хворобам рослин. Харчові продукти, отримані з цихгенно-измененних культур, може мати поліпшені смакові якості, краще виглядати і довше зберігатися. Також часто такі рослини дають багатший і стабільний врожай, ніж їх природні аналоги. Останнім часом створено ряд міжвидових імежродових гібридів тютюну, картоплі, томату, капусти, турнепсу, сої імн. ін. Використання досягнень клітинної інженерії, наприклад, дозволило розробити технології отримання безвірусних рослин (наприклад, картоплі) шляхом регенерації цілого рослини з однієї соматичної клітини. Вчені працюють зміною генотипів злаків. Вони вводять у їх генотипи спеціальний ген бактерій, який сприяти засвоєнню азоту з атмосферного повітря. Вирішення проблеми дозволило зменшити витрачання коштів виробництва азотних добрив.