История клонирования

 

Проблема клонирования

 

1. Биотехнологии основаны на использовании живых организмов и биологических процессов в промышленном производстве. На их базе освоено массовое производство искусственных белков, питательных и многих других веществ. Развивается микробиологический синтез ферментов, витаминов, аминокислот, антибиотиков и т. п. С применением генных технологий и естественных биоорганических материалов синтезируются биологически активные вещества - гормональные препараты и соединения, стимулирующие иммунитет. Благодаря важнейшим достижениям биотехнологии в настоящее время производится множество искусственных питательных веществ, по многим свойствам превосходящих продукты естественного происхождения. Современная биотехнология позволяет превратить отходы древесины, соломы и другое растительное сырье в ценные питательные белки. Некоторые виды грибков превращают нефть, мазут и природный газ в пищевую биомассу, богатую белками. Промышленное производство белков полностью автоматизировано, и дрожжевые культуры растут в тысячи раз быстрее, чем крупный рогатый скот. Некот. виды биотехнологий вкл. процессы брожения. Важное достижение в микробиологии - разработка пенициллина, двумя годами позже на основе глутаминовой кислоты путем биосинтеза впервые получены аминокислоты. К наст. времени налажено производство антибиотиков, витаминно-белковых добавок к продуктам питания, стимуляторов роста, бактериологических удобрений, средств защиты растений и др. Дальнейшее развитие биотехнологии связано с модификацией генетического аппарата живых систем. Генные технологии основаны на методах молекулярной биологии и генетики, связанных с целенаправленным конструированием новых, не существующих в природе сочетаний генов. Основная операция генной технологии заключается в извлечении из клеток организма гена, кодирующего нужный продукт, или группы генов и соединение их с молекулами ДНК, способными размножаться в клетках другого организма. На начальной стадии развития генных технологий был получен ряд биологически активных соединений - инсулин, интерферон и др. Современные генные технологии объединяют химию нуклеиновых кислот и белков, микробиологию, генетику, биохимию и открывают новые пути решения многих проблем биотехнологии Основная цель генных технологий - видоизменить ДНК, закодировав ее для производства белка с заданными свойствами. Над биологическими объектами осуществляются целенаправленные химические операции, что и составляет основу генных технологий.

2. В связи с развитием генных технологий актуальной становится проблема клонирования. Клонирование - это точное воспроизведение, того или иного живого объекта в определенном количестве копий. Воспроизведенные копии обладают идентичной наследственной информацией, т. е. имеют одинаковый набор генов. В феврале 1997 г. сообщалось о том, что в лаборатории шотландского ученого Я. Вильмута в Эдинбурге разработан эффективный метод клонирования млекопитающих и на его основе родилась овца Долли. После этого в средствах информации стала обсуждаться проблема клонирования человека. У клонирования есть как свои плюсы, так и минусы. Плюсы состоят в том, что клонирование дает возможность: - сохранять и репродуцировать наиболее полезные, генетически обусловленные качества человека; - помогать людям с нарушенной репродуктивной функцией иметь потомство; - лечить людей от ранее неизлечимых болезней, в конечном итоге - спасать жизнь человека (главный плюс). Минусы клонирования человека состоят в том, что: человек - уникальное социобиологическое существо, которое не может быть в точности воспроизведено никакими методами; - если клонирование примет массовый характер, то возможны многочисленные биологические, социальные, медицинские, психологические, нравственные проблемы. Главная проблема состоит в том, что клонирование - это очень сильное вмешательство человека в природу, которое ставит под сомнение уникальность всего живого и естественность происхождения самой жизни. Игнорирование человеком целостного диалектического характера природы приводит к отрицательным последствиям как для нее, так и для общества. Об этом писал Ф. Энгельс: "Не будем, однако, слишком обольщаться нашими победами над природой. За каждую такую победу она нам мстит. Каждая из этих побед имеет, правда, в первую очередь те последствия, на которые мы рассчитывали, но во вторую и третью очередь совсем другие, непредвиденные последствия, которые очень часто уничтожают последствия первых".

 

 

Клонирование (в биологии) — появление естественным путем или получение нескольких генетически идентичных организмов путем бесполого (в том числе вегетативного) размножения. Термин «клонирование» в том же смысле нередко применяют и по отношению к клеткам многоклеточных организмов. Клонированием называют также получение нескольких идентичных копий наследственных молекул (молекулярное клонирование). Наконец, клонированием также часто называют биотехнологические методы, используемые для искусственного получения клонов организмов, клеток или молекул. Группа генетически идентичных организмов или клеток — клон.

 

Клонирование (биотехнология)

 

Клонирование, в биологии — метод  получения нескольких генетически идентичных организмов путем бесполого размножения.

 

Основные сведения

Первоначально слово клон стали  употреблять для группы растений, полученных от одного растения-производителя  вегетативным способом. Эти растения-потомки  в точности повторяли качества своего прародителя и служили основанием для выведения нового сорта. Позже клоном стали называть не только всю такую группу, но и каждое отдельное растение в ней, а получение таких потомков — клонированием.

 

Со временем значение термина расширилось  и его стали употреблять при выращивании культур бактерий.

 

Успехи биологии показали, что и  у растений, и у бактерий сходство потомков с организмом-производителем обусловливается генетической идентичностью  всех членов клона. Тогда уже термин клонирование стали употреблять для обозначения производства любых линий организмов, идентичных данному и являющихся его потомками.

 

Позже название клонирование было перенесено и на саму технологию получения идентичных организмов, известную как замещение  ядра, а потом также и на все организмы, полученные по такой технологии, от первых головастиков до овцы Долли.

 

И уже в конце 1990-х годов XX века, подразумевая возможность применения той же технологии для получения  генетически идентичных человеческих индивидов, заговорили и о клонировании человека. Термин перестал быть достоянием научной общественности, его подхватили СМИ, киноискусство, литература, производители компьютерных игр, и он вошёл в язык как общеупотребительное слово, уже не имеющее того специального значения, которым он обладал около ста лет назад.

 

Клонирование  бактерий

 

Для бактерий клонирование является единственным способом размножения. Однако обычно, когда говорят о клонировании бактерий, имеют в виду намеренное размножение какой-то бактерии, выращивание  её клона, культуры.

 

Естественное клонирование у сложных  организмов

Клонирование широко распространено в природе у различных организмов. У растений естественное клонирование происходит при различных способах вегетативного размножения. У животных клонирование происходит при амейотическом партеногенезе и различных формах полиэмбрионии. Так, среди позвоночных известны клонально размножающиеся виды ящериц, состоящие из одних партеногенетических самок. У человека естественные клоны — монозиготные близнецы. У некоторых видов броненосцев в норме рождается от четырёх до девяти монозиготных близнецов. Широко распространено клональное размножение среди ракообразных и насекомых. Уникальный вариант естественного клонирования открыт недавно у муравьёв — малого огненного муравья , самцы и самки которого клонируются независимо, так что генофонды двух полов не смешиваются. У этого вида рабочие особи развиваются из оплодотворенных яиц, матки — из неоплодотворенных диплоидных яиц. В некоторых яйцах, оплодотворенных самцами, все хромосомы матери разрушаются, и из таких гаплоидных яиц развиваются самцы.

 

Клонирование  многоклеточных организмов

Наибольшее внимание учёных и общественности привлекает клонирование многоклеточных организмов, которое стало возможным  благодаря успехам генной инженерии. Создавая особые условия и вмешиваясь в структуру ядра клетки, специалисты заставляют её развиваться в нужную ткань или даже в целый организм. Допускается принципиальная возможность воспроизведения даже умершего организма, при условии сохранения его генетического материала.

 

Различают полное и частичное клонирование организмов. При полном воссоздаётся весь организм целиком, при частичном  — организм воссоздаётся не полностью.

 

Репродуктивное клонирование предполагает, что в результате получается целый  организм. Кроме научных целей оно может применяться для восстановления исчезнувших видов или сохранения редких видов.

 

Одно из перспективных применений клонирования тканей — клеточная  терапия в медицине. Такие ткани, полученные из стволовых клеток пациента, могли бы компенсировать недостаток и дефекты собственных тканей организма и не отторгаться при трансплантации. Это так называемое терапевтическое клонирование.

 

Терапевтическое клонирование предполагает, что в результате намеренно не получается целого организма. Его развитие останавливают заранее, а получившиеся эмбриональные стволовые клетки используют для получения нужных тканей или других биологических продуктов. Эксперименты показывают, что терапевтическое клонирование может быть с успехом применено для лечения некоторых заболеваний, считавшихся неизлечимыми

 

Клонирование  животных

Уже в 50-х годах клонирование животных стало важным исследовательским  приемом, а за последние два десятилетия  позволило существенно улучшить характеристики поголовья крупного рогатого скота. Не всем известно, что получившая широкую огласку клонированная в 1997 году овца Долли была не первым клонированным животным. Создание Долли было признано научным прорывом не потому, что она была клоном, а потому, что в качестве генетического материала для ее создания была использована не эмбриональная клетка, а клетка взрослого организма.

 

 

Метод рекомбинантных ДНК, совместно  с методом клонирования животных, обеспечивает нас превосходными  животными моделями для изучения заболеваний человека, процессов старения и формирования злокачественных новообразований. В будущем эти приемы могут быть использованы для разработки новых лекарственных средств и оценки эффективности таких методов лечения как генная и клеточная терапии. Клонирование животных также предоставляет возможность спасения видов, находящихся под угрозой вымирания.

 

Заключение

Один из старинных девизов гласит: “знание есть сила” Наука делает человека могущественным перед силами природы. Великие научные открытия (и тесно связанные с ними технические изобретения) всегда оказывали колоссальное (и подчас совершенно неожиданное) воздействие на судьбы человеческой истории. Такими открытиями были, например, открытия в ХVII в. законов механики, позволившие создать всю машинную технологию цивилизации; открытие в ХIХ в. электромагнитного поля и создание электротехники, радиотехники, а затем и радиоэлектроники; создание в ХХ в, теории атомного ядра, а вслед за ним - открытие средств высвобождения ядерной энергии; раскрытие в середине ХХ в. молекулярной биологией природы наследственности (структуры ДНК) и открывшиеся вслед возможности генной инженерии по управлению наследственностью; и др. Большая часть современной материальной цивилизации была бы невозможна без участия в ее создании научных теорий, научно-конструкторских разработок, предсказанных наукой технологий и др.

Клонирование - большая этическая  проблема. В большом числе стран  использование данной технологии применительно  к человеку официально запрещено  и преследуется по закону (США, Франция, Германия, Япония), причем во Франции, например, за эксперименты по клонированию человека предусмотрено тюремное заключение сроком до 20 лет.

 

Интеллект человека клонировать нельзя. Опять возникает проблема тела и "души живой".

 

Клонирование должно способствовать изучению проблем развития и старения организмов, лечения рака. В медицине представляется перспективной клеточная терапия на базе использования клонированных клеток. Такие клетки должны компенсировать недостаток и дефект собственных клеток организма и, главное, не будут отторгаться при трансплантации. Технология клонирования животных позволит, по-видимому, осуществлять и широкомасштабную ксенотрансплантацию органов, т.е. замену отдельных органов человека на соответствующие клонированные органы.