Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара

Реферат

на тему «Клонові організми»

Виконала: Аношенкова Р.М.

Студентка групи ХФ-15-1

Перевірив: Горбань В.А.

Доц., кандидат біологічних наук

Дніпропетровськ, 2016

Оглавление

• Вступ
• 1. Історія клонування
• 2. Клонування. Досягнення чи небезпека?
• 3. Поняття «клон» та «клонування»
• 4. Клонування бактерій. Природне клонування (в природі) у складних організмів
• 5. За і проти клонування
• Висновок
• Список літератури

Вступ

Останні десятиліття XX століття ознаменувалися бурхливим розвитком однієї з головних гілок біологічної науки - молекулярної генетики. Вже на початку 70-х років учені в лабораторних умовах почали отримувати і клонувати рекомбінантні молекули ДНК, культивувати в пробірках клітини і тканини рослин і тварин. Виник новий напрям генетики - генетична інженерія. На основі її методології почали розроблятися різного роду біотехнології, створюватися генетично змінені організми (ГМО). З'явилася можливість генної терапії деяких захворювань людини, а останнє десятиліття XX століття ознаменувався ще однією важливою подією - досягнутий величезний прогрес в клонуванні тварин із соматичних клітин.

Розроблені методи клонування тварин поки ще далеко не досконалі. У процесі експериментів спостерігається висока смертність плодів і новонароджених. Ще не ясні багато теоретичні питання клонування тварин з окремої соматичної клітини. Тим не менш, багато вчених з ентузіазмом сприйняли ідею клонування людини. Опитування громадської думки в США показало, що 7% американців готові піддатися клонуванню. Разом з тим, більшість вчених і багато політиків висловлюються проти створення клонів людини. І їх заперечення і побоювання цілком виправдані.

1. Історія клонування

Клон - (від грец. Сlon - син, гілка) це група клітин або організмів, що походять від спільного предка шляхом безстатевого розмноження і є генетично ідентичними.

Прикладом клону можна назвати групу бактеріальних клітин, що утворилися в результаті поділу вихідної клітини, нащадків морської зірки, що регенеровані з частин розділеного материнського організму, клоном також є всі кущі або дерева, отримані шляхом вегетативного розмноження. Проте ось ссавцям здатність розмножуватися шляхом клонування природа не "передбачила". Високий рівень диференціації клітин як би "зворотною стороною медалі" позначає втрату ними здатності давати початок новому організму. Однак, як показала практика, ядро навіть диференційованої клітини зберігає всі потенції, необхідні для того, щоб дати початок новому організму.

Суть клонування проста: потрібно дві клітини - одна, яка буде донором ядра і господар якої клонується, і яйцеклітина, розвитком якої і буде керувати ядро підсаджуваної клітини. Власне ядро яйцеклітини повинно бути знищене. Досвід також показує, що для клонування краще, якщо яйцеклітина не запліднена. Клітину-донор тим чи іншим способом змушують перейти в стадію спокою. Після цього її ядро або шляхом пересадки, або злиттям клітин доставляється в яйцеклітину. Остання стимулюється до поділу і приступає до формування ембріона. Останній підсаджується в матку так званої сурогатної матері, де у разі вдалого розвитку формує новий організм, який є генетично ідентичним тому, який був донором ядра.

Зараз найбільш відомі два варіанти даної методики - так звана Рослінського і Гонолульска технології. Перша була використана при клонуванні вівці Доллі Яном Вільмута і Кітом Кембелл з Рослінського інституту в 1996, а друга - групою вчених з Університету Гаваї в 1998, в результаті чого було отримано півсотні клонів миші.

Історія клонування вельми насичена і динамічна. Перші досліди, пов'язані з клонуванням почали проводити лише близько сотні років тому. Ось коротко весь список основних відкриттів, в результаті яких "копіювання" живих організмів стало можливим.

1902 р. - Ганс Шпеманн проробляє досвід з розділення раннього ембріона саламандри. Обидві частини зародка розвиваються в нормальних тварин. Досвід доводить, що навіть окремі клітини містять інформацію, достатню для формування цілого нового організму.

1928 р. - той же Шпеманн виробляє першу пересадку клітинного ядра, тим самим закладаючи основи методу, який буде ключовим у майбутніх експериментах з клонування.

1952 р. - вчені Бріггс і Кінг шляхом клонування отримують покоління пуголовків.

1958 р. - Стьюард вирощує цілу рослину моркви з єдиної клітини.

1962 р. - Гердон отримує клон жаби, вирощений з диференційованих клітин дорослої тварини.

1963 р. - Холдейн вводить термін "клон".

1981 р. - Карл Іллменсі і Пітер Хоппе оголошують, що їм вдалося клонувати мишу шляхом пересадки ядра з клітини ембріона в яйцеклітину. Проте їх результати не вдається підтвердити іншим фахівцям. Пізніше з'ясовується, що результати досвіду були сфальсифіковані.

1984 р. - данський учений Стін Вілладсен повідомляє, що йому вдалося клонувати вівцю з клітин тижневого ембріона шляхом так званого "здвоювання".

1986 р. - Ферст, Пратер і Айстоун клонують корову з ембріональних клітин.

1990 р. - початок проекту "Геном людини".

1994 р. - Ніл Ферст отримує генетичні копії телят з ембріональних клітин. Зародки досягають принаймні 120-клітинної стадії.

1996 р., липень - народження вівці Доллі, першої великої тварини, клонованої з використанням ДНК дорослої тварини (клітин молочної залози). Досвід вдався з 276 спроби. Офіційно ця подія була висвітлена лише в 23 лютого 1997. Після Доллі вчені шотландського Інституту Рослін (Roslin Institute) клонували ще 7 ягнят трьох різних порід.

1997 р., 4 березня - у відповідь на бурхливу реакцію громадськості, викликану дискусіями щодо можливості клонування людини, президент США Білл Клінтон підписує 5-річний меморандум, що забороняє використання державних коштів на досліди з клонування людини на території країни.

1997 р., липень - команда вчених, що клонувала Доллі, являє Полі - клоновану вівцю, яка містить людські гени. Розвиток теми щодо отримання необхідних людині білків від клонованих тварин в промисловому масштабі.

1997 р., грудень - клонування Доллі визнано журналом Science науковим досягненням року.

1997 р. - Річард Сід оголошує про плани зайнятися клонуванням людини.

1998 р., липень - група вчених з Гавайського інституту оголошує, що з жовтня 1997 клонувала 50 мишей з диференційованих клітин, при цьому використовуючи нову методику, яка обіцяє бути більш ефективною, ніж використана при клонуванні Доллі.

1998 р., грудень - японські вчені повідомляють, що отримали 8 клонів з клітин дорослої корови - третього клонованого ссавця.

1999 р., травень - Інститут Рослин купується біотехнологічною компанією Geron. Незабаром Японія, Індія і більшість європейських країн приймають законопроекти, які забороняють клонування, або регулюють дослідження в даному напрямку. (Проте вже досить скоро законодавчий тиск починає слабшати).

2000 р., березень - група, що клонувала Доллі, клонує свиню. Вчені висловлюють сподівання на використання генетично модифікованих свиней як донорів органів для трансплантації.

2002 р., лютий - японські вчені повідомляють, що клоновані ними миші гинуть в ранньому віці, а також схильні до ожиріння. Вони висловлюють сумнів щодо безпеки клонування.

2002 р., лютий - американські фахівці представляють 2-місячне клоноване кошеня, назване СС (від "carbon copy").

2002 р., травень - американський фахівець з репродуктивної медицини Панайотіс Завос з Лексінгтона, Кентуккі обіцяє приступити до клонування людини пізніше в цьому ж році.

2002 р., листопад - італійський учений Северіно Антінорі повідомляє, що одна з пацієнток, які беруть участь у його проекті, повинна народити клоновану дитину (хлопчика) у січні 2003. За його словами, клони виношують ще принаймні дві жінки.

2002 р., грудень - представники компанії Clonaid обіцяють представити світу першу клоновану дитину ще до кінця 2002 року.

2002 р., 27 грудня - Clonaid повідомляє про народження першої клонованої дитини (дівчинки Єви). За їх словами, дитина, що з'явився на світ шляхом кесаревого розтину 26 грудня, при народженні мала вагу близько 3,1 кг і відчуває себе цілком нормально. У найближчі тижні компанія очікує народження ще декількох дітей.

Отже, за твердженням Бріджит Буаселье (Brigitte Boisselier), керівника компанії Clonaid, 26 грудня допомогою кесарева розтину на світ з'явилася дівчинка, названа Євою, яка є першим людським клоном. На наступний день Буаселье виступила на прес-конференції в Голлівуді, Флорида, де заявила, що дитина "почувається дуже добре". Вага новонародженої становить близько 3,1 кг, і дівчинка є клоном жінки 31 років, чоловік якої безплідний. Місце народження дитини, а також місцезнаходження та особи її батьків невідомі. Глава Clonaid впевнено заявила, що громадськість в праві вважати її та подану нею компанію шахраями, проте вже через тиждень ("8-9 днів") будуть отримані результати лабораторних тестів, які повинні підтвердити генетичну ідентичність новонародженої і її 31-річної "матері-донора ". Генетичні тести повинен був проводити журналіст видавництва ABC News Майкл Джиллен, колись математик Гарвардського університету.

Реакція фахівців на виступ пані Буаселье була досить скептичною. Так, зокрема, С. Антінорі висловив своє сумнів у достатності кваліфікації членів Clonaid для здійснення вдалого клонування і додав, що заяви такого роду навряд чи мають наукову основу і чреваті лише розгубленістю в широких колах громадськості. Багато фахівців висловлювали побоювання щодо високого відсотка патологій у клонованих дітей, якщо такі все-таки народяться, посилаючись на досвід клонування попередніх семи видів ссавців.

Повідомлення про появу на світ людського клону спричинило чергову хвилю обурення противників клонування та дебати щодо заборони будь-яких форм клонування.

2. Клонування. Досягнення чи небезпека?

Людство переступило поріг ХХІ століття і перед нами невідоме майбутнє, зумовлене якщо не загадками у науковій сфері, то щораз більшим зростом потенціалу людини. Біда у тому, що у сучасної людини еволюціонує думка всевладності у будь-якій царині.

Пригадую, що з першим польотом Ю. Гагаріна у 1961 році на ракетному агрегаті, науковці-атеїсти у СРСР хвалились, що вони розпечатали "божі чертоги" і таким чином позитивні науки створять "рай на землі", відкривши усі таємниці людині. Та не так то сталося. Якогось подібного резонансу у світі набирає новочасна проблема клонування. Вирощена таким способом овечка Доллі набирає популярності у людей, наче б якась поп-зірка. Широкого гулу набирають досягнення Сеульського університету, котрі у липні 1998 року створили методом клонування 50 мишей. У чому полягає спосіб клонування, і чому стільки людей б'ють у сполох і всіма силами протистоять широкому масштабові клонування? У природі є два способи розмноження: безстатевий та статевий. Агрономи добре знають, що прищеплюючи бажані сорти плодів на прищепу, отримають гарний сорт яблук, груш або інших культур. Ось це й є клонування.

Створення подібного роду дослідів у тваринному світі було донедавна для людини incognito, але ось у 60-х роках ХХ століття один з дослідників спробував взяти ядро з клітини кишківника дорослої жаби і помістити його в запліднену ікринку, вилучивши з неї її вроджене. Сенсаційно було побачити вирощену живу жабку, за своїми спадковими ознаками аналогічну до тієї, з кишківника якої було взяте ядро. Ось і з цього все і почалось. Доведено, що таким способом можна створювати не тільки тварин, а органи людини, та й саму людину.

3. Поняття «клон» та «клонування»

Клон - (від грец. Сlon - нащадок, гілка) це група клітин або організмів, що походять від спільного предка шляхом безстатевого розмноження і є генетично ідентичними.

У генетиці клон -- точна копія повної або частини макромолекули -- носія інформації (звичайно ДНК). Клонування гену означає витягнення гену з одного організму і вставлення його у інший організм, де він може використовуватися і вивчатися. Іноді клонуванням у генетиці називають не пересадку гену, а успіх у виявленні гену, що відповідає за певну рису фенотипу, а його пересадка є лише побічним ефектом такої ідентифікації. Сам процес пересадки точніше називати субклонуванням.

У біології:

1)Клон-- сукупність генетично однорідних клітин, які походять від однієї клітини. Клон-- основна одиниця обліку у генетиці мікроорганізмів. В основі утворення клонів лежить мітоз, або прямий поділ, наприклад, у бактерій, внаслідок чого генетична інформація розподіляється порівну між дочірніми клітинами. Тривалість життя клонів обмежена, тому що серед споріднених клітин можуть виникати мутантні і давати початок новим клонам.

2)Клон-- невелика популяція, представлена потомством однієї особини, яка розмножилася вегетативно. Така популяція володіє усіма ознаками материнського організму (має такий самий набір генів, або генотип). Клони в природних угрупованнях часто утворюють парцели або мікроценози.

3)Клон-- однояйцеві близнюки або особини, одержані методом штучного тиражування в сурогатних матерях бластомерів, одержаних з однієї бластоцисти бластодермічного міхурця, що є стадією розвитку зародка ссавців, яка настає внаслідок дроблення яйцеклітини.

4)Клон -- група особин (рослин), які походять від одного предка внаслідок нестатевого (вегетативного) розмноження. Прикладами клонів можуть бути картопля (розмножується бульбами), плодові чи ягідні культури (розмножуються щепленням або живцюванням).

Клонування - точне відтворення об'єкта. Розрізняють молекулярне та клітинне клонування.

Молекулярне клонування -- група методів у молекулярній біології та біотехнології, пов'язаних зі створенням рекомбінантних молекул ДНК і отриманням багатьох копій цієї молекули. Термін "клонування" в даному випадку означає, що з однієї клітини, що містить рекомбінантну молекулу ДНК, шляхом мітотичного поділу утворюється велика кількість ідентичних за генетичною інформацією клітин - клонів.

Клітинне клонування -- клонування, при якому відбувається виведення популяції клітин із однієї клітини. У випадку простих одноклітинних організмів, чи то бактерій, чи то дріжджів, цей процес є достатньо простим. Однак, для клонування клітин багатоклітинних організмівпотрібно докласти значно більше зусиль-- це набагато важче завдання, окрім того, такі клітини розвиваються дуже повільно у звичайних умовах.

Клонування бактерій

Для бактерій клонування є єдиним способом розмноження. Проте зазвичай, коли говорять про клонування бактерій, мають на увазі навмисне розмноження якоїсь бактерії, вирощування її клона, культури.

Природне клонування (в природі) у складних організмів

Клонування широко поширене в природі у різних організмів. У рослин природне клонування відбувається при різних способах вегетативного розмноження. У тварин клонування відбувається при різних формах поліембріонії. Так, серед хребетних клонально розмножуються види ящірок, що складаються з одних партеногенетичних самок. У людини природні клони - монозиготні близнюки. У деяких видів броненосців в нормі народжується від чотирьох до дев'яти монозиготних близнюків. Широко поширене клональне розмноження серед ракоподібних і комах. Унікальний варіант природного клонування відкритий недавно у мурах - малого вогняного мурашки, самці і самки якого клонуються незалежно, так що генофонди двох статей не змішуються. У цього виду робочі особини розвиваються з запліднених яєць, матки - з незапліднених диплоїдних яєць. В деяких яйцях, запліднених самцями, всі хромосоми матері руйнуються, і з таких гаплоїдних яєць розвиваються самці.

4. За і проти клонування

Вже відомо, що, принаймні, 8 дослідницьких груп по всьому світу працюють над клонуванням людини. Протягом 2002 все більше і більше країн "дають добро" на клонування, в основному в терапевтичних цілях, незважаючи на активний протест Ватикану та міжнародні акти, що забороняють клонування людини. У цьому напрямку рухаються Німеччина, Франція, Австралія та інші аналогічно налаштовані держави. У США першим штатом, регламентував терапевтичне клонування, стала Каліфорнія.

Використання ембріонів для дослідження потенціалу стовбурових клітин, за свідченням фахівців, може зробити в медицині революцію, запропонувавши можливості для такої трансплантації тканин, яка запобіжить або вилікує безліч найсерйозніших людських недуг.

Ембріон являє собою кулясте скупчення клітин, які розвиваються в утробний плід, коли стовбурові клітини приблизно через 14 днів починають диференціюватися для формування нервової системи, хребта і інших елементів організму. Вчені вважають, що виділяючи стовбурові клітини з ембріона, коли термін його життя становить від 3 до 4 днів, їх зростання в лабораторних умовах можна буде направити в будь-якому напрямку. Таким чином, з'явиться можливість для вирощування потрібних клітин або типів тканин для трансплантантів. І одного разу стане можливо вирощувати нейрони для заміни нервових клітин у мозку, що гине від хвороби Паркінсона, вирощувати шкіру для лікування опіків або панкреатичні клітини для вироблення інсуліну діабетикам.

Теоретично, стовбурові клітини здатні вирости в замінник для практично будь-якої частини людського тіла. Якщо ж вони отримані на основі клітин, взятих у тієї ж самогї людини, якій вирощують трансплантат, то не буде ніяких проблем з відторгненням тканин.

Стовбурові клітини ділять на три основні типи. Перший тип, "тотіпотентність" стовбурові клітини утворюються при перших діленнях заплідненої яйцеклітини. Вони можуть перетворюватись в будь-який тип тканини і формують весь організм в цілому. Приблизно через п'ять днів після запліднення формується бластоциста - порожнистий пухирець, який утворюють близько 100 клітин. Ті клітини, що знаходяться зовні, розвиваються в плаценту, а ті, що всередині, перетворюються власне в ембріон. Ці 50 або близько того клітин є "плюрипотентними", вони можуть перетворитися майже в усі види тканини, але не в цілий організм. У міру того як ембріон розвивається далі, стовбурові клітини стають "мультипотентними". Тепер вони можуть породжувати лише специфічні типи клітин. Тотіпотентні і плюрипотентні клітини називають також зародковими стовбуровими клітинами, а мультипотентні часто називають дорослими стовбуровими клітинами. Найбільша проблема морально-етичного характеру полягає в тому, що в даний час єдиним джерелом плюрипотентних клітин є людські ембріони. І саме тому антиабортні групи настільки люто виступають також і проти досліджень стовбурових клітин. Що ж стосується технічної сторони, то зараз у світі відомі три дослідницькі групи, які в ході експериментів над тваринами розробили способи для вирощування в лабораторних умовах потенційно необмежених кількостей мультіпотентних клітин. Але всі ці методи в першу чергу орієнтовані на ембріоні.

У загальному випадку при пересадці пацієнтові органу, вирощеного з чиїхось чужих клітин, завжди залишається проблема відторгнення тканин, так що людині протягом всього іншого життя може знадобитися приймати ліки-імунодепресанти.

Однак технологія клонування дає інший шлях. Подібно до того методу, яким була вирощена знаменита клонована вівця Доллі, можна отримати і власні плюрипотентні стовбурові клітини для кожної людини. Для цього вилучається якась клітина тканини і ядро її поміщається в донорську яйцеклітину з віддаленим власним генетичним матеріалом. А потім яйцеклітині дають вирости в бластоцисту, з якої витягають зародкові стовбурні клітини. Звідси, власне, і йде назва "терапевтичне клонування".

Група генів, без якої нормальний розвиток ембріонів практично неможливий, в процесі клонування залишається незадіяною. Саме ці гени, можливо, приховують у собі ключ до вдосконалення процедури створення генетичних копій та лікування раку. У процесі клонування з дорослих клітин є кілька ключових моментів. Більшість невдач стають очевидні через кілька днів, коли бластоциста імплантується в матку. В експерименті, в результаті якого на світ з'явилася овечка Доллі, тільки 29 з 277 клонованих яйцеклітин успішно перетнули цей бар'єр.

Рудольф Яніш з Whitehead Institute виявив, що 70-80 генів, які зазвичай активізуються і розвиваються мишачих ембріонах, у клонів виявляються або неактивні, або демонструють знижену активність. Хоча незрозуміло, що ж роблять ці гени, однозначно встановлено, що вони включаються одночасно з ще одним геном, Oct4. Цей ген, у свою чергу, дає ембріонам можливість створювати плюрипотентні клітини - тобто клітини, які можуть перетворитися на будь-яку тканину. Можливо, що частина генів, що активізуються одночасно з цим також задіюється в цьому процесі.

Тепер вчені мають з'ясувати, що змушує ці гени мовчати. Проблема ця видається фундаментальною - адже якщо ці гени будуть вимкнені в клітинах в дорослому стані, це може призвести до раку. Не випадково, частина генів, виявлених Яніш, в пухлинних клітинах виявляється активна. Не виключено, що клони, отримані з дорослих клітин, пригнічують те, що для дорослих клітин є небезпечними генами. Навіть якщо загадка молчащих генів буде розгадана, клонування цілої тварини залишиться проблемою, оскільки клонованим ембріонам потрібно подолати ще багато проблем на більш пізніх стадіях розвитку.

Висновок

клонування безстатевий розмноження

Отже, клонування - це добре чи погано? Завершуючи роботу над рефератом неможливо прийти до одного висновку.

У кожної людини своя думка на цей рахунок. Але все ж я постараюся узагальнити підсумки. Науковцям потрібно, щоб наука розвивалася далі. Вони будуть ставити свої досліди навіть незважаючи на заборони. Медики виступають за терапевтичне клонування - адже це допоможе надати реальну допомогу людині і врятувати їй життя.

Представники майже всіх конфесій проти клонування взагалі, тому що вони стверджують, що людина не може творити подібно до Бога. Громадська думка спрямована в основному теж проти бездумного клонування всього і вся.

Політики багатьох країн видали мораторій і законопроекти, що забороняють діяльність з клонування, принаймні, у відношенні людини. Я вважаю, що наука, звичайно, повинна розвиватися, але біоетичні принципи повинні бути обов'язково дотримані. Всі досягнення науки повинні бути використані на благо людини.

Список літератури

1. Берд К. Початок епохи клонування. / / Компьютерра, 28.01.2001.

2. Вир С. Клонування людини: Аргументи на захист. - М.: Медицина, 2002.

3. Вісенс А. Природа сама вирішила поставити заборону на клонування. / /

4. Дзюбан Ю. Зробіть копію! / / Компьютерра, 01.02.2003.

5. Смирнов Ю. Дорога до безсмертя. - Ярославль: Наука, 2001.

6. http://uk.wikipedia.org/wiki/Клонування

Размещено на Allbest.ru