слайд 2

Биотехнология

Клониране (английско клониране от други гръцки κλών - „клонка, издънка, потомство“) - в самото общо значение- точно възпроизвеждане на всеки обект N пъти. Обектите, получени в резултат на клониране, се наричат ​​клонинги. И както поотделно, така и цялата серия.

слайд 3

Технология за клониране

Технологията на клониране се състои в това, че ядрото се отстранява от яйцеклетката с помощта на микрохирургична операция и ядрото се въвежда вместо него соматична клеткадруг индивид (донор), който съдържа гените само на донорния организъм. Разликите в геномите на родителския организъм и неговия клон варират от 0,05% до 0,1%. Вторият вариант на технологията е енуклеацията на соматична клетка и въвеждането в нея на яйцеклетка. Поради факта, че разликите, макар и минимални, съществуват, в тесния смисъл на думата, клонингът не е абсолютно идентичен с родителския организъм.

слайд 4

Естествено клониране (в природата) в сложни организми

При растенията естественото клониране става, когато различни начинивегетативно размножаване. Клонирането е широко разпространено в природата при различни организми.

слайд 5

Клониране на животни

При животните клонирането се извършва по време на амейотична партеногенеза и различни формиполиембриони. Така сред гръбначните животни са известни клоново размножаващи се видове гущери, състоящи се само от партеногенетични женски. Наскоро беше открит уникален вариант на естествено клониране при мравките - малката огнена мравка (Wasmannia auropunctata), чиито мъжки и женски се клонират независимо, така че генофондовете на двата пола да не се смесват. В някои яйца, оплодени от мъже, всички хромозоми на майката са унищожени и мъжките се развиват от такива хаплоидни яйца.

слайд 6

При хората естествените клонинги са монозиготни близнаци.

Слайд 7

Молекулярно клониране

Молекулярно клониране - клониране на молекули, с други думи - време на работа Голям бройидентични ДНК молекули с помощта на живи организми. Това е технология за клониране на най-малките биологични обекти – ДНК молекули, техни части и дори отделни гени. За молекулярно клониране ДНК се въвежда във вектор (напр. бактериален плазмид или геном на бактериофаг). Възпроизвеждайки се, бактериите и фагите умножават количеството въведена ДНК, запазвайки точно нейната структура. Такова клониране е необходимо за изследване на биологични молекули, тяхната идентификация, решаване на проблемите на клонирането на тъкани и др.

Слайд 8

Клониране на многоклетъчни организми

Клонирането привлича най-голямо внимание на учените и обществеността многоклетъчни организмистана възможно благодарение на напредъка в генното инженерство. Има пълно (репродуктивно) и частично клониране на организми. При пълната се пресъздава целият организъм, при частичната не се пресъздава напълно организмът (например само една или друга негова тъкан).

Слайд 9

През 1997 г. клонирането беше революционно, когато Иън Уилмут и колеги от института Рослин в Единбург, Шотландия успешно клонираха овца на име Доли. Доли беше първият клониран бозайник. Уилмут и колегите му трансплантирали ядрото от клетката млечна жлезаОвцата на Фин Дорсет в специфична яйцеклетка на шотландска чернолика овца. Комбинацията яйцеклетка-ядро беше стимулирана с електричество, за да обедини и двете заедно и да стимулира деленето на клетките. нова клеткасе разделя и се поставя в матката на чернолика овца, за да се развие. Доли се роди няколко месеца по-късно. Оттогава Доли е пораснала и е родила няколко индивида по обичайния сексуален метод. Това предполага, че клонингът на Доли е абсолютно здрав.

Слайд 10

Клониране на хора

Клонирането на хора е действие, което се състои в образуването и култивирането на принципно нови човешки същества, точно възпроизвеждащи не само външно, но и на генетично ниво един или друг индивид, съществуващ в момента или съществуващ преди. ЗА ПРОТИВ

слайд 11

Човешко репродуктивно клониране

Репродуктивно клониране на човек - предполага, че индивидът, роден в резултат на клониране, получава име, граждански права, образование, възпитание, с една дума - води същия живот като всички "обикновени" хора. Репродуктивното клониране е изправено пред много етични, религиозни и правни проблеми, които днес все още нямат очевидно решение. В някои щати репродуктивното клониране е забранено от закона.

слайд 12

Терапевтично клониране на хора

Терапевтично клониране на човек - предполага, че развитието на ембриона спира в рамките на 14 дни, а самият ембрион се използва като продукт за получаване на стволови клетки. Законодателите в много страни се опасяват, че легализирането на терапевтичното клониране ще доведе до преминаването му към репродуктивно. Въпреки това, в някои страни (САЩ, Великобритания) терапевтичното клониране е разрешено.

слайд 13

Препятствия пред клонирането

Технологични трудности и ограничения Най-фундаменталното ограничение е невъзможността за повторение на съзнанието, което означава, че не можем да говорим за пълната идентичност на индивидите, както е показано в някои филми, а само за условна идентичност, степента и границите на която все още са предмет на изследване, но за подкрепа самоличността на еднояйчни близнаци е взета като основа. Невъзможността да се постигне 100% чистота на опита причинява известна неидентичност на клонингите, поради тази причина практическата стойност на клонирането е намалена.

Слайд 14

Социално-етичен аспект

Страховете са причинени от такива моменти като висок процент на неуспехи при клонирането и свързаната с това възможност за появата на непълноценни хора. Както и въпроси за бащинство, майчинство, наследство, брак и много други.

слайд 15

Етико-религиозен аспект

От гледна точка на основните световни религии клонирането на човек е или проблематичен акт, или акт, който надхвърля догмата и изисква теолозите ясно да обосноват една или друга позиция на религиозните йерарси.

слайд 16

главната причинаклониране на растения и животни за производство на организми с определени качества, от които хората се нуждаят, като наградена орхидея, или генно инженерство, като овца, която се отглежда, за да осигури човешки инсулин. Ако учените разчитат единствено на половото (полово) размножаване, за да отглеждат тези животни, те биха рискували качествата, от които се нуждаят, да изчезнат, тъй като полово размножаване(сексуален) пренарежда генетичен кодна блокове. Други причини за клониране могат да бъдат изгубени или починали домашни любимци или животни, които са на ръба на изчезване. Каквито и да са причините, новите технологии за клониране предизвикаха много етични спорове сред учените. Някои държави са обмислили или въвели законодателство за забавяне, ограничаване или забрана на експериментите с клониране. Ясно е, че клонирането ще бъде част от живота ни в бъдеще, но бъдещето на тази технология все още не е определено.

Вижте всички слайдове

Клониране на човешки стволови клетки за първи път. Преди близо две десетилетия учените успяха да клонират сладката овца Доли. Сега същият процес, за да им позволи да клонират човешки ембрионални стволови клетки за първи път. Това революционно постижение е направено от Шукрат Малипов от Орегонския държавен университет и използва техника, наречена core transfer. Просто казано, това включва вземане на клетка – в този случай стволовите клетки се инжектират в специална яйцеклетка, чиято ДНК е премахната.

След това тази клетка се стимулира да започне да се дели. В резултат на нарастващата маса от стволови клетки, които, ако започнат да растат, могат да се превърнат в клонинг. Това е методът, по който през 1996 г. е клонирана овцата Доли. Интересното е, че този метод все още не е работил с човешка клетка.

Според доклад в списанието Cell неговият екип е успял да възпроизведе процедурата, използвайки човешки стволови клетки от кожата на плода, за да „захрани“ яйцеклетките. Успехът на експеримента може да доведе до клониране на цял човек, макар и етично и морални стандартифундаментално противоречи на подобна идея.

Именно поради тази причина Малипов и екипът му не планират да произвеждат клонинги, а клонираните стволови клетки ще бъдат изключително за медицински цели. Стволовите клетки са панацеята за съвременна медицинаи се използва за лечение рак, увредени нервни тъкани и сърдечно-съдови заболявания.

Малипов дава успех голямо значениеи определя два фактора. Първо за яйцеклетката се използват здрави клетки от донор, а при предишни опити това е правено с останки от гинекологична клиника. Второ, има малко по-различен подход към основния трансфер, с малки подобрения тук и там, включително използването на кофеин в този момент.

Очакванията на Малипов продължиха дълги годиниекспериментира и се опитва да оптимизира процеса на клониране, така че да работи с човешки клетки, но при първия опит екипът му получава клонирани клетъчни линии само за няколко месеца. Това наистина е огромна стъпка в медицината, която може значително да намали разходите за лечение със стволови клетки и да помогне на редица пациенти с дегенеративни и потенциално нелечими болести. Освен това дава надежда за получаване на безсмъртие чрез постоянно клониране на тъкани и жизненост. важни органи. Но това е научна фантастика. от понеЧао.

1 от 14

Презентация по темата:стволови клетки

слайд номер 1

Описание на слайда:

слайд номер 2

Описание на слайда:

слайд номер 3

Описание на слайда:

Откриване на стволови клетки Кръвта от пъпната връв съдържа новородени стволови клетки. Стволовите клетки са сърцевината на живота, източникът, от който се образуват всички други клетки на тялото. Те са способни да се трансформират в клетки на всякакви органи и тъкани на тялото. Клетките осигуряват възстановяване на увредените участъци от органи и тъкани. От стволови клетки можете да създадете всяка тъкан, да отгледате всеки орган. Такива необичайни свойства бяха открити не толкова отдавна, но пробивът в тази област през последните няколко години беше уникален.

слайд номер 4

Описание на слайда:

Медицински приложения Учените вече успешно използват стволови клетки за лечение различни заболявания. Наскоро лекари обявиха, че са готови да отгледат нови на базата на стволови клетки. здрави зъби. И абсолютно невероятна метаморфоза - стволовите клетки могат да "забравят" за произхода си от костен мозък до такава степен, че под въздействието на определени фактори дори да се превърнат в нервни клетки(неврони). Две седмици след добавянето на специално сигнализиращо вещество към културата на стволови клетки, те вече са 80% съставени от неврони. Това все още е само постижение от "епруветка", но дава надежда за излекуване на пациенти с тежки увреждания на гръбначния и главния мозък.С въвеждането на собствени стволови клетки костен мозъкв човешкия гръбначен канал те са равномерно разпределени във всички части на мозъка, без да нарушават неговата структура. Стволовите клетки се превръщат в чернодробни клетки. Установено е, че при увреждане на черния дроб се образуват нови чернодробни клетки (хепатоцити) и техните прекурсори главно от донорни стволови клетки от костен мозък.

слайд номер 5

Описание на слайда:

стволови клетки в клинична практика IN терапевтично приложениена стволовите клетки днес, без съмнение, ортопедията е водеща Факт е, че лекарите имат уникални вещества в ръцете си: специални протеини, така наречените костни морфогенни протеини (BMP), които причиняват дегенерацията на стволовите клетки в клетка костна тъкан(остеобласти). В Съединените щати последният етап на тестване вече е в ход и скоро ще се използва широко в клиники със специални порести гъби, пълни както със стволови клетки, така и с BMP.запълват липсващата празнина с дължина до 25 сантиметра. Освен това се работи за интегриране на BMP гена в стволови клетки. Това означава, че след като се е преродил като костни клетки, те ще могат сами да произвеждат протеин - BMPs, инициирайки процеса на превръщане на стволови клетки в костни клетки.

слайд номер 6

Описание на слайда:

Източници на стволови клетки за рехабилитационна терапия IN здраво тялосъществува универсален механизъм за лечение на наранявания с помощта на вътрешния клетъчен резерв - стволови клетки от костен мозък. Тези клетки могат да се превърнат във всякакви други клетки, удряйки съответната част от тялото. Стволовите клетки започват да навлизат в увредената зона, когато получат съответния сигнал от централната нервна система. Достигайки мястото на увреждане, те се превръщат в липсващите клетки на увредената тъкан под действието на определени сигнални молекули. Но хранилището от стволови клетки не може да бъде неизчерпаемо. След излекуване на големи увреждания костният мозък се „изпразва“ и с възрастта запасът от стволови клетки значително намалява. Когато се раждаме, в нашия костен мозък на всеки 10 000 хематопоетични клетки има една стволови клетки. Подрастващите имат 10 пъти по-малко стволови клетки. До 50-годишна възраст има една стволова клетка на половин милион хемопоетични клетки, а на 70 години е просто безсмислено да се взема проба от костен мозък - има само една стволова клетка на милион хемопоетични клетки. Тоест даряването на костен мозък има смисъл само при ранна възраст, възрастните хора ще трябва да използват култури от стволови клетки на други хора. Освен това е най-удобно донорските стволови клетки да се получават директно при раждането от пъпната връв и плацентата, където те също се съдържат в достатъчни количества.

слайд номер 7

Описание на слайда:

Използването на диференциращи растежни фактори на стволови клетки в стоматологията. Растежните фактори на стволовите клетки се прилагат в доза от 10 mcg дневно в продължение на 3-5 дни при пациенти с генерализиран пародонтит с различна тежест в областта на преходната гънка на вестибюла на устата. След използването на растежни фактори на стволови клетки, 80% от пациентите имат положителен ефект: По-добро усещане, изчезване на сърбеж и болка (100%); Кървене на венците (71%); Нормализиране на плътността и цвета на венците (66,7%); Шилер -Пробата на Писарев е отрицателна в 81% от случаите. Клетъчните растежни фактори допринасят за възстановяването на имунитета, неспецифичната резистентност и хемостазата, главно при леки и средна степентежестта на пародонтита. След 8-10 месеца при пациенти с пародонтит, лекувани с растежни фактори от стволови клетки, не е имало обостряне на процеса, изчезнал дискомфортвъв венците бяха укрепени подвижните зъби. Рентгеновите лъчи не показват прогресия на разрушаването на костната тъкан и броят на огнищата на остеопорозата намалява.

слайд номер 8

Описание на слайда:

Gemabank стволови клетки Gemabank е хранилище на стволови клетки. Целта му е да съхранява стволови клетки, изолирани от кръв от пъпна връв, при ултраниска температура в продължение на много години. В банката стволовите клетки на всяко новородено се съхраняват напълно отделно и могат да се използват само в интерес на него или семейството му. Gemabank е създадена през ноември 2003 г. Центърът за стволови клетки ще бъде разположен в Хартфордшър в южната част на Англия. Банката е основана от Съвета медицински изследванияи Съвета по биотехнологии и биологични изследванияВеликобритания. По неговия проект са работили учени от Kings College London и Life Science Center в Нюкасъл. Той използва дългогодишен опит в банката за костен мозък на руската онкология Научен център RAMN ги. N.N. Blokhin, както и опита, натрупан от множество банки за кръв от пъпна връв, съществуващи в САЩ и много европейски държави. Банката ще използва стволови клетки, взети от ембриони и други човешки тъкани, след което ще създава условия за тяхното безкрайно възпроизвеждане и от тях ще отглежда различни специфични клетки. Банката също така ще съхранява и доставя стволови клетки, необходими за изследване и лечение на диабет, рак, болест на Паркинсон и други заболявания.

слайд номер 9

Описание на слайда:

стволови клетки. „ЗА” и „ПРОТИВ” – позиции чужди държавиВ много страни от Европейския съюз изобщо няма закони за стволовите клетки, там, където ги има, диапазонът им е от абсолютна забрана за изследване на ембриони (Франция, Германия, Ирландия) до разрешение за създаване на ембриони за изследователски цели ( Великобритания). Разнообразието от мнения отразява съществуващите културни и религиозни различия. В повечето страни има паралел между допустимостта на аборта. Ирландия е единствената страна в Европейския съюз (ЕС), чиято конституция все още не утвърждава правото на живот родени хораи това право се приравнява на правото на живот на майката. Въпреки това абортът е законен, ако животът на майката е в пряка опасност. Изнасилване, кръвосмешение или аномалии на плода не са извинение. Белгия и Холандия провеждат изследвания върху ембриони при липса на правна рамка. В Португалия, където абортът е незаконен, освен в случаи на изнасилване или сериозно медицински причини, и е безусловно забранен след 12-та седмица от бременността, няма законодателство, но няма и изследвания. Те са забранени в Австрия, Германия и дори във Франция, но последната позволява изследване на ембриони, без да се нарушава целостта им и предимплантационна диагностика.

слайд номер 10

Описание на слайда:

стволови клетки. ЗА и ПРОТИВ – позиции на чужди държави Испанската конституция предлага защита само за жизнеспособни ин витро ембриони, резултат от ин витро оплождане. Изследвания върху ембриони при същите условия са разрешени във Финландия, Испания и Швеция. В други девет европейски държави законодателството се преразглежда или изменя. Тези държави, както и тези без никакво законодателство, могат да се ръководят от международни правила. Съединените щати, подобно на Германия, са лицемерни и нерешителни. Десет щата са приели закони за регулиране или ограничаване на изследванията върху човешки ембриони, фетуси или неродени деца. На федерално ниво е забранена финансовата подкрепа за всякакви изследвания, при които се унищожават ембриони.

слайд номер 11

Описание на слайда:

Етични въпросиЕтичните аспекти на изследването на човешки стволови клетки повдигат широк кръг от спорни и важни въпроси. Много от тях са свързани с производството на тези клетки, чийто източник може да бъде възрастен организъм, кръв от пъпната връв, фетална тъкан или тъкан на различни етапинеговото развитие. Днес е общоприето, че най-добрият източник на стволови клетки за терапевтични цели са ембрионите. Ето защо възниква въпросът, възможно ли е специално създаване на ембриони за получаване на стволови клетки, за лечение и оцеляване на възрастни? Има проблеми с доброволното информирано съгласие както за донорите, така и за реципиентите на клетки; приемливи оценки на риска; прилагане на етични стандарти в човешките изследвания; анонимност на донора; защита и безопасност на клетъчни банки; поверителността и защитата на личния характер на генетичната информация. И накрая, остават въпросите за търговията и компенсациите на участниците в процеса; защита на човешки тъкани, генетичен материал и информация, докато се движат през границите, както в рамките на ЕС, така и по света. Всички тези въпроси са важни, но повечето от тях са последните годинивече са обсъдени.

слайд номер 12

Описание на слайда:

Етични въпроси Понастоящем, както вече беше споменато, най-обещаващият източник на стволови клетки за изследователски и терапевтични цели са абортираните фетуси или ембрионите преди имплантиране. Въпреки това наскоро се появиха обещаващи изследвания на възрастни стволови клетки. Изоставянето на ембрионални изследвания с надеждата, че ще има достатъчно възрастни стволови клетки, е изключително опасен и проблематичен ред от причини. Първодали възрастните клетки ще бъдат толкова добри в терапията, колкото ембрионалните (в момента има много повече доказателства и много повече терапевтични перспективи от използването на човешки ембрионални стволови клетки (ESCs). Второ, може да се окаже, че възрастните клетки са подходящи за една терапевтична Трето, ние знаем, че е възможно да променим или заменим почти всеки ген в човешките ESC, но дали това е вярно за възрастни стволови клетки, остава да се установи. човешки животиподдържат само един от два източника на клетки, принуждавайки хората да чакат и вероятно да умрат, чакайки да получат и използват клетки от по-малко подходящ източник. По този начин етичните проблеми на човешките ESC са остри и спешни и в обозримо бъдеще те не могат да бъдат заобиколени чрез концентриране върху възрастни стволови клетки.

слайд номер 13

Описание на слайда:

Етични въпроси Известно е, че от ранни, преди имплантиране ембриони е възможно отделни клетки. Този метод може да бъде едно от решенията на проблема с получаването на ESC. Ако обаче отстранените клетки са тотипотентни (т.е. способни да се развият във всеки орган и дори в независим организъм), тогава те всъщност са отделни зиготи, „ембриони“ и следователно трябва да бъдат защитени в същата степен, както оригиналните ембриони. Ако такива клетки са само плурипотентни, тогава те не могат да се считат за ембриони. За съжаление все още не е възможно да се каже предварително дали дадена клетка е тоти- или плурипотентна. Това може да се установи със сигурност само ретроспективно, като се наблюдава на какво са способни клетките. Нека формулираме два проблема на етичните позиции: Съгласуваност на изследването на стволови клетки с това, което се счита за приемливо и етично по отношение на нормалното сексуално възпроизводство. Съгласуваност с нагласите и моралните вярвания по отношение на абортите и изкуствено възпроизвежданечовек. етичен принцип, което изцяло засяга използването на ембриони в изследването. Това е „принципът за избягване на ненужното харчене“, който предполага, че е правилно да облагодетелстваме хората, ако е в нашата власт, и погрешно да им навредим.

слайд номер 14

Описание на слайда:

Клониране на приказка или истинска история Днес използването на ембрионални клетки се възражда на ново ниво. Науката успя да разбере механизма на действие на ембрионалните тъкани върху болните органи. Миграцията на стволови клетки в тялото и способността им да възстановяват всеки орган може да реши много проблеми в медицината и да засенчи клонирането, което предизвиква толкова много спорове. Както показват последните проучвания, клонирането на органи не е защитено от грешки при копиране на генетичен материал. Така че при клониране на мишки всички мишки умират, като се започне от шестото поколение. Очевидно натрупването на грешки в ДНК води до деградация и смърт.

Веднага две генетични новини дойдоха от независима Япония.
Първият, интересен от гледна точка на бъдещето на човека, е добър опитполучаване на функционираща мозъчна тъкан от стволови клетки. Първоначално целта на експеримента е да се пресъздадат тъканите на мозъчната кора (която, както И. П. Павлов завещава: „Висшият ръководител и разпределител на функциите на животинския и човешкия организъм“), но в крайна сметка изследователите успяват за получаване на клетки от различни тъкани. Забележително е, че учени от Страната на изгряващото слънце успяха да създадат тъканни образци не само от ембрионални стволови клетки (както обикновено се случва), но и от „възрастни“ клетки, присъстващи в кожатаи коса.

Най-добри перспективи има трансплантацията на клонирани тъкани, т.к. в регенеративната терапия само няколко заболявания могат да бъдат излекувани чрез клетъчна трансплантация и много други могат да бъдат излекувани чрез трансплантация на функциониращи, „живи“ тъкани: от растежа на загубени крайници до рак.

Порасналите тъкани в момента са все още твърде малки за тях. практическо приложениено, както се казва в прессъобщението изследователски институт, изследванията, насочени към създаване на тъкани на възрастен човек, ще продължат. В допълнение към експериментите с човешки стволови клетки, японците успешно направиха същото с клетките на лабораторни мишки, като дори създадоха мрежа от неврони, които реагират на стимулация въз основа на техните тъкани.


Без да завършваме с лабораторни плъхове, продължаваме по-нататък: въз основа на мъртва клетка, която е лежала в замръзнало състояние в продължение на 16 години (-20 по Целзий, температурата е подобна на замръзналата почва, в която е открит известният мамут Дима), мишка беше успешно клонирана.

Изследователи от института Riken изолираха клетъчното ядро ​​от мъртъв органмишки и го присадиха върху яйцеклетка на жива мишка, което доведе до клонинг, способен да се възпроизвежда. Това не е просто новина, а новина с главна буква, защото подобни експерименти отварят пътя към възстановяването на изчезнали животински видове на планетата, като мамути, саблезъби тигри и ... отидете отново да посетите Джурасик парк.

И ако доскоро подобни експерименти не завършваха с успех и изглеждаха повече като фантазия, отколкото като реалност, учените имат още едно решение пред тях. най-трудният въпрос: пресичане с сега съществуващи видове. Преди хиляди години поне половината от болестите, инфекциите, вирусите и всичко останало, което сега е често срещано, което може да убие „новото-старо“ същество преди раждането, не е съществувало.

За да клонират мамут (което изглежда най-безопасното, най-вероятно и осъществимо създание досега), изследователите трябва да намерят начин да присадят клетъчно ядро ​​на мамут в яйцеклетка на слон и след това да го имплантират. Независимо от това, дори и да не е възможно да се „роди” живо същество, в процеса могат да се получат клонирани ембрионални стволови клетки, което ще даде нов тласък за работа в тази област.