Головна
Реферати » Реферати з біології » Історія та методологія клонування

Історія та методологія клонування

всі ягнята були схожі з породою овець, від якої отримували вихідну лінію клітин TNT4. Це підтвердив і генетичний аналіз.

Ця робота, особливо в частині культури ембріональних клітин, - значне досягнення в клонування ссавців, хоча вона і не викликала такого галасливого інтересу, як стаття того ж Уилмута з співавторами, опублікована на початку 1997 року, де повідомлялося, що в результаті використання донорського ядра клітини молочної залози вівці було отримано клонального тварина - вівця на прізвисько Доллі [25]. Остання робота методично багато в чому повторює попереднє дослідження 1996 року, але в ній вчені використовували не тільки ембріональні, але ще й фібробластоподібних клітини (фібробласти - клітини сполучної тканини) плода і клітини молочної залози дорослої вівці. Клітини молочної залози отримували від шестирічної вівці породи фін дорcет, знаходиться на останньому триместрі вагітності. Всі три типи клітинних культур мали однакове число хромосом - 54, як зазвичай у овець. Ембріональні клітини використовували як донорів ядер на 7-9-м пасажах культивування, фібробластоподібних клітини плоду - на 4-6-м пасажах і клітини молочної залози - на 3-6-м пасажах. Розподіл клітин всіх трьох типів зупиняли на стадії GO і ядра клітин пересаджували венуклеірованние ооцити (яйцеклітини) на стадії метафази II. Більшість реконструйованих ембріонів спочатку культивували в перев'язаному яйцепровід вівці, але деякі і in vitro в хімічно певному середовищі. Коефіцієнт виходу морула або бластоцист при культивуванні in vitro в одній серії дослідів був навіть удвічі вище, ніж при культивуванні в яйцепровід. (Тому, мабуть, немає рядка необхідності в проміжному реципієнті і можна обійтися культивуванням in vitro. Однак для повної впевненості в цьому потрібні додаткові дані.)

Вихід морул або бластоцист в серії дослідів з культурою клітин молочної залози був приблизно втричі менше, ніж у двох інших серіях, коли як донорів ядер використовували культуру фібробластів плоду або ембріональних клітин. Число живих ягнят у порівнянні з числом пересаджених в матку остаточного реципієнта морула або бластоцист було також у два рази нижче. У серії дослідів з клітинами молочної залози з 277 реконструйованих яйцеклітин був отриманий тільки один живий ягня, що говорить про дуже низької результативності такого роду експериментів (0,36%). Аналіз генетичних маркерів всіх семи народилися в трьох серіях експериментів живих дитинчат показав, що клітини молочної залози були донорами ядер для одного, фібробласти плоду - для двох і ембріональні клітини - чотирьох ягнят. Вівця на прізвисько Доллі розвинулася з реконструйованої яйцеклітини, донором ядра якої була культивовані клітини молочної залози вівці породи фін дорсет і фенотипічно не відрізняється від овець цієї породи, але сильно відрізняється від вівці-реципієнта. Аналіз генетичних маркерів підтвердив цей результат.

Успіх авторів цієї роботи, насамперед пов'язаний з використанням тривалих клітинних культур, так як після багатьох пасажів у культурі клітин могли бути відібрані малодиференційовані стовбурові клітини, які, ймовірно, і були використані як донори ядер. Велике значення також мав той факт, що автори, враховуючи результати своїх попередніх робіт, синхронізували стадії клітинного циклу яйцеклітин реципієнтів і клітин донорів.

Висновок

Отже, роботи з клонування хребетних розпочато на амфібія на початку 50-х років і інтенсивно тривають ось уже більше чотирьох десятиліть. Що стосується амфібій, то, як було сказано у відповідному розділі, незважаючи на значні досягнення, проблема клонування дорослих особин залишається досі не вирішеною. Встановлено, що в ході клітинної диференціювання у хребетних відбувається або втрата певних генних локусів або їх необоротна інактивація. Судячи з усього, втрачається та частина генома, яка контролює не ранні, а більш пізні етапи онтогенезу, зокрема, метаморфоз амфібій. Механізм цього явища поки не піддається науковому поясненню. Але очевидно, що для клонування дорослих хребетних необхідно використовувати малодиференційовані що діляться клітини. Це методично важливе положення було враховано в більш пізніх роботах.

У 1979 році американський біолог МакКіннел, який зробив великий внесок у роботу з амфібіями, стверджував, що отримані результати не дозволяють серьерно говорити про можливість клонування людини [26] - тоді це здавалося недоступним для експериментальних ембріологів. Однак ще в той час багато вчених, письменники і навіть політики стали активно обговорювати возможностт клонування людини, а деякі дослідники навіть приступили до таких експериментів. Наприклад, Шеттлз повідомив, що пересадив ядро ??сперматогоніальних клітини (диплоїдного попередника зрілого гаплоидного спермия) в позбавлену ядра яйцеклітину людини [27]. В результаті три реконструйовані яйцеклітини почали дроблення, і виникли схожі на морули скупчення клітин, які пізніше деградували. Шеттлз вважав, що якщо трансплантувати такі групи клітин в матку жінки, то вони могли б нормально розвиватися. МакКіннел тоді справедливо заперечив, що таке припущення малоймовірно і абсолютно необгрунтовано.

Ще 5-6 років тому ніхто з учених, а їх працювало досить багато в цій галузі, не ставив питання про використання в якості донорів ядер клітин дорослих ссавців. Роботи зводилися, в основному, до клонування ембріонів домашніх тварин, і багато з цих досліджень були не дуже успішні. Тому так вразило що з'явилося на початку 1997 року несподіване для всіх повідомлення авторського колективу під керівництвом Уилмута, що їм вдалося, використовуючи соматичні клітини дорослих тварин, отримати клонального тварина - вівцю на прізвисько Доллі. Насправді, однак, дослідники пройшли довгий шлях, і Уілмут із співробітниками довелося зібрати воєдино всі існуючі на той час досягнення, перш ніж вони змогли повідомити про сенсаційне результаті своєї роботи.

У цього першого успішного експерименту є істотний недолік - дуже низький коефіцієнт виходу живих особин (0,36%), і якщо врахувати також високий відсоток загибелі та розвитку реконструйованих яйцеклітин в плодовий період розвитку (62%), який в 10 разів вище, ніж при звичайному схрещуванні (6%), то постає питання про причини загибелі зародків. Пересаджені донорські ядра володіли тотипотентностью? Зберігався чи повністю їх функціональний геном (набір генів, необхідних для розвитку), чи всі потрібні для розвитку гени були дерепрессіровани? Це дуже важливі питання, і по одній тварині не можна зробити остаточні висновки. Тим більше, що результати досліджень на амфібія говорять про необоротний характер інактивації, репресії генів в ході клітинної диференціювання. Можливо, авторам крупно повезло, і вони досить випадково в трьох різних клітинних популяціях відібрали за короткий термін стовбурові клітини, для яких характерна низька диференційованість і здатність до поділу. Щоб підтвердити результат цієї, в буквальному сенсі слова с.енсаціонной роботи, необхідні додаткові дослідження.

У найближчі роки головне завдання дослідників, що працюють в даній області - це, мабуть, створення культивованих in vitro ліній малодиференційовані стовбурових клітин, що характеризуються високою швидкістю поділу. Ядра саме таких клітин повинні забезпечити повне і нормальний розвиток реконструйованих яйцеклітин, формування не тільки морфологічних ознак, але і нормальних функціональних характеристик клонованого організму.

Дослідження Уилмута і співробітників мають не тільки практичне, а й велике наукове значення для генетики розвитку. По суті, вони знайшли умови, за яких цитоплазма ооцитів ссавців може репрограммировать ядро ??соматичної клітини, повертаючи їй тотіпотентность. Після публікації цієї роботи відразу і широко став дискутуватися питання про можливість клонування людини. Щоб його обговорювати, має сенс виділити два аспекти: методичний та етичний.

З викладеного вище випливає, що методично або технічно клонування дорослих ссавців розроблено ще недостатньо, щоб можна було вже зараз ставити питання про клонування людини. Для цього необхідно розширити коло досліджень, включивши в нього. крім овець. представників та інших видів тварин. Уилмут з ??працівниками, наприклад, планує продовжити свої роботи на корів і свиней. Такі роботи необхідні, щоб встановити, не обмежується чи можливість клонування дорослих ссавців особливостями або специфікою якого-небудь одного або декількох видів.

Потім необхідно істотно підвищити вихід життєздатних реконструйованих ембріонів і дорослих клонованих тварин, з'ясувати, чи не впливають методичні прийоми на тривалість життя, функціональні характерстікі і плодючість тварин. Для клонування людини дуже важливо звести до мінімуму ризик, який, тим не менш, певною мірою однаково залишиться, ризик дефектного розвитку реконструйованої яйцеклітини, головною причиною якого може бути неповне репрограммирование генома донорського ядра.

Що стосується етичної строни справи, клонування людини викликає ще більше заперечень. По-перше, становлення людини як особистості, базується не тільки на біологічній спадковості, воно визначається також сімейної, соціальної та культурної середовищем. При клонуванні індивіда неможливо відтворити всі ті умови виховання і навчання, які сформували особистість його прототипу (донора ядра). По-друге, при безстатевому розмноженні спочатку жорстка запрограмованість генотипу визначає менше розмаїтість взаємодій розвивається до мінливих умовами середовища (порівняно з статевим розмноженням, коли у формуванні індивіда беруть участь два генома, складним і непередбачуваним чином взаємодіючі між собою і з навколишнім середовищем). У третьому, практично всі релігійні вчення наполягають, що поява людини на світ - в "руках" вищих сил, що зачаття і народження має відбуватися природним шляхом.

Підводячи підсумки, слід визнати, що говорити про клонування людини можна лише суто теоретично. По суті мова йде навіть не про клонування, а про отримання копії окремого індивіда, оскільки термін "клонування" передбачає отримання якогось безлічі особин. Але слово вже прижилося, тому має сенс користуватися ним по колишньому. Очевидно, що сьогодні ймовірність

Сторінки: 1 2 3 4 5