Клонирование: актуальные проблемы
Теоретические основы клонирования животных и растений: технологии, характеристика различных его методов и свойств, перспективы развития. Проблема клонирования человека: целесообразность и безопасность, достоинства и недостатки, возможные последствия.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.11.2010 |
| Размер файла | 106,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Муниципальное образовательное учреждение « Гимназия №46»
(МОУ №46)
Реферат на тему:
Клонирование: актуальные проблемы
Секция: «Биология»
Работа выполнена ученицей 11 Е класса
Дворко Марией
Научный руководитель:
Юткина Светлана Александровна,
учитель биологии
Чебоксары 2009
Цель. Рассмотреть технологии клонирования живых существ. Изучить различные методы и свойства клонирования. Выявить определённые статистические данные. Раскрыть минусы и плюсы клонирования человека.
Актуальность. На сегодняшний день наряду с проблемой клонирования животных остро стоит проблема клонирования человека. Нужно ли это? Насколько безопасно? И к чему может привести клонирование человека?
В своей работе я и попробую рассмотреть все эти вопросы.
Долли - случайность или закономерность?
Термин «клон» происходит от греческого слова «klon», что означает - веточка, побег, черенок, и имеет отношение, прежде всего к вегетативному размножению. Клонирование растений черенками, почками или клубнями в сельском хозяйстве, в частности в садоводстве, известно уже более 4-х тыс. лет. Начиная с 70-х годов нашего столетия, для клонирования растений стали широко использовать небольшие группы и даже отдельные соматические (неполовые) клетки.
Дело в том, что у растений (в отличие от животных) по мере их роста в ходе клеточной специализации - дифференцировки - клетки не теряют так называемых тотипотентных свойств, т. е. не теряют своей способности реализовывать всю генетическую информацию, заложенную в ядре. Поэтому практически любая растительная клетка, сохранившая в процессе дифференцировки свое ядро, может дать начало новому организму. Эта особенность растительных клеток лежит в основе многих методов генетики и селекции.
При вегетативном размножении и при клонировании гены не распределяются по потомкам, как в случае полового размножения, а сохраняются в полном составе в течение многих поколений. Все организмы, входящие в состав определенного клона, имеют одинаковый набор генов и фенотипически не различаются между собой.
Клетки животных, дифференцируясь, лишаются тотипотентности, и в этом - одно из существенных их отличий от клеток растений. Как будет показано ниже, именно здесь - главное препятствие для клонирования взрослых позвоночных животных.
Из истории вопроса. Если же вспомнить историю и перелистать учёные труды таких философов древности как Аристотель (384-322 г.г. до н. э.) или алхимиков Парацельса (1493-1541 г.г.) и Ван - Гельминта (1577-1644 г.г.), то мы увидим что вопросы искусственного воспроизводства животных, и в первую очередь человека, волновали многие умы того времени. Правда, с точки зрения современного естествознания эти опыты не имели под собой и зачатков научного обоснования.
Например, Аристотель и его ученики были полностью уверены, что из грязи и ила при определённых благоприятных условиях могут самостоятельно родиться лягушки, насекомые и черви. Эти мысли легли тогда в основу науки о живом. Учёные преклонялись перед авторитетом Аристотеля и никто не смел критиковать его, напротив даже пытались доказать и подтвердить эту теорию, уставив свои столы банками, склянками, перегонными кубами и прочими аппаратами того времени. «Учёные» десятки лет проводили в своих лабораториях, кипятили, перегоняли, настаивали и процеживали. Они лили и клали в колбы всё, что им подворачивалось под руку, старались изо всех сил. Одни из них призывали на помощь Бога, другие - чёрта: уж очень им хотелось увидеть, как завертится в колбе какой-нибудь лягушонок или головастик, но кроме дыма, обожженных рук и грязных пятен на одежде ничего не получалось. Чего, например, стоят такие рецепты, описанные в трудах Ван - Гельминта: «Положи в горшок зёрна, заткни его грязной рубашкой и жди. Через двадцать один день появятся мыши: они зародятся из испарений зерна и грязной рубашки». Или: «Выдолбите углубление в кирпиче, положите в него истолченной травы базилика, положите на первый кирпич второй так, чтобы углубление было совершенно прикрыто; выставите оба кирпича на солнце, и через несколько дней зародится скорпион». Далее авторы этих строк утверждают, что и сами наблюдали зарождение мышей в горшке, и мыши появлялись вполне взрослые.
А вот Парацельс был слишком широкой натурой, чтобы возиться с лягушками и мышами. Он доказывал, что можно изготовить в колбе человека. Даже придумал имя этому существу - «гомункулус», по латыни «гомо» - это человек. Вот его рецепт: «Возьми человеческую жидкость и оставь гнить её сперва в тыкве, потом в лошадином желудке сорок дней, пока не начнёт жить, двигаться и копошиться, что легко заметить. То, что получится, ещё нисколько не похоже на человека, оно прозрачно и без тела. Но если потом ежедневно, в тайне и осторожно, питать его человеческой кровью и сохранять в продолжение сорока недель в постоянной и равномерной температуре лошадиного желудка, то произойдёт настоящий живой ребёнок, имеющий все члены, как дитя, родившееся от женщины, только весьма маленького роста.» Как и другие «учёные» того времени Парацельс утверждал, что всё это он воспроизводил в своей лаборатории, но кроме него самого этого «человека» никто так и не видел.
В наши дни Гомункулус - это памятка о людях фантазёрах, мечтавших изготовить в лаборатории живое существо, и проводивших свою жизнь среди перегонных кубов и колб, наполненных разноцветными жидкостями, среди связок сушёных лягушек, мышей и крокодила, висящего под потолком. И вот на таком уровне естествознание оставалось вплоть до XIX века, когда произошел коренной перелом во многих естественных науках благодаря таким учёным как: Ч. Дарвин (учение о происхождении видов), А. Левенгук (устроил микроскоп, с помощью которого сделал ряд важных открытий), Л. Пастер (открытие микробов и знаменитая «пастеризация»), И. Сеченов (изучил психическую деятельность человека и доказал что «души» не существует), Мендель (основоположник современной генетики, науки о наследственности).
Первые опыты. Первый опыт клонирования земноводных датируется 1952. Впоследствии удалось клонировать также мышей, кроликов, овец, свиней, коров и обезьян. Все успешные эксперименты такого рода начинались с клеток эмбриона, изолируемых на ранних стадиях развития до начала их дифференцировки в т.н. зародышевые листки, дающие начало специализированным тканям и органам. Эти клетки (бластомеры) разделяют, пока их число в зародыше не превысило 32 или 64, и с помощью особых микрохирургических методов помещают по одной в ооциты (неоплодотворенные яйцеклетки), из которых предварительно удаляют ядро. У всех бластомеров одного эмбриона одинаковый набор генов, а ооциты служат для них как бы инкубатором. После соответствующей электрической и/или химической стимуляции и культивирования из этих клеток можно получить идентичные зародыши и перенести их (имплантировать) в матку готовых к зачатию самок того же вида. В конечном итоге такие «приемные матери» родят почти идентичных детенышей, однако вся процедура в целом остается с практической точки зрения крайне неэффективной. Вместо вынашивания всех эмбрионов из первого клона практикуют также их разделение на бластомеры и повторный цикл клонирования, получая в итоге гораздо большее количество пригодных для имплантации зародышей.
Клонирование растений. Природа клонирует организмы миллиарды лет. Например, когда куст клубники дает побег, новое растение вырастает на месте, где этот побег укоренился. Новое растение - клон. Такое же клонирование происходит с травой, картофелем и луком.
Люди клонировали растения одним илу другим способом тысячи лет. Например, когда вы берете лист, отрезанный от растения, и выращиваете из него новое растение (вегетативный способ), вы клонируете изначальное растение, потому что у нового растения такой же генетический набор, как и у растения - донора.
Вегетативный способ работает, так как конец обрезанного листочка - это большое количество неспециализированных клеток, которые называются мозоль. С удачей, мозоль будет расти, делится и образовывать различные специализированные клетки (корень, стебель), в конце концов, образуя новое растение. Раньше ученые были способны клонировать растения, беря части специализированных корней, распуская их в ячейки корня и выращивая эти ячейки в богатой питательным веществом культуре. В культуре, специализированные клетки становятся неспециализированными. Клетки мозоли в дальнейшем могут стимулироваться с гормонами подходящего растения, чтобы превратится в новое растение, которое будет являться идентичным первому растению, от которого были взяты части корня.
Клонирование животных. Растения - не единственные организмы, которые могут быть клонированы естественно. Неоплодотворенные яйца некоторых животных (червей, некоторых разновидностей рыб, ящериц и лягушек) могут развиться в полноценное взрослое животное под определенными условиями окружающей среды - обычно с помощью разных видов стимуляции. Этот процесс называется партеногенез, и потомство - клоны самок, которые отложили яйца. Другой пример естественного клонирования - идентичные близнецы. Хотя они генетически отличны от своих родителей, идентичные близнецы - естественное появление клонов друг друга. Ученые проводили эксперименты с клонированием животных, но никогда не были способны стимулировать специализированную клетку, чтобы произвести непосредственно новый организм. Вместо этого, они полагаются на пересадку генетической информации из специализированной клетки в неоплодотворенную клетку яйца, чья генетическая информация была разрушена или физически удалена.
В 1970-ых, ученый Джон Гурдон успешно клонировал головастика. Он пересаживал ядро от специализированной клетки одной лягушки (B) в неоплодотворенное яйцо другой лягушки (A), в котором ядро было разрушено ультрафиолетовым светом. Яйцо с пересаженным ядром развилось в головастика, который был генетически идентичен лягушке B. Хотя головастики Гурдона не выживали, чтобы превратиться во взрослых лягушек, его эксперимент показал, что процесс специализации в животных ячейках был обратим, и его техника ядерной передачи (перемещения) проложила путь к более поздним успехам клонирования.
За последние 50 лет, ученые провели эксперименты по клонированию в обширном круге животных, использовав много различных методов. В 1979, исследователи произвели первых генетически идентичных мышей, расколов эмбрион мыши в экспериментальной трубе, а затем внедрив получившийся эмбрион в матку взрослой самки мыши. Вскоре после того, как исследователи произвело первых генетически идентичных коров, овцу и цыплят, перемещая ядро клетки, взятой у раннего эмбриона в яйцо, у которого было освобождено ядро.
Не раньше 1996 года, как это ни странно, ученые добились успеха в клонировании млекопитающих. Из соматической клетки, взятой у взрослого животного. После 276 попыток Шотландские исследователи, наконец, произвели Долли - ягненка из клетки вымени шестилетней овцы. Двумя годами позже, исследователи в Японии клонировали восемь телят от одной коровы, но только четверо из них выжило. Помимо рогатого скота и овцы, были клонированы другие млекопитающие из соматических клеток: кот, олень, собака, лошадь, мул, вол, кролик и крыса. Кроме того, обезьяна-резус была клонирована с помощью раскола эмбриона.
Текущая версия (не проверялась). Клонирование в природе у развитых организмов - уникальный способ размножения в живой природе. Пока известен только один вид естественного клонирования (у муравьёв) - это размножение малого огненного муравья (Wasmannia auropunctata), самцы и самки которого размножаются, не спариваясь.
В 1997 году клонирование реконструировалось, когда Ян Вилмут и его коллеги в Рослинском Институте в Эдинбурге, Шотландии, успешно клонировали овцу по имени Долли. Долли была первое клонированное млекопитающее. Вилмут и его коллеги пересаживали ядро из клетки грудной железы овцы Финна Дорсетта в определенную яйцеклетку Шотландской черномордой овцы. Комбинация яйцеклетки-ядра стимулировалась электричеством, чтобы соединить и то и другое и стимулировать деление клетки. Новая клетка разделилась и была помещена в матку черномордой овцы, чтобы развиться. Долли была рождена на несколько месяцев позже.
Долли была показана идентичной клеткам из грудной железы овцы Фина Дорсетта, а не черномордой овце, что явно показывало, что она была успешно клонирована (понадобилось 276 попыток перед удачным исходом эксперимента). Долли с тех пор выросла и произвела на свет несколько особей обычным половым методом. Это говорит о том, что клон Долли абсолютно здоров.
Главная причина клонирования растений и животных в том, чтобы произвести организмы с определенными качествами, которые необходимы человеку, такие как награжденная орхидея или генетическая инженерия, например овца, была выведена, чтобы предоставить человеческий инсулин. Если бы ученые полагались только на половое (сексуальное) размножение чтобы вывести этих животных, они бы рисковали тем, что необходимые им качества исчезли, так как половое размножение (сексуальное) переставляет генетический код в блоках. Другими причинами для клонирования могут быть потерянные или умершие домашние животные или животные, которые находятся на грани вымирания. Какими бы не были причины, новые технологии клонирования разожгли много этических спорах среди ученых. Некоторые государства рассмотрели или предписали законодательство, чтобы замедлить, ограничить или запретить эксперименты клонирования. Ясно, что клонирование будет частью нашей жизни в будущем, но будущее этой технологии должно всё же быть определено.
Клонирование с целью воссоздания вымерших видов. Клонирование может быть использовано для воссоздания естественных популяций животных, вымерших по вине человека. Несмотря на наличие определённых проблем и трудностей, первые результаты в данном направлении уже имеются.
Клонирование бантенгов. В 2004 году на свет появилась пара бантенгов (диких быков, обитавших в Юго-Восточной Азии), клонированных из клеток животных, умерших более 20 лет назад. Два бантенга были клонированы из уникального «замороженного зоопарка» Сан-Диего, созданного еще до того, как люди поняли, что клонирование вообще возможно. Произведшая клонирование американская компания Advanced Cell Technology сообщила, что в нем использовались клетки животных, которые умерли в 1980 году, не оставив потомства.
Бантенгов клонировали, перенеся их генетический материал в пустые яйцеклетки обычных домашних коров; из 16 зародышей до рождения дожили только два.
Императорский дятел. В последний раз императорского дятла видели в Мексике в 1958 году. С тех пор орнитологи пытаются найти следы этой популяции, но безуспешно. Около десяти лет назад появились даже слухи, что птица еще живет на планете, но и они не подтвердились.
Зато в музеях остались чучела птицы. Научный сотрудник Дарвиновского музея Игорь Фадеев считает, что если операцию по выделению ДНК провести со всеми чучелами, которые находятся в разных странах мира, то дятла можно будет воскресить. В разных музеях мира на сегодняшний день осталось лишь десять чучел императорского дятла.
Если проект увенчается успехом, то в недалеком будущем на нашей планете, возможно, вновь появится императорский дятел. В Государственном Дарвиновском музее уверены, что последние методы молекулярной биологии позволяют выделить и воспроизвести ДНК этих птиц.
Дронт. В июне 2006 года голландские учёные обнаружили на острове Маврикий хорошо сохранившиеся останки дронта - вымершей исторически недавно (в XVII веке) нелетающей птицы. Ранее наука не располагала останками птицы, в исчезновении которой, как всегда, виноват человек. Но теперь появилась определенная надежда на «воскресение» удивительного представителя пернатых.
Клонирование гигантских птиц. Планы по клонированию исчезнувших гигантских птиц были поставлены под сомнение в результате исследований учёных Оксфордского университета. Выделив участки ДНК из останков вымерших птиц, ученые обнаружили, что их генетический материал настолько разрушен, что современная технология не позволяет провести полноценное клонирование. Цель научных работ состояла в возрождении вымерших несколько веков назад новозеландского страуса Моа, а также Мадагаскарского эпиорниса (птицы-слона).
Образцы ДНК были взяты из фрагментов тканей, сохранившихся в музеях. Однако ученые не смогли получить достаточную по своей длине цепочку ДНК, чтобы провести клонирование. Тем не менее, некоторые ученые считают, что в ближайшие годы будет разработана технология восстановления утраченных частей ДНК, путем вшивания туда “заплат” из ДНК близкородственных видов.
Помните фильм «Парк Юрского Периода», где динозавров клонировали по ДНК крови, найденной в желудке насекомого, вытащенного из янтаря. Возможно ли такое сегодня?
Мировая практика знает примеры выделения ДНК из останков, в том числе ископаемых. В ход шли иссушенные ткани: шерсть, китовый ус, сброшенная змеиная кожа, чешуи ящериц, зубы и кости.
После смерти организма его ДНК постепенно разрушается. Время ее распада зависит от температуры, кислотности среды и других условий. Так, пролежавшие более 50 тысяч лет в вечной мерзлоте останки мамонтов содержат ДНК достаточно хорошей сохранности. Асфальтовые захоронения, безводные места, кислотные источники или очень соленые водоемы тоже защищают ДНК от разрушения. Первым музейным экспонатом, ДНК которого удалось выделить и проанализировать, стала шкура вымершей зебры квагги, пролежавшая 140 лет в соляном растворе. (Это достижение Р. Хигуши с соавторами, 1984 год.) Но наилучшим образом ДНК сохраняется в янтаре. Самая древняя находка, из которой выделили ДНК и определили ее последовательность, долгоносик, извлеченный из янтаря, возраст которого примерно 120-135 млн. лет.
До динозавров дело пока не дошло, но клонировать мамонта собираются всерьёз. Дело оставалось за малым, найти живые клетки, из которых можно взять генетический материал.
Вот за этим-то материалом летом 2002го года и отправилась экспедиция, в которой участвовали биологи из Института прикладной экологии Севера в Якутске, новосибирского ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор», а также японские ученые из нескольких научно-исследовательских центров.
Находка поджидала исследователей в мерзлом грунте на склоне высохшего русла правого рукава реки Максунуоха близ поселка Юкагир к северу от Якутска. Ценные останки не откапывали, а отмывали сильной струей воды. На свет извлекли две ноги мамонта с мышцами и кожей, покрытые рыжей шерстью, поместили их в холодильник и переправили в Якутск, где находится всемирно известный Музей мамонта.
Затем за дело взялись ученые из ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор». Их поиски увенчались успехом: сотрудник института Олег Таранов обнаружил в подкожной клетчатке слой хорошо сохранившихся клеток. Самое важное, что они имеют целое, неповрежденное ядро. «Мы условно можем считать эти клетки живыми, объясняет руководитель программы, директор НИИ «Коллекция культур микроорганизмов» В.Е. Репин, поскольку после изъятия из тела мамонта в полевых условиях их зафиксировали в формалине для того, чтобы они сохранились. Но ненарушенная внутренняя структура этих клеток позволяет нам рассчитывать на то, что в остальных, замороженных, тканях существует такой же слой клеток».
Считается, что, используя стандартные методики выделения ДНК и полимеразную цепную реакцию, можно получать образцы ДНК из мышц, которые хранились в фиксирующей жидкости не более 100 лет. После веков такого хранения ДНК сильно повреждается, и ее необходимо восстанавливать (для этого также существует специальная методика).
В планах ученых на будущее разморозить эти клетки и попытаться вырастить их в культуре, а затем выделить из них ДНК. Можно надеяться, что найденные клетки подойдут для попытки клонирования. Пока о планах японских ученых известно лишь то, что вынашивать предполагаемый мамонтовый клон предстоит самке индийского слона.
Однако всем известная по телепередачам методика клонирования - пересадка ядра соматической (неполовой) клетки в яйцеклетку животного, которое станет «приемной матерью» клона в данном случае может не сработать. Даже если клетки мамонта действительно окажутся живыми, и будут расти на питательной среде, неизвестно, выживет ли мамонтовое ядро в слоновьей цитоплазме и получится ли жизнеспособный зародыш. Все-таки слон и мамонт, разные биологические виды.
Попытки межвидового клонирования в последние годы предпринимались несколько раз, и, несомненно, будут и другие. В основном речь идет о спасении редких видов животных. Первым полностью успешным опытом. Следует считать клонирование в 2001 году муфлона редкого дикого барана, обитающего на территории Корсики, Сардинии и Кипра. В эксперименте итальянских ученых домашняя овца благополучно родила ягненка муфлона, который, насколько нам известно, до сих пор жив. (Кстати, в этом случае для клонирования использовали клетки мертвых животных, правда, не многовековой давности.)
А вот попытка знаменитой исследовательской компании «Advanced Cell Technology» из Массачусетса клонировать другое копытное из Красной книги, дикого азиатского быка гаура (в роли суррогатной матери выступила, естественно, корова) окончилось сомнительным результатом: теленок по имени Ной прожил всего 48 часов.
Как бы то ни было, возможно, для создания клона удастся использовать хромосомы мамонта или фрагменты его ДНК.
Наиболее распространенный источник ископаемой ДНК кости, возраст которых не превышает 50 тыс. лет. Нуклеиновые кислоты лучше всего сохраняются именно в костях, но в пробы может попасть и современная ДНК. Самым известным примером такого загрязнения стало выделение ДНК из костей динозавра, возраст которых составлял более 80 млн. лет. Детальное изучение последовательности этой ДНК показало, что ученые работали с человеческой ДНК, по-видимому, случайно попавшей на образцы. К тому же ископаемых костей в распоряжении ученых не очень много.
Клонированные животные:
- 1970 - успешное клонирование лягушки (головастики)
- 1985 - клонирование костных рыб
- 1996 - овечка Долли.
- 1997 - первая мышь..
- 1998 - первая корова
- 1999 - первый козёл.
- 2001 - первая кошка.
- 2002 - первый кролик.
- 2003 - первые бык, мул, олень.
- 2004 - первый опыт клонирования с коммерческими целями (кошки).
- 2005 - первая собака (афганская борзая по кличке Снуппи).
- 2006 - первый хорёк
- 2007 - вторая собака
2008 - третья собака (лабрадор по кличке Чейс).
Клонирована по государственному заказу. Начало коммерческого клонирования собак.
Группа ученых из Rockefeller University и University of Hawaii (New York) во главе с Терухико Вакайама (Teruhiko Wakayama) столкнулась с проблемой клонирования мышей в шестом поколении. Результаты их последних экспериментов (Nature (vol 407, p 318)) говорят о том, что у зверюшек возникает некий скрытый дефект, явно приобретенный в процессе клонирования. Мышки выглядят вполне здоровыми, но с каждым поколением они все труднее и труднее поддаются клонированию. Несмотря на отчаянные усилия ученых, лишь одна мышка родилась на свет путем клонирования в шестом поколении, после чего была тут же съедена своей мамой...
Клонирование основано на технике пересадки ядер клеток. Ядро донорской клетки вживляется в яйцеклетку, состоящую из того же генетического материала. В результате на свет рождается животное, генетически идентичное животному-донору ядра клетки.
Группа Вакайамы была первой, кто произвела клонирование от взрослого животного со времени знаменитой овечки Доли. Это произошло два года назад, и мышку звали Кумулина (Cumulina). После чего, последовало несколько публикаций, говорящих о том, что ученые успешно клонируют зверюшек уже на протяжении третьего и четвертого поколения.
Ученые пытаются понять причину неожиданного торможения клонирования. На обсуждение выдвигались две версии. Первая заключалась в том, что окончание хромосомы, так называемый «telomere», с каждым поколением должно было бы «стачиваться», становясь короче, что могло привезти к вырождению, т. е. к невозможности дальнейшего произведения потомства, так и к преждевременному старению клонов. Эта версия основывалась на предыдущих результатах исследования овечки Доли. Но группа Вакайамы обнаружила, что теломер у некоторых мышей был на много длиннее, чем они ожидали.
Вторая версия - ухудшение общего состояния здоровья мышек-клонов с каждым новым клонированием. Но и эта версия не нашла пока подтверждения. Мышки чувствуют себя прекрасно, выдерживают все тесты по прохождению лабиринтов и всевозможные «познавательные» тесты на цвета, запахи и так далее. Мышки также явно не предрасположены к ранней гибели: одна из мышек пятого поколения клонов находиться в полном здравии до сих пор в возрасте 18 месяцев, что составляет средний срок жизни для грызунов. «Наше предположение состоит в том, что мыши-клоны несут в себе какую-то приобретенную аномалию», говорит Вакайама. Этот дефект пока скрыт от глаз ученых, но явно был узнаваем мышами, раз последний клон был съеден собственной мамой...
Клонирование человека - этическая и научная проблема конца XX-го - начала XXI-го века, состоящая в технической возможности приступить к формированию и выращиванию принципиально новых человеческих существ, точно воспроизводящих не только внешне, но и на генетическом уровне того или иного индивида, ныне существующего или ранее существовавшего - вместе с полной этической неподготовленностью к этому общества.
Говоря о клонировании человека, обычно не имеют в виду случай однояйцовых близнецов при обычной беременности, но подразумевают целенаправленное «производство». Хотя однояйцовые близнецы являются клонами друг друга в самом строгом смысле этого слова.
Технология. Пока технология клонирования человека не отработана. И здесь встаёт ряд как теоретических, так и технических вопросов. Однако, уже сегодня есть методы, позволяющие с большой долей уверенности говорить, что в главном вопрос технологии решён. Наиболее успешным из методов клонирования высших животных оказался метод «переноса ядра». Именно он был применён для клонирования овцы Долли в Великобритании, которая, как известно, прожила достаточное число лет (6), чтобы можно было говорить об успехе эксперимента. По мнению учёных, эта техника является лучшей из того, что мы имеем сегодня, чтобы приступить к непосредственной разработке методики клонирования человека. Более ограниченным и проблематичным выглядит метод партеногенеза, в котором индуцируется деление и рост неоплодотворённой яйцеклетки, даже если он будет реализован, то позволит говорить только об успехах в клонировании индивидов женского пола. Так называемая технология «расщепления» эмбриона, хотя и должна давать генетически идентичных между собой индивидов, не может обеспечить их идентичности с «родительским» организмом, и поэтому технологией клонирования в точном смысле слова не является и как возможный вариант не рассматривается.
Разновидности клонирования:
1. Репродуктивное клонирование человека. Репродуктивное клонирование человека - предполагает что индивид, родившийся в результате клонирования, получает имя, гражданские права, образование, воспитание, словом - ведёт такую же жизнь, как и все «обычные» люди. Репродуктивное клонирование встречается с множеством этических, религиозных, юридических проблем, которые сегодня ещё не имеют очевидного решения. В большинстве государств все работы по репродуктивному клонированию запрещены на законодательном уровне.
2. Терапевтическое клонирование человека. Терапевтическое клонирование человека - предполагает, что развитие эмбриона останавливается в течение 14 дней, а сам эмбрион используется как продукт для получения стволовых клеток. Законодатели многих стран опасаются, что легализация терапевтического клонирования приведёт к его переходу в репродуктивное. Однако в некоторых странах терапевтическое клонирование разрешено, например, в Великобритании.
Против клонирования:
1. Риск здоровья или мутации генов. Кошмар о том, что будут появляться ненормальные дети, может сбыться. Техника чрезвычайно опасна и в данный момент. Существует опасность того, что генетический материал, используемый от взрослого, будет совпадать с возрастом клонированного ребенка, то есть при рождении, клонированный ребенок будет иметь клетки состаренные, к примеру, до 30 лет. Попытки в клонировании животных привели к рождению огромного числа изуродованных и неспособных к жизни особей. Выходит, что человеку придется уничтожать (непосредственно во время беременности) клоны, которые ему покажутся несовершенными. Однако некоторые отклонения не могут появляться до окончания рождения. Был зарегистрирован случай, когда клонированная корова умерла несколькими неделями после рождения с огромным отклонением - репродукцией клеток крови. Овца Долли умерла преждевременно от серьезной болезни легкого в феврале 2003, и также перенесла артрит в неожиданно раннем возрасте - вероятно связанный с процессом клонирования.
Даже если несколько клонированных младенцев будут рождены без явных отклонений, неужели мы будем должны ждать до 20 лет, чтобы убедиться, что они не отклонений, вроде быстрого старения. Каждый сделанный клон - это как игра в кости, и даже нить «здоровых» клонов не исключила бы вероятность, что много клонов, рожденных в будущем, будут иметь серьезные проблемы со здоровьем. И конечно, это - только те, которые смогли появиться на свет. Что относительно всех изуродованных и недоразвитых клонов, которые были недоношены или были уничтожены?
2. Эмоциональный риск - ребенок растет, но вокруг него совершенно иные родственные связи: его мать - его сестра, ее бабушка - ее мать. Ее отец - ее шурин (зять).
Каждый раз мать ребенка смотрит на него и видит себя заново растущей. Постоянные невыносимые эмоциональные давления на подростке, пробующем установить себя как личность. Что случится с браком, когда «отец» увидит, что клон его жены становится точь-в-точь ее копией в 18 лет? Если между клоном и отцом произошло бы сексуальное сношении, то это не было бы кровосмешением, ведь у клона нет его генов. А если ребенок знает, что это - близнец мертвого брата или сестры? Какое давление он или она будут чувствовать, зная, что они были сделаны как прямая замена для другого? Этот человеческий эксперимент, обречен на неудачу, потому что ребенок не будет идентичен своему брату/сестре донору, несмотря на надежды относительно родителей. Одна огромная причина заключается в том, что ребенок будет воспитан в абсолютно неправильной домашней атмосфере. Окружающая среда в семье будет абсолютно не такой, какой ее испытал брат-сестра донор. Это не может не сказаться на детской психике. Вы не найдете такого психиатра, который бы свел все эти факторы к минимуму.
3. Риск злоупотребления технологией - что сделал бы Гитлер, если технология клонирования была доступна в 1940-ых годах? В каждом поколении были и будут люди, стремящиеся получить максимальную самовыгоду от клонирования. Продолжение разработки клонирования делает эту идею реальней с каждым днем. Мы не можем использовать терапевтическое клонирование, проигнорировав репродуктивное, так как технология создания малышей клонов и выращивания тканей на начальных стадиях абсолютно одинакова. И с такой скоростью развития биотехнического прогресса, мы в скором времени придем к другому пути получения стволовых клеток - системе получения стволовых клеток от взрослой особи. Довольно-таки жестоко создавать полноценный эмбрион, идентичный человеку, чтобы овладеть стволовыми клетками, чтобы получить нужную ткань. Намного рациональнее брать клетки от взрослой особи и обращать их в более примитивную форму (стволовые клетки) без умерщвления живого эмбриона.
Законодательство о клонировании человека. В некоторых государствах использование данных технологий применительно к человеку официально запрещено - США, Франция, Германия, Япония. Эти запреты, однако, не означают намерения законодателей названных государств воздерживаться от применения клонирования человека в будущем, после детального изучения молекулярных механизмов взаимодействия цитоплазмы ооцита-реципиента и ядра соматической клетки-донора, а также совершенствования самой техники клонирования.
1996-2001. Единственный международный акт, устанавливающий запрет клонирования человека, - Дополнительный Протокол к Конвенции о защите прав человека и человеческого достоинства в связи с применением биологии и медицины, касающийся запрещения клонирования человеческих существ, который подписали 12 января 1998 г. 24 страны из 43 стран-членов Совета Европы (сама Конвенция принята Комитетом министров Совета Европы 19 ноября 1996 г.). 1 марта 2001 г. после ратификации 5 странами этот Протокол вступил в силу.
2005. 19 февраля 2005 г. Организация Объединённых Наций призвала страны-члены ООН принять законодательные акты, запрещающие все формы клонирования, так как они «противоречат достоинству человека» и выступают против «защиты человеческой жизни». Декларация ООН о клонировании человека http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D1%87%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D0%BA%D0%B0 - cite_note-2#cite_note-2, принятая резолюцией 59/280 Генеральной Ассамблеи от 8 марта 2005 г., содержит призыв к государствам-членам запретить все формы клонирования людей в такой мере, в какой они несовместимы с человеческим достоинством и защитой человеческой жизни. В то же время усилия по принятию в рамках ООН универсального международного соглашения о запрете клонирования пока не увенчались успехом.
Уголовная ответственность. В настоящее время в мире активно развернулся процесс криминализации клонирования человека. В частности, такие составы включены в новые уголовные кодексы Испании 1995 г., Сальвадора 1997 г., Колумбии 2000 г., Эстонии 2001 г., Мексики (федеральный округ) 2002 г., Молдовы 2002 г., Румынии 2004. В Словении соответствующая поправка в УК внесена в 2002 г., в Словакии - в 2003 г.
Во Франции дополнения в Уголовный кодекс, предусматривающие ответственность за клонирование, были внесены в соответствии с Законом о биоэтике от 6 августа 2004 г.
В некоторых странах (Бразилия, Германия, Великобритания, Япония) уголовная ответственность за клонирование установлена специальными законами. Так, например, Федеральный закон ФРГ о защите эмбрионов 1990 г. называет преступлением создание эмбриона, генетически идентичного другому эмбриону, происходящему от живого или мертвого лица.
В Великобритании соответствующие уголовные нормы содержит Закон о репродуктивном клонировании человека 2001 г. (Human Reproductive Cloning Act 2001), который предусматривает санкцию в виде 10 лет лишения свободы. При этом терапевтическое клонирование человека разрешено.
В США запрет на клонирование впервые был введен еще в 1980 г. В 2003 г. Палата представителей Конгресса США приняла закон (Human Cloning Prohibition Act of 2003), по которому клонирование, нацеленное как на размножение, так и на медицинские исследования и лечение, рассматривается как преступление с возможным 10-летним тюремным заключением и штрафом в 1 млн. долларов.
Наконец, в Японии парламентом 29 ноября 2000 г. был принят «Закон, регулирующий применение технологии клонирования человека и других сходных технологий», содержащий уголовные санкции.
Клонирование человека в Австралии. В декабре 2006 года в Австралии был снят запрет на клонирование человеческого эмбриона. Но использование эмбрионов, не пригодившихся при экстракорпоральном оплодотворении, а также создание и использование других эмбрионов в исследованиях, запрещено законодательством Австралии. Под запретом находится и клонирование человека в репродуктивных целях.
В сентябре 2008 года правительство Австралии выдало лицензию, разрешающую ученым создавать клонированные эмбрионы человека для получения эмбриональных стволовых клеток.
Идентичность клонов. Вопреки распространённому заблуждению, клон не обязательно является полной копией оригинала, так как при клонировании копируется только генотип, а фенотип не копируется. Так, например, если взять шесть разных клонов и выращивать в разных условиях:
- клон при недостаточном питании вырастет низкорослым и тощим;
- клон, которого постоянно перекармливали и ограничивали в физических нагрузках, будет страдать ожирением;
- клон, которого кормили калорийной пищей, бедной витаминами и минералами, необходимыми для роста, вырастет невысоким и упитанным;
- клон, которому обеспечили нормальное питание и серьёзные физические нагрузки, будет высоким и мускулистым;
- клон, которому пришлось в период роста таскать излишние тяжести, при недостаточном питании будет низким и мускулистым;
- клон, которому в период эмбрионального развития вводили тератогенные вещества, будет иметь врождённые отклонения в развитии.
Проектирование детей. Должна ли использоваться генная инженерия для того, чтобы проектировать детей. Каждый родитель хочет совершенного ребенка, а что если у них появится возможность проектировать своих детей? Делать их совершенными, красивыми, умными или суперинтеллектуальными. Выбор пола ребенка - только начало процесса, родитель может сам подобрать те качества ребенка, которые он считает совершенными. Современные технологии превращают эти мечты в реальность. Данная технология была изначально разработана для животных. Самый простейший путь проектирования детей - это взять клетку взрослого человека и внедрить ее в яйцеклетку, чтобы создать идентичный клон взрослого. Вдобавок, мы знаем, какой был человек, у которого мы взяли клетку, в определенном возрасте, таким же и будет этот клонированный ребенок. Мы сможем заранее узнать, какие заболевания угрожают ребенку. Мы так же будем знать много информации о личности клонированного ребенка. Изучение идентичных близнецов помогут нам узнать, насколько гены влияют на становление человеческой личности. Конечно, каждый клонированный ребенок индивидуален, но наш генетический набор невероятно важен в принятии решений. Существует множество технических препятствий, которые не позволяют нам этого сделать, но они преодолеваются с каждым днем и вскоре эта технология будет возможной.
Другой - более тяжелый способ по проектированию детей состоит в том, чтобы заменять сперматозоид, яйцеклетку или клетку эмбриона на другие гены, которые нам необходимы. Это называется изменением клеток эмбриона. Хоть это звучит практически нереально, данные опыты были уже проведены на животных. Действительно, официальная государственная статистика правительства показывает, что почти миллион спроектированных животных были сделан в Английских лабораториях. В их числе трансгенные животные (гибриды), например кошка с собакой, кошка с мышкой, рыба с человеком (были действительно сделаны). Обычно даже минимального изменения в гене достаточно, чтобы привести к колоссальным изменениям в целом организме.
Третий способ состоит в том, чтобы менять клетки после рождений. Это называется телесным изменением клетки. В этом случае особь с измененными генами умрет, не передав свои генетические (измененные) признаки следующему поколению. Этот способ отличается от способа изменения клеток эмбриона, в котором генетические модификации будут передаваться из поколения в поколение. Возможно, это приведет к появлению новой расы спустя тысячелетия.
Когда эти клонированные дети получат ту любовь и заботу, как и обычные дети, они, возможно, захотят большего. Технология для всех этих способов уже существует - за исключением частичного безопасного клонирования человека. Однако, эти технологии очень опасны и дороги, и могут привести ребенка не только к физическим, но и психологическим отклонениям. Но, несмотря на это, оглянувшись назад в историю, можно понять, что эти опыты будут проведены где-нибудь и кем-нибудь, это лишь вопрос времени. Когда эти клонированные дети получат ту любовь и заботу, как и обычные дети, они, возможно, захотят большего.
Мы срочно нуждаемся в глобальном соглашении, запрещающем проектирование детей на основе половой принадлежности, уровня интеллекта или каких-либо других характеристик.
Статистика и события. Человеческое клонирование может привести к тому, что клонированные дети могут погибнуть совсем молодыми. Эксперименты, проведенные над мышами, показали, что у клонированных особей была слабая иммунная система, подверженность смерти от пневмонии, недостаточность печени, частые выкидыши и неправильность в развитии. 10 из 12 мышей были практически здоровыми, но прожили меньше 500 дней с момента рождения.
Подобные документы
Достижения генной инженерии. Понятие и сущность клонирования. Клонирование животных. Репродуктивное и терапевтическое клонирование. Проблемы клонирования человека: этическая (религиозная), правовая, моральная. Возможные последствия клонирования человека.
доклад [28,1 K], добавлен 21.01.2008История развития и первые шаги к клонированию животных. Метод клонирования известной овечки Долли. Типы клонирования и их характеристика. Процесс, причины и проблемы клонирования растений, животных и человека. Причины запрета клонирования человека.
реферат [38,8 K], добавлен 09.06.2010Понятие и история клонирования, его биологическая сущность. Исторический обзор начала экспериментов по проведению клонирования. Несовершенства технологии клонирования. Громадные потенциальные преимущества клонирования и возможные негативные последствия.
реферат [27,0 K], добавлен 17.02.2010Сущность и технология процесса клонирования. Естественное клонирование (в природе) у сложных организмов. Монозиготные близнецы как естественные клоны у человека. История клонирования овцы по имени Долли. Проблемы и трудности клонирования человека.
презентация [17,9 M], добавлен 18.05.2015Объекты, полученные в результате клонирования. Метод "переноса ядра" как наиболее успешный из методов клонирования высших животных. Получение стволовых клеток, генетически совместимых с донорским организмом. Репродуктивное клонирование человека.
презентация [657,4 K], добавлен 21.04.2013История клонирования, эксперименты по клонированию эмбрионов млекопитающих. Первое клонированное животное – овечка Долли. Научные разработки шотландского эмбриолога Яна Уилмута. Идея клонирования человека. Процедура клонирования доктора Вильмута.
презентация [365,8 K], добавлен 15.05.2012Клонирование – это процесс, в ходе которого живое существо производится от единственной клетки, взятой от другого живого существа. Понятие "клонирование", его история, биологическая сущность. Примеры проведения клонирования, его недостатки и преимущества.
реферат [37,3 K], добавлен 09.12.2010Определение термина "клонирование" и его применение в биологии. Технология молекулярного клонирования. Клонирование многоклеточных организмов (полное (репродуктивное) и частичное). Тема клонирования в культуре и искусстве (кино, литература, игры).
презентация [2,3 M], добавлен 06.04.2016Термины "Клон" и "Клонирование". Клонирование животных. Метод получения генетически однородных особей путем бесполого размножения. Терапевтическое клонирование, "запасные" ткани для трансплантологии. Искусственное изменение ДНК, шаг к бессмертию.
контрольная работа [28,2 K], добавлен 01.10.2008Клонирование органов и тканей - задача номер один в области трансплантологии, травматологии и в других областях медицины и биологии. Преимущества и предполагаемые отрицательные последствия клонирования человека. Правительственное регулирование процесса.
реферат [33,9 K], добавлен 24.03.2014
