Клонирование. 2

ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет» 
 
 
 
 
 

                                            Реферат

                   На тему: «Клонирование» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                                    Студентка ЕГФ

                                                                                                    Группы 01-0919

                                                                                                    Беткина Анастасия 
 

                                           Казань

                                             2009г 
 

     Содержание: 

     Введение 

     Понятие и сущность клонирования

     Типы  клонирования

     Клонирование  растений

     Клонирование  животных

     Клонирование  человека

     Преимущества  и недостатки клонирования

     Статистики  и события

     Список  литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение

     С постоянным развитием науки и  техники человечество постоянно  шагает вперед. Это нужно человеку, иначе общество давно деградировало  бы. Но только очень бурное развитие может и навредить. Чего стоят гонки ядерного вооружения, техногенные катастрофы. Ведь все это следствия технического прогресса.

     Еще одним примером науки, шагнувшем далеко за пределы возможного, является клонирование.

     Ещё несколько десятилетий назад  клонирование являлось скорее предметом  обсуждения писателей-фантастов, нежели научных дискуссий или общественно-политических дебатов. Стремительное развитие генной инженерии и просто таки расцвет  биотехнологий в 1990-е годы создали  все условия к практической возможности  клонирования живых существ. Научно-технический  прогресс, как часто это бывает, воплотил всё в реальность.

     Цель  данной работы – выяснить особенности восприятия  людьми клонирования. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Понятие и сущность клонирования 

     Термин  клон происходит от греческого слова  «klon», что означает веточка, побег, отпрыск. Клонирование – метод создания клонов путем переноса генетического материала из одной (донорской) клетки в другую клетку (энуклеированную яйцеклетку)

     Клонирование - термин описывающий множество различных  процессов, которые могут использоваться, чтобы произвести генетически идентичные копии биологического юридического лица. Скопированный материал, который  имеет ту же самую генетическую конструкцию  как оригинал, упомянут как клон. Исследователи клонировали широкий  диапазон биологических материалов, включая гены, клетки, ткани и  даже половые организмы, такие как  овца. В природе некоторые растения и одноклеточные, такие как бактерии, производят генетически идентичных особей, хотя процесс носит название - неполовой путь. В неполовом  размножении, новый индивидуум произведен от копии отдельной клетки из родительского  организма. Естественные клоны, также известные как идентичные близнецы, встречаются у людей и других млекопитающих. Эти близнецы происходят, когда оплодотворенные расколы яйца создают два или более эмбрионов, которые несут те же самых ДНК идентичных близнецов и имеют ту же самую генетическую конструкцию как друг у друга, но они генетически отличны от любого из родителей. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Типы  клонирования 

     Есть  три различных типа искусственного клонирования:

• клонирование гена
• репродуктивное клонирование
• терапевтическое клонирование

     Клонирование  гена производит копии генов или  долей ДНК. Клонирование гена – самый  распространенный и обычный тип  клонирования, произведенный исследователями в Национальном Научно-исследовательском институте Генов Человека (ННГЧ). Исследователи ННГЧ не клонировали никаких млекопитающих, и ННГЧ не клонирует людей. Исследователи обычно используют технологии клонирования, чтобы сделать копии генов, которые они желают изучить. Процедура состоит из вставки гена из одного организма, часто называемого как " иностранное ДНК " в генетический материал курьера, называемого вектор. В качестве примера вектора могут служить бактерии, ячейки дрожжей, вирусы и так далее, им присущи маленькие круги ДНК. После того, как ген вставлен, вектор помещается в лабораторные условия, которые побуждают его умножаться, заканчивается это тем, что ген копируется столько раз, сколько необходимо.

     Репродуктивное  клонирование производит копии целых животных. В репродуктивном клонировании, исследователи удаляют зрелую соматическую клетку типа клетки кожи или клетки вымени, из животного, которое они желают клонировать. Потом они перемещают ДНК соматической клетки животного донора в клетку яйца, или яйцеклетку, у которой удалили её собственную ДНК информацию. Исследователи могут вставлять ДНК из соматической клетки в пустое яйцо двумя различными способами. В первом случае, они удаляют ДНК-содержащее ядро соматической клетки и вводят его в пустое яйцо. Во втором случае, они используют электрический ток, чтобы соединить полную соматическую клетку с пустым яйцом. В обоих процессах, яйцу позволяют развиться в эмбрион ранней стадии в пробирке, а затем внедряют его в матку взрослой женской особи. В конечном счете, взрослая самка рождает животное, которое имеет тот же самый генетический код, что и животное, у которого взяли соматическую клетку. Это молодое животное называют клоном. Репродуктивное клонирование может требовать использования матери заместителя, чтобы позволить развитие клонируемого эмбриона, как это было сделано для известного клонирования овечки Долли.

     Терапевтическое клонирование используется для создание клонированного эмбриона для единственной цели – создания эмбриональных стволовых  клеток с тем же самым ДНК как и у клетки донора. Эти стволовые клетки могут использоваться в экспериментах, нацеленных на изучение болезни и изобретения новых методик лечения заболевания. До настоящего времени, нет никаких фактов свидетельствующих, что человеческие эмбрионы были произведены для терапевтического клонирования.

     Самый богатый источник эмбриональных  стволовых клеток - ткань, сформированная в течение первых пяти дней после  того, как яйцо начало делиться. В  этой стадии развития, называемого  бластоидным периодом, эмбрион состоит из группы около 100 клеток, которые могут стать любым типом клетки. Стволовые клетки собираются от клонированных эмбрионов на этой стадии развития, заканчивающейся разрушением эмбриона, в то время как он все еще находится в испытательной трубе. Исследователи надеются выращивать эмбриональные стволовые клетки, которые имеют уникальную способность превращаться фактически в любые типы клеток организма, в лаборатории, которая может использоваться, для выращивания здоровых тканей, дабы заменить поврежденные. Кроме того, появляется возможность узнать больше о молекулярных причинах болезни, изучая эмбриональные линии стволовых клеток от клонированных эмбрионов, полученных от животного или человека с различными заболеваниями.

     Много исследователей считают, что исследование стволовых клеток достойно наивысшего внимания, так как они могут  помочь вылечить человека от многих заболеваний. Однако, некоторые эксперты обеспокоены, что стволовые клетки и клетки раковых опухолей очень сходны в своем строении. И оба типа клеток имеют способность распространяться неопределенно, и некоторые исследования показывают, что после 60 циклов разделения клетки, стволовые клетки могут накапливать мутации, которые могли привести к раку. Поэтому, отношения между стволовыми клетками и клетками рака должны быть максимально изучены перед тем, как использовать данную методику лечения.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Клонирование  растений 

     У растений известны различные формы  бесполого размножения, обычно называемого  вегетативным. Самостоятельный организм может развиться у них из частей листьев, стеблей и корней. Если эти  части получены от одного растения, то образуется клон. Для вегетативного  размножения у многих видов используются специальные структуры, к которым  относятся, например, подземные корневища  у золотой розги, надземные столоны («усы») у земляники, луковицы у чеснока, клубни у картофеля и клубнелуковицы у гладиолусов. Вегетативный способ работает, так как конец обрезанного  листочка – это большое количество неспециализированных клеток, которые  называются мозоль. С удачей, мозоль будет расти, делиться 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. Таким  способом размножают не только травянистые, но и многие древесно-кустарниковые  виды. К относительно новым методам  коммерческого клонирования некоторых  растений относится выращивание  их из культуры ткани.

     Среди сельскохозяйственных культур вегетативно  размножают, например, бананы, ананасы, виноград и землянику. Особый способ клонирования, называемый прививкой, применяют  в случае плодовых деревьев, в частности  пекана, яблони и персика. Черенки, вырезанные из ветвей ценного в хозяйственном  отношении экземпляра (привои), приращивают  к укорененным растениям (подвоям) того же вида, а иногда и другого  – близкого таксономически. Привой нормально растет и приносит плоды, не уступающие по качеству тем, что развиваются на материнском дереве. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     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 партагинез, 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.

     За  последние 50 лет, ученые провели эксперименты по клонированию в обширном круге  животных, использовав много различных методов.

     В начале 50-х годов впервые была показана возможность клонирования эмбрионов позвоночных в опытах на амфибиях. Американские исследователи  Бриггс и Кинг разработали микрохирургический метод пересадки ядер эмбриональных клеток с помощью тонкой стеклянной пипетки в лишенные ядра (энуклеированные) яйцеклетки

     В 1970-ых, ученый Джон Гордон 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 Гордона 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.

     Опыты с амфибиями показали, что ядра различных типов клеток одного и  того же организма генетически идентичны  и в процессе клеточной дифференцировки  постепенно теряют способность обеспечивать развитие реконструированных яйцеклеток, однако серийные пересадки ядер и  культивирование клеток in vitro в какой-то степени увеличивает эту способность.

     В конце 70-х годов, исследователи произвели  первых генетически идентичных мышей, расколов эмбрион мыши в экспериментальной  трубе, а затем внедрив получившийся эмбрион в матку взрослой самки  мыши.

     В 1977 году появилось сенсационное сообщение  Хоппе и Илменси о том, что они получили семь взрослых самок мышей, пять из которых имели только материнский, а две - отцовский геном. Однако, данные Хоппе и Илменси подтвердить не удалось, хотя многие пытались это сделать. Оказалось, что полученные любым способом диплоидные андрогенетические и гиногенетические зародыши мышей погибают на тех же стадиях, что и диплоидные партеногенетические (развивающиеся из неоплодотворенной яйцеклетки) эмбрионы.

     Американские  исследонатели Стик и Робл, используя методику МакГрата и Солтера, получили 6 живых кроликов, пересадив ядра 8клеточных эмбрионов одной породы в лишенные ядра яйцеклетки кроликов другой породы . Однако только 6 из 164 реконструированных яйцеклеток (3,7%) развились в нормальных животных.

     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.

     Вскоре  после Долли, Рослинский Университет породил Полли - клонированного ягненка. Как и в случае с Долли, особо не афишировался тот факт, что успеху предшествовало множество неудач. Исследователи столкнулись со множеством случаев гибели плода, послеродовых смертей, втрое и вчетверо большей частотой проблем с пуповиной и серьезной иммунологической недостаточностью, специфическими дефектами сердца, легких и других органов, ведущих к перинатальной смертности.

     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.

     Успех Долли вдохновил ученых по всему  миру на новые шаги в мире науки. Все вокруг словно взбесились и принялись  играть в Господа Бога. И никого особенно не взволновали негативные последствия подобных экспериментов  для животных и окружающей среды. Так, после знаменательного открытия ученые Тайланда занялись актуальной для их страны проблемой. Они сделали попытки возрождения белого слона короля Рамы III, умершего 100 лет назад. Из 50 тыс. диких слонов, живших в 60-х годах в Таиланде, осталось только 2000. Тайцы хотят оживить все стадо. Но вместе с тем ученые, к сожалению, не понимают, что если современные нарушения экологии и уничтожение местообитаний не прекратится, то вымирание ожидает и клонов. Поэтому многие люди считают, что клонирование - лишь жалкая попытка решить проблемы, игнорируя при этом истинные причины их появления.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Клонирование  человека 

     Несмотря  на некоторые широко распространенные заявления, клонирование людей до сих  пор остается беллетристикой. В настоящее  время нет ни одного подтвержденного  научного свидетельства клонирования человека. В 1998, ученые в Южной Корее  заявили об удачном клонировании человеческого эмбриона, но вскоре заявили, что эксперимент был  прерван очень рано, когда клон состоял из 4 клеток. В 2004 году группа во главе с Ву-Сак Хвангом из Сеульского Национального Университета в Южной Корее, опубликовала статью в журнале Наука, в которой утверждалось, что они клонировали человека в экспериментальной лаборатории. Однако, независимый научный комитет позже не нашел никаких доказательств, которые бы подтверждали их заявление .

     Из-за технических трудностей, клонирование людей и других приматов тяжелее  доказать, чем клонирование других млекопитающих. Причина заключается  в том, что ядро клонированных  клеток пропускает две ключевых основы образования белков на веретене, которое  является ключевой структурой в разделении ячейки. В яйцеклетках женских  приматов, эти два веретена белка  расположены очень близко к хромосомам. Следовательно, удаление ядра клетки, для того чтобы создать место  для ядра соматической клетки донора также удаляет веретено белка  яйца, который сталкивается с разделением  клетки. Ученые полагают, что это  может быть единственной причиной того, что для клонирования приматов не годятся соматические клетки. И, напротив, у таких животных как кроликов, мышей, кошек, два веретена белка  распространены повсюду яйца и таким  образом удаление ядра клетки не заканчивается  потерей белков.

     На  сегодняшний день технология клонирования человека ещё не является вполне отработанной. 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 уже решён.

     Наиболее  успешным из методов клонирования высших животных оказался метод «переноса  ядра» (cell nuclear transfer(англ.)). Именно он был применён для клонирования овцы Долли в Великобритании, которая, как известно, прожила достаточное число лет , чтобы можно было говорить об успехе эксперимента. По мнению учёных, эта техника является лучшей из того, что мы имеем на сегодняшний день, 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.

     Репродуктивное клониирование 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 со множеством этических, религиозных, юридических проблем, которые на сегодняшний день ещё не имеют очевидного решения. В большинстве государств все работы по репродуктивному клонированию запрещены на законодательном уровне.

     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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Преимущества  и недостатки клонирования 

     Создать животных и растения с заданными  качествами всегда было чем-то чрезвычайно заманчивым потому, что это означало создать организмы уникальнейшие и нужнейшие.

     Во-первых, репродуктивное клонирование может позволить исследователям клонировать животных с потенциальной выгодой для медицины и сельского хозяйства. Например, те же самые шотландские исследователи, которые клонировали Долли, клонировали другую овцу, которая была генетически модифицирована, чтобы давать молоко, которое содержит человеческую основу белка для крови. В дальнейшем этот белок может отбираться из молока и подаваться человеку в чистом виде, это очень поможет людям, у которых низкая свертываемость крови.

     Во-вторых, клонирование позволяет использовать животных для того чтобы тестировать на них новые виды лекарств и обычную продукцию, предназначенную для человека. Большое преимущество использования клонированных животных для проверки на таблетки состоит в том, что все они являются генетически идентичными, что означает, что их реакция на таблетки должна быть боле менее сходной, чем у животных с различным генетическим набором.

     В-третьих, причиной для клонирования может служить то, что существуют популяции животных, которые стоят на грани вымирания. В 2001 году именно по этой причине ученые произвели первого клона, подвергнутого опасности вымирания - азиатского вола. Печально, но этот детеныш, который развивался в матке у своей мамы-заместителя погиб всего лишь через три дня после своего рождения. Этот опыт был перенят и уже через два года, в 2003 году, ученые создают клон особи вола, так же стоящего на грани исчезновения. Вскоре 3 африканских диких кошки были клонированы из замороженных эмбрионов, которые были использованы в качестве ДНК. Несмотря на то, что некоторые эксперты считают, что клонирование спасает особи, стоящие на гране вымирания; некоторые ученые считают, что клонирование несет негативный характер, так как все особи имею генетически идентичный набор хромосом, что в целом играет отрицательную роль, так как для выживания разновидности необходимы разные варианты ДНК.

     В-четвертых, клонированные органы станут спасением для людей, попавших в автомобильные аварии или какие-нибудь иные катастрофы, или для людей, которым нужна радикальная помощь из-за заболеваний пожилого возраста (изношенное сердце, больная печень и т.д.).

     В-пятых, клонирование может дать возможность бездетным людям иметь своих собственных детей. Миллионы семейных пар во всем мире сегодня страдают, будучи обреченными, оставаться без потомков.

     Несмотря  на столь явные преимущества, клонирование также имеет свои недостатки. 

     Во-первых, это риск здоровью 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 появится на свет. Что относительно всех изуродованных и недоразвитых клонов, которые были недоношены или были уничтожены?

     Во-вторых, эмоциональный риск - ребенок растет, но вокруг него совершенно иные родственные  связи: его мать - его сестра, ее бабушка - ее мать. Ее отец - ее шурин (зять).

     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.

     В-третьих, 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.