Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

I. История клонирования

II. Клонирование растений

III. Клонирование животных: технология

III.I Клонирование с целью воссоздания вымерших видов

IV. Клонирование человека

IV.I Клонирование исключительных личностей

IV.II Клонирование умерших людей

IV.IIIВозражения, выдвигаемые против клонирования человека

IV.IV Может ли это привести к созданию людей-монстров или уродов?

IV.V Мнение религиозных деятелей. За и против

V. Хронология клонирования

Заключение

Список используемой литературы и ресурсов

I . История клонирования

Клонирование - образование идентичных потомков (клонов) путём бесполого размножения. Результатом клонирования является популяция клеток или организмов с одинаковым набором генов (генотип).

Вначале хотелось бы рассказать немного об истории развития клонирования и его первоначальных опытах.

История клонирования позвоночных начинается в 40-е годы 20-го века, когда российский эмбриолог, а ныне Заслуженный Соросовский профессор, Георгий Лопашов на лягушках разработал метод пересадки ядер, на котором основаны все современные эксперименты по клонированию. Метод состоит в выделении ядра соматической клетки и имплантации его в обезъядренную (энуклеированную) яйцеклетку. Через несколько лет, в начале 50-х уже американские эмбриологи Кинг и Бриггс провели опыты, подобные экспериментам Лопашова, и «переоткрыли» метод, чем и прославились. Впервые возможность клонирования эмбрионов позвоночных была продемонстрирована американскими биологами на лягушках в начале 50-х годов. Затем в 1962 году зоолог Оксфордского университета Дж. Гердон существенно продвинул эти результаты, когда в опытах с южноафриканскими жабами стал использовать в качестве донора ядер не зародышевые клетки, а уже вполне специализировавшиеся клетки эпителия кишечника подросшего головастика. Выживало не более двух процентов клонированного потомства, да и у выживших наблюдались различные дефекты, однако это был огромный шаг вперед по пути клонирования. Перейти от амфибий к млекопитающим оказалось весьма трудно, главным образом по той причине, что размеры яйцеклетки у млекопитающих примерно в тысячу раз меньше, чем у земноводных. Но к к концу 70-х эти трудности удалось преодолеть, так что к началу 80-х были освоены эксперименты по клонированию эмбрионов мышей, а к концу десятилетия ученые стали получать важные результаты на эмбрионах кроликов и крупных домашних животных. До середины 90-х годов вопрос об использовании взрослых млекопитающих в качестве доноров ядер клеток практически не ставился, поскольку ученые-биологи занимались главным образом клонированием эмбрионов домашних животных. Поэтому поистине сенсацией стала история с клонированием в 1996 году знаменитой ныне овечки Долли в шотландской фирме. В области клонирования человека наибольшим достижением остается эксперимент 1987 г., когда специалисты Университета имени Дж. Вашингтона, использовавшие специальный фермент, сумели разделить клетки человеческого зародыша и клонировать их до стадии тридцати двух клеток (бластов, бластомеров). Правда, уже в наше время на волне шумихи вокруг клонирования появились сообщения от представителей представители религиозной секты раэлитов об якобы удачном клонировании человека, но доказательств представлено не было.

II. Клонирование растений

Для клонирования достаточно растительную клетку изолировать из целого растения и поместить на питательную среду, содержащую солевые компоненты, витамины, гормоны и источник углеводов, она начинает делиться и образует культуру каллуса. В дальнейшем каллусы можно размножить и получить неограниченное количество биомассы. Основная трудность, с которой сразу же приходится сталкиваться исследователю - это то, что клетки в искусственных условиях начинают бурно делиться и расти, но при этом часто не в состоянии продуцировать вторичные метаболиты, т.е. биологически активные вещества растений.Клонирование растений чаще применяется в комплексе с другими биотехнологическими методами, такими как слияние (гибридизация) клеток и трансгенез (межвидовой перенос генов). Целые растения из реконструированных клеток получают затем методом клонирования.Перенос генов используется и при выведении новых сортов декоративных растений. Так, в генотип петунии был перенесен ген, нарушающий образование пигмента в лепестках. Таким путем была создана петуния с белыми цветками. Благодаря методам клеточной инженерии сроки, необходимые для выведения новых сортов растении, сокращаются с 10-12 лет при использовании обычных методов селекции до 3-4 лет.Трансгенные растения постепенно завоевывают мир. Особенно интенсивно процесс идет в США, Западной Европе, Японии, Китае. Только в Китае по некоторым данным зарегистрировано около 120 генетически модифицированных сортов сельскохозяйственных культур. В США генетически модифицированная соя вытеснила традиционную.Благодаря достижениям в области трансгенеза и клонирования мы сможем уже в ближайшее десятилетие в полной мере воспользоваться растением как наиболее дешевой и экологически безопасной фабрикой для производства большинства необходимых человеку материалов, пищи, лекарственных препаратов, химических соединений, сырья и т. д. Пока что в результате применения трансгенных растений неблагоприятные эффекты не обнаружены.Другое применение технологии клонирования - культивирование растение на питательных средах. Таким путем из небольшой части (клетки) растения можно получить до 1 млн. растений в год. Этот метод используют для быстрого размножения редких или вновь созданных ценных сортов сельскохозяйственных растений. При культивировании клеток растений на питательных средах из одной многократно делящейся клетки можно получить клоны, в клетках которых накапливается в несколько раз больше ценных веществ, чем в выращиваемом обычным способом целом растении. Так получают, например, биомассу женьшеня для нужд парфюмерной и медицинской промышленности.

III. Клонирование животных: технология

Процесс клонирования протекает следующим образом - ядро соматической клетки пересаживают в лишенную ядра (энуклеированную) яйцеклетку и имплантируют ее в организм матери (если это животное, требующее вынашивания). Энуклеация традиционно проводится микрохирургически или путем разрушения ядра ультрафиолетом, пересадка производится с помощью тонкой стеклянной пипетки или электрослиянием. В последнее время ученые из датского Института сельскохозяйственных наук разработали недорогую технологию клонирования, которая гораздо проще используемой ныне. По новой технологии, яйцеклетки разрезаются пополам, и половинки с ядрами выбрасываются. Выбирается пара оставшихся пустых половинок, которые «склеиваются» в одну яйцеклетку после добавления нового ядра. Самая дорогая часть оборудования, которую использовали в этом эксперименте, -- машина для «сварки» клеток -- стоит всего лишь $3,5 тысячи. Технология может быть полностью автоматизирована и поставлена «на поток». У млекопитающих в качестве доноров используются малодифференцированные стволовые клетки или клетки ранних эмбрионов. Работа методически оказалась довольно трудной, прежде всего потому, что объем яйцеклетки у млекопитающих примерно в тысячу раз меньше, чем у амфибий. Однако эти трудности были успешно преодолены. Экспериментаторы научились микрохирургически удалять пронуклеусы из зигот (оплодотворенных яйцеклеток) млекопитающих и пересаживать в них клеточные. Опыты на мышах закончились полной неудачей - клоны гибли на стадии бластоцисты, что связано очевидно, с очень ранней активацией генома зародыша - уже на стадии 2-х клеток. У других млекопитающих, в частности, у кроликов, овец и крупного рогатого скота, активация первой группы генов в эмбриогенезе происходит позднее, на 8-16-клеточной стадии. Возможно поэтому первые значительные успехи в клонировании эмбрионов были достигнуты на других видах млекопитающих, а не на мышах. Для кроликов (Стик и Робл, 1989) был получен результат - 3,7% реконструированных яйцеклеток развились до нормальных животных. Что же касается возможности клонирования человека, который вызвал бурную реакцию общества, то о ней говорить пока не приходиться.

III.I Клонирование с целью воссоздания вымерших видов

IV. Клонирование человека

Клонирование человека сейчас уже очень близко к реальности благодаря историческому научному прорыву д-ра Яна Вильмута и его коллег из Великобритании. Эта возможность потенциально дает всем нам невероятные преимущества. К сожалению, на обсуждение этой темы с самого начала оказывали влияние сенсационные, но вводящие в заблуждение сообщения СМИ, и общая негативная эмоциональная реакция, порожденная ошибочной научной фантастикой. Отрицательное отношение к клонированию людей -- больше следствие захватывающей дух новизны идеи, чем каких-либо реальных нежелательных последствий. При разумном регулировании преимущества клонирования людей существенно перевесили бы недостатки.

IV.I Клонирование исключительных личностей

Например, предлагали клонировать Майкла Жордана, супербаскетболиста. Разумеется, это должно делаться только с одобрения мистера Жордана и женщины, предпочтительно замужней, которая желает растить этого ребенка. Миллионы поклонников баскетбола с радостью восприняли бы сообщение об успешном клонировании Майкла Жордана. Конечно, нам придется подождать около 20 лет, чтобы близнецы этого великого человека достиг совершеннолетия. Кроме того всегда есть вероятность, что близнецу спортсмена спорт может оказаться неинтересен. Однако при открывающихся перед ними возможностях зарабатывать миллионы долларов это не кажется слишком вероятным. Клонирование разумно даже и в случае простых смертных. Понятие "исключительных людей" не ограничивается кинозвездами и лауреатами Нобелевской премии. Всем нам известны люди, которых мы уважаем и которыми восхищаемся. Иногда мы говорим себе, "Побольше бы в мире таких людей, как этот!". Клонирование людей позволяет нам пойти дальше пустых размышлений подобного рода.

Что же мы можем ожидать от человеческих клонов? Ответ вытекает из изучения обычных идентичных близнецов. По внешности клон практически полностью повторяет оригинального индивида, имеет практически тот же рост и телосложение. Для известных супермоделей и кинозвезд это может оказаться наиболее важными качествами. Идентичные близнецы имеют 70-процентную корреляцию в интеллекте и 50-процентную корреляцию в чертах характера. Это означает, что если клонировать выдающегося ученого, то его клон-близнец может на самом деле оказаться еще умнее, чем исходный ученый! А если клон Элизабет Тейлор будет иметь несколько другой характер, разве это имеет значение? В настоящее время мы не можем с уверенностью сказать, какой процент близнецов выдающихся людей будет делать равные по значимости вклады в науку. Однако, если запретить клонирование, мы никогда и не узнаем.

IV.II Клонирование умерших людей

Процедура клонирования доктора Вильмута - она производится с замороженными, а не свежими клетками. Это означает, что нет необходимости, чтобы донор ДНК, будь то животное или человек, были живы, когда производится клонирование. Если образец ткани человека заморожен должным образом, человека можно было бы клонировать через длительное время после его смерти. В случае людей, которые уже умерли и чья ткань не была заморожена, клонирование становится более сложным, и сегодняшняя технология это делать не позволяет. Все ткани человека содержат ДНК и могут потенциально быть источником для клонирования. Перечень тканей включает человеческие волосы, кости и зубы. К сожалению, ДНК начинает медленно разлагаться через несколько недель после смерти, разрушая сегменты генетического кода. По прошествии 60 миллионов лет только короткие фрагменты ДНК динозавров сохранились, поэтому шансы осуществления джуро-парка невелики. Однако существуют хорошие шансы восстановления последовательности ДНК из образцов человеческой ткани, т. к. времени прошло существенно меньше. Представьте себе генетический код как книгу, из которой с течением времени случайным образом удаляются абзацы или страницы. Если у нас есть только одна копия книги, полный текст не может быть восстановлен. К счастью, у нас есть больше, чем одна копия. В кости или образце ткани могут быть многие тысячи клеток, каждая со своей копией кода ДНК. Это подобно обладанию тысячами копий той же самой книги. Если страница 239 удалена из одной книги, эта страница может оказаться целой невредимой в другой, поэтому, комбинируя информацию из многих клеток, можно в точности восстановить исходный генетический код. Еще один обнадеживающий фактор -- что только небольшой процент из трех миллиардов символов генетического кода человека отвечает за индивидуальные различия. Например, генетические коды шимпанзе и людей на самом деле на 99% совпадают. Это означает, что восстанавливать придется менее 1% кода, т.е. только ту часть, которая определяет индивидуальные различия между людьми. Конечно, все это за пределами сегодняшней технологии, но принципиально осуществимо.

IV.III Возражения, выдвигаемые против клонирования человека

Некоторые политики в Соединенных Штатах сейчас предлагают уберечь нас от всех несчастий, связанных с клонированием людей путем полного законодательного запрета. Интересно, что при ближайшем рассмотрении никаких серьезных проблем в действительности не существует. В нескольких случаях, когда возможны злоупотребления, они могут быть предотвращены с помощью узконаправленного законодательства. И нет ничего, связанного с клонированием человека как таковым, что бы оправдывало бы его криминализацию.

Давайте рассмотрим в деталях некоторые из основных возражений против клонирования людей, которые бытуют среди людей.

Сама мысль об этом противоестественна и отвратительна. Создание еще одного человека с тем же самым генетическим кодом нарушило бы человеческое достоинство и уникальность.

Эти аргументы сводятся на нет существованием сегодня в мире 150 миллионов человек, чей генетический код не является уникальным. Я говорю о естественных идентичных близнецах, которые появляются на свет в среднем 1 раз на 67 рождений. Естественные близнецы намного более одинаковые, чем клоны-близнецы, так как естественные близнецы имеют в точности одинаковый возраст, в то время как клон-близнец и донор ДНК обычно будут иметь разницу в возрасте в несколько десятков лет. Отвратительны ли естественные двойняшки или тройняшки? Нарушают ли близнецы человеческое достоинство? Нет, конечно. Такая отрицательная реакция во многих случаях -- просто результат дезинформации и путаницы вокруг понятия человеческого клона. Но если вы находите клонирование отвратительным, то конечно же не делайте его! Даже если многие люди все же находят мысль о клонировании человека отвратительной, это не достаточное основание для запрета. Во имя индивидуальной свободы в этом мире разрешены многие виды деятельности, которые люди находят отвратительными. Например, многие считают отвратительными серьги в носу и операции по изменению пола. Но они не запрещены, так как мы ценим свободу выбора. Существует взгляд, что "преступления без жертвы" не должны считаться преступлениями. А кто бы был жертвой в случае клонирования человека? Трудно поверить, что клоны будут считать себя как жертвами только потому, что у них тот же самый генетический код, что и у кого-то еще. Ведь миллионы идентичных близнецов не считают себя жертвами. Также трудно понять, как общество в целом могло бы пострадать от клонирования людей. Наоборот, к лон вероятно должен думать о себе как о ком-то особенном, и тем в большей степени, если он -- близнец выдающейся личности. У них также будет преимущество в том, что с самого начала жизни будет известно, к чему у них есть способности.

IV.IV Может ли это привести к созданию людей-монстров или уродов?

Клонирование человека -- это не то же самое, что и генная инженерия человека. При клонировании ДНК копируется, в результате чего появляется еще один человек, точный близнец существующего индивида и следовательно -- не монстр или урод. Генная же инженерия подразумевала бы модификацию человеческой ДНК, в результате чего может появиться человек, непохожий ни на одного другого, ранее существовавшего. Это предположительно могло бы привести к созданию очень необычных людей, даже монстров. Генная инженерия человека, имея большой позитивный потенциал, действительно очень рискованное предприятие, и должна была бы проводиться только с величайшей осторожностью и под надзором. Клонирование же безопасно и банально по сравнению с генной инженерией.

IV.V Мнение религиозных деятелей. За и против

Пожалуй, ни одно из достижений науки не вызвало в минувшем веке столь бурных дебатов, как клонирование. Возможность создавать человеческие копии фактически разделила мир на две части: тех, кто за и тех, кто против. Причем, против оказалиь не только большинство религиозных деятелей и все пролайфистские организации, но и часть научного сообщества.

Противники клонирования утверждают: создание людей с идентичным генетическим кодом противоестественно и аморально.

На это сторонники идеи отвечают, что сегодня в мире живет 150 миллионов людей, чей генетический код не уникален. Речь идет о близнецах, у которых гораздо больше общего, чем у клона и его донора. Следующее возражение: клонирование уменьшает генетическое разнообразие и делает человечество более уязвимым в случае эпидемий.

Однако сторонники идеи считают, что общее количество клонов будет очень незначительным из-за высокой стоимости процедуры клонирования и нежелания большинства женщин вынашивать клонов. Клонирование может привести к созданию людей-монстров, говорят противники. Сторонники утверждают, что в этом смысле гораздо опаснее генная инженерия, поскольку в этом случае ДНК не копируется, а модифицируется. Клонирование равнозначно принятию на себя роли Бога, полагают представители религиозной оппозиции.

Приверженцы идеи отвечают, что священные тексты не содержат явного запрета на клонирование и напоминают, что любое открытие в области медицины в первое время вызывало аналогичные возражения со стороны религиозных деятелей. Сторонники клонирования утверждают, что преимущества, которые дает человечеству это достижение науки, при разумном регулировании значительно перевесит нежелательные последствия.

По сути дела, человеческий клон - это всего лишь близнец донора ДНК, отсроченный по времени. Клонированного человека в течение 9 месяцев будет вынашивать женщина, он будет рождаться и воспитываться в семье, достигнет совершеннолетия через 18 лет. Поэтому опасность появления двойников исключается. Тот, кого будут клонировать, должен дать на это согласие.

Женщина, которой предстоит вынашивать клонированного человека, также идет на это добровольно. Сторонники идеи полагают, что клонирование даст возможность бездетным парам иметь детей, а обществу - воспроизводить выдающихся личностей: актеров, ученых, спортсменов.

Результатом этих дискуссий стало законодательное запрещение экспериментов с эмбриональными клетками в одних странах (Германия), в других (Великобритания) они, напротив, привели к тому, что эксперименты по клонированию человека, пусть с некоторыми ограничениями, но получили официальное благословение властей.

Конец же этому спору, видимо, будет положен лишь с появлением первой человеческой копии.

Именно тогда появится реальная возможность узнать, что же такое на самом деле этот двойник.

клонирование воссоздание человек религиозный возражение

V. Хронология клонирования

1883 год - открытие яйцеклетки немецким цитологом Оскаром Гертвигом (Хертвигом, 1849-1922).

1943 год - журнал "Сайенс" сообщил об успешном оплодотворении яйцеклетки "в пробирке".

1953 год - Р.Бригс и Т.Кинг сообщили об успешной разработке метода "нуклеотрансфера" - переноса ядра клетки в гигантские икринки африканской шпорцевой лягушки "ксенопус".

1973 год - профессор Л.Шетлз из Колумбийского университета в Нью-Йорке заявил, что он готов произвести на свет первого "бэби из пробирки", после чего последовали категорические запреты Ватикана и пресвитерианской церкви США.

1977 год - закончилась публикация серии статей о работах профессора зоологии Оксфордского университета Дж.Гердона, в ходе которых было клонировано более полусотни лягушек. Из их икринок удалялись ядра, после чего в оставшийся "цитоплазматический мешок" пересаживалось ядро соматической клетки. Впервые в истории науки на место гаплоидного ядра яйцеклетки с одинарным набором хромосом было внесено диплоидное ядро соматической клетки с двойным числом носителей генетической информации.

1978 год - рождение в Англии Луизы Браун, первого ребенка "из пробирки".

1981 год - Шетлз получает три клонированных эмбриона (зародыша) человека, но приостанавливает их развитие.

1982 год - Карл Илмензее из Женевского университета и его коллега Питер Хоппе из лаборатории Джексона в Бар-Харборе, штат Мэн, в которой с 1925 года разводят мышей, получили серых мышат, перенеся ядра клеток серого зародыша в цитоплазму яйцеклетки, полученной от черной самки, после чего эмбрионы были перенесены в белых самок, которые и выносили потомство. Результаты не были воспроизведены в других лабораториях, что привело к обвинению Илмензее в фальсификации.

1985 год - 4 января в одной из клиник северного Лондона родилась девочка у миссис Коттон - первой в мире суррогатной матери, не являющейся матерью биологической (то есть "бэби Коттон", как назвали девочку, была зачата не из яйцеклетки миссис Коттон). Был вынесен парламентский запрет на эксперименты с человеческими эмбрионами старше четырнадцати дней.

1987 год - специалисты Университета имени Дж.Вашингтона, использовавшие специальный фермент, сумели разделить клетки человеческого зародыша и клонировать их до стадии тридцати двух клеток (бластов, бластомеров), после чего зародыши были уничтожены. Тогдашняя американская администрация пригрозила лишать лаборатории дотаций из федеральных фондов, если в них будут проводиться подобные опыты.

1996 год - 7 марта журнал "Нейчур" помещает первую статью коллектива авторов из института Рослин в Эдинбурге, которые сообщили о рождении пяти ягнят, полученных без участия барана: в цитоплазматические мешки яйцеклеток были перенесены ядра культуры эмбриональных клеток, полученных от другого зародыша. Администрация Билла Клинтона еще раз подтверждает свое намерение лишать поддержки федеральных фондов всех, кто вознамерится экспериментировать с человеческими эмбрионами; так, был лишен субсидий исследователь из Университета Вашингтона, осуществлявший анализ пола зародыша и анализ дефектных генов на стадии восьми клеток.

1997 год - 27 февраля "Нейчур" поместил на своей обложке - на фоне микрофотографии яйцеклетки - знаменитую овечку Долли, родившуюся в том же институте Рослин в Эдинбурге. В конце июня Клинтон направил в конгресс законопроект, запрещающий "создавать человеческое существо путем клонирования и ядерного переноса соматических клеток".

1997 год - в самом конце декабря журнал "Сайенс" сообщил о рождении шести овец, полученных по рослинскому методу. Три из них, в том числе и овечка Полли, несли человеческий ген "фактора IX" ("фактора 9"), или кровеостанавливающего белка, который необходим людям, страдающим гемофилией, то есть несвертываемостью крови.

1997 год - в США издается книга Майкла Смита "Клоны", в которой рассказывается о клонировании людей в подземных тоннелях вокруг Лос-Анджелеса (см. "Знание-сила", 1998, N4, стр. ).

1998 год - чикагский физик Сиди объявляет о создании лаборатории по клонированию людей: он утверждает, что отбоя от клиентов у него не будет.

1998 год, начало февраля - в Москве состоялась премьера американского фильма "Пришельцы. Воскрешение", по ходу которого в XXII веке военные исследователи клонируют земную женщину, чтобы изъять из нее (ее грудной клетки) развивающееся в ней маленькое неземное существо.

1998 год, начало марта - французские ученые объявили о рождении клонированной тёлочки.

Заключение

В настоящее время любые попытки (в государственном или частном секторе, в исследовательских лабораториях или клиниках) создать потомство путем клонирования с использованием техники пересадки ядер соматических клеток являются морально неприемлемыми. Ученые убеждены что попытки создать ребенка с помощью этой технологии безусловно нарушают важные моральные обязательства исследователя или клинициста, поскольку связаны, судя по всему, с неприемлемым риском для плода и (или) будущего ребенка. Более того, помимо соображений безопасности существует множество других серьезных этических проблем, требующих для своего разрешения более широкого и тщательного общественного обсуждения.

Очевидно, что клонирование человека имеет громадные потенциальные преимущества и несколько возможных отрицательных последствий. Как и со многими научными достижениями прошлого, такими как самолеты и компьютеры, единственная угроза -- это угроза нашей собственной узкой умственной самоудовлетворенности. Клоны человека могут сделать большой вклад в области научного прогресса и культурного развития. В определенных случаях, где предвидятся возможные злоупотребления, их можно предотвратить с помощью узконаправленного специализированного законодательства. С каплей здравого смысла и разумным регулированием, клонирование человека -- не есть нечто, чего нужно бояться.

Список используемой литературы и ресурсов

1. www.Futura.ru Перевод с англ. Михаила Свердлова выполнен с любезного разрешения Стивена Вира

2. www.zeka.ru

3. www.wikipedia.org Генная инженерия растений (лабораторное руководство) / Под. ред. Дж.Рейпера.- М.:Мир, 1991

4. www.krugosvet.ru

Размещено на Allbest.ru