Можливості клонування організмів

У процесі розмноження відтворюються особини того ж виду. Якщо нове покоління походить від однієї батьківської особини, його називають клоном. Отримання багатьох ідентичних за формою і функціями генетично однакових нащадків однієї клітини або одного організму називають клонуванням.

На початку 70-х років XX ст. розроблені методи клонування бактерій та вищих рослин. Використання в якості клонуючого вектора (переносники ДНК) плазмід або бактеріофага дозволило в промислових умовах отримувати за участі бактерій інсулін людини, який в нормі мікроорганізмами не синтезується. Так були клоновані рекомбінантні ДНК та вперше клонований бактеріальний ген.

При безстатевому розмноженні відбувається клонування - утворення генетично абсолютно ідентичних нащадків. Генетична різноманітність членів одного клону може з'явитися тільки за умов випадкової мутації.

Прикладом отримання одного клону клітин може бути культивування клітин поза організмом. У середовищі, яке містить необхідні поживні речовини, вирощують клітини різних тканин.

Вирощуючи на штучному живильному середовищі клітини кореня моркви, вдалося індукувати процеси клітинного поділу, що призвело до утворення нових рослин моркви. Так було доведено, що ядро зрілої клітини містить всю необхідну інформацію для розвитку нового організму.

Можливість клонування тварин довів професор Гйордон з Оксфордського університету, який вирощував пуголовків і жаб з окремо взятих ядер клітин кишківнику і пересаджених на місце видалених або зруйнованих ядер яйцеклітини. Отже, спеціалізовані клітини вищих рослин і тварин містять всю інформацію, яка необхідна для цілого організму.

У 1997 р. вперше було здійснено клонування тварини з однієї клітини. Так, з окремої клітини вим'я була вирощена вівця Доллі (рис. 1.82).

Рис. 1.82. У липні 1997 року народилась вівця Доллі, отримана з клітини вим'я вівці, вирощеної штучним методом у лабораторії. Більш того, в похідну клітину було введено один ген людини. Таким чином, Доллі була одночасно і клоном, і транс генною твариною.

Використання техніки клонування перспективне у тваринництві. Від будь-якої тварини, яка має цінні продуктивні властивості, можна отримати численні генетично ідентичні копії з тими ж властивостями.

Важлива галузь застосування клонування - створення і розмноження за малий проміжок часу клонів трансгенних сільськогосподарських тварин (овець, корів, свиней).

Розпочаті досліди з клонування рідкісних та унікальних видів диких тварин, відтворення тих видів, які в неволі не розмножуються (наприклад, гігантський броненосець).

Технологія клонування запроваджується для створення трансгенних тварин - донорів органів для ксенотрансплантації.

Розробляються нові підходи до діагностики та лікування спадкових хвороб людини.

Чи перспективне клонування людини? Наукова інформація вказує, що цей метод не можна вважати абсолютно безпечним для людини. Всі 13 членів Ради Європи і 6 європейських країн підписали перший меморандум, який забороняє клонування людини. Проте науковий прогрес зупинити неможливо.

 1.2.4.5. Порушення мітозу

Порушення, які виникають у мітозі, призводять до утворення клітин з різними каріотипами. Такий мітоз отримав назву патологічного. Він є одним із механізмів соматичної анеуплоїдії.

З патологічними мітозами пов'язано виникнення багатьох захворювань. Порушення мітозу спостерігається при раку, променевій хворобі, вірусних інфекціях. Хромосомні хвороби, викликані втратою або появою зайвих хромосом, також виникають внаслідок неправильного розходження цих структур. Внаслідок порушення процесу мітозу можуть виникати хромосомні мости, пошкодження центромер, порушення руху хромосом, утворення мікроядер, склеювання хромосом або їх розриви та ін. Значні зміни процесу мітозу спостерігаються в пухлинних клітинах. Вважають, що виникнення патологічних мітозів - одна з причин злоякісного переродження клітин.

Клітини з аномальним числом хромосом переважають у людей літнього і старечого віку.

 1.2.4.7. Життя клітин поза організмом

Досліджуючи властивості нормальних та пухлинних клітин, вчені використовують метод клонування.

Декілька десятиліть тому було встановлено, що соматичні клітини еукаріотів можна розмножувати in vitro, тобто підтримувати у вигляді так званих клітинних культур. Розподіл хромосом при розмноженні клітин культури відбувається мітотичним шляхом. Клітинна лінія утворюється з однієї клітини (і, таким чином, є клоном). У лабораторних умовах рослинні та тваринні клітини частіше за все проходять лише обмежену кількість поділів, а потім гинуть. Виняток становлять ракові клітини. Для клітин прокаріотів характерна гаплоїдність, а для еукаріотів - диплоїдіність. Це обмежує можливості генетичного аналізу, оскільки рецесивні алелі не виявляються у гетерозиготи.

Клоном називають групу генетично ідентичних індивідуумів, отриманих шляхом безстатевого розмноження або один від одного, або від деякого загального предка. Найпростішим прикладом такого клону може бути популяція бактерій, всі клітини якої утворилися внаслідок повторних поділів з однієї батьківської клітини. Всі бактерії у такому клоні успадковують гени цієї батьківської клітини.

У зв'язку з експериментами по пересадженню клітинних ядер відкрилася можливість для клонування тварин чи людини (див. розділ 1.3.1.2).

Метод клонування використовують також і для ідентифікації генів. Створюють міжвидові гібридні клітини, в яких і визначають розташування генів. Отже, можна дійти висновку, що даний метод принесе багато наукових здобутків на користь людству.

Дата добавления: 2015-07-25