Kasaysayan ng pag-clone.

Ang kasaysayan ng pag-clone ng mga buhay na nilalang ay nagsimula noong 1839, ito ay sa taong ito na nilikha ni Theodor Schwann ang teorya ng cell, na gumawa ng isang tunay na rebolusyon sa larangan ng genetika. Ang pangunahing ideya ng teorya ng cell ay ang bawat cell ay nagmula sa isang cell. Dalawang magkasalungat na probisyon ng teorya ay pagmamana at pagkakaiba. Sa mahabang panahon hindi maisip ng mga siyentipiko kung aling mga cell ang nabuo sa proseso ng paghahati - magkaiba ang magkaparehong anak na babae o mga derivatives. Ang mga pagkabigo ay hindi huminto sa mga siyentipiko, nagpatuloy ang mga eksperimento. At noong 1883, ang ovum ay natuklasan ng German cytologist na si Oscar Hertwig. Noong 1892, nagsagawa si Hans Dreisch ng isang eksperimento upang hatiin ang isang dalawang-celled na sea urchin embryo sa dalawa. indibidwal na mga cell, at pagkatapos ay nagtagumpay siya sa paghahati ng isang apat na selulang sea urchin embryo sa apat na indibidwal na mga selula. Nagawa ng scientist na palaguin ang bawat indibidwal na cell sa isang normal na indibidwal.

Pagkatapos ng eksperimentong ito, maraming mga siyentipiko ang nagsagawa rin ng isang serye ng mga matagumpay na eksperimento na naglalayong paghiwalayin ang mga embryonic cell at pagpapalaki ng mga indibidwal na indibidwal mula sa mga pinaghiwalay na selula. Ngunit kapag nagsasagawa ng isang pag-aaral sa pag-unlad ng mga nematode, ang mga magkasalungat na resulta ay nakuha:

1. Kadalasan, ang regulated na uri ng pag-unlad ay sinusunod, i.e. pagkatapos ng cell division, nagkaroon sila ng iba't ibang "fates";
2. Sa ibang mga kaso, ang mga cell ay nabuo sa isang mosaic pattern.

Ano ang pagbuo ng regulasyon at mosaic?

Ang regulasyon sa genetika ay ang muling pagdadagdag sa pagbuo ng bawat cell ng nawawalang bahagi nito. Kaya, sa maraming vertebrate na organismo, kabilang ang mga tao, na may maagang kumpletong pagkabulok ng isang fertilized cell na nagsimulang hatiin sa mga bahagi (blastomeres), isang ganap na bagong organismo ay maaaring mabuo. Ito ay nangyayari sa kaganapan ng isang tiyak na pagkabigo sa pag-unlad, habang ang mga bahagi ng cell ay hindi namamatay, ngunit nagbibigay buhay sa isang bagong organismo. Ang resultang embryo ay hindi may depekto, ngunit isang kumpletong organismo. Ang isang kapansin-pansing halimbawa ng natural na pag-unlad ng regulasyon ay ang pagsilang ng magkatulad na kambal, na ang bawat isa ay isang independiyenteng organismo, ngunit sa parehong oras mayroon silang parehong pagmamana.

Naniniwala ang mga siyentipiko na para sa medyo malalaking organismo, na nagbibigay ng hindi masyadong maraming supling, ang kalagayang ito ay magkakaroon ng mga pakinabang nito. Ngunit naobserbahan na ang masamang epekto ay nangyayari para sa maliliit na organismo (halimbawa, ilang arthropod). Bilang resulta ng paghahati ng mga embryonic cell sa maagang yugto pag-unlad, ang mga independiyenteng organismo ay bubuo, ngunit mayroon silang ilang mga depekto, halimbawa, maaaring kulang sila sa anumang bahagi ng katawan. Ang pag-unlad na ito ay tinatawag na mosaic. Naniniwala ang mga siyentipiko na, gamit ang mga prinsipyo ng pag-unlad ng mosaic, posible na iwasto ang katawan. Napag-alaman na ang carrier ng heredity ay ang nucleus, na nagdadala ng isang tiyak na bilang ng mga chromosome. Inilipat ng mga siyentipiko ang kanilang pagtuon mula sa potensyal na cellular patungo sa potensyal na nuklear. Kaya ipinagpatuloy ni Hans Spiemann ang kanyang mga eksperimento, ngunit nag-eeksperimento na siya sa nuclear transplantation sa mga amphibian at sa mga sea urchin. Kinuha niya ang isang embryo ng 16 na mga cell para sa eksperimento, inalis ang isa sa mga nuclei at inilagay ito sa germinal cytoplasm. Bilang resulta ng pagsasanib ng nucleus sa cytoplasm, nabuo ang isang ganap na normal na embryo. Bakit siya kumuha ng 16 cell embryo? Ang mga resulta ng eksperimento ay nagpakita na ang potensyal ng nuclei ay nananatiling hindi nagbabago, hanggang sa pagbuo lamang ng 16 na mga cell. Sa oras na iyon, nag-isip si Hans Spiemann ng isang eksperimento sa paglipat ng nucleus ng isang cell ng isang indibidwal na may sapat na gulang sa isang solong itlog, ngunit wala pang sapat na kaalaman at teknikal na kakayahan upang maisagawa ang gayong eksperimento. Ang ideya ni Spieman ay isinagawa nang maglaon ng iba pang mga siyentipiko.

Sa Russia, ang mga eksperimento sa pag-clone ng mga nabubuhay na nilalang ay nagsimula noong 40s ng ika-20 siglo. Ang mga unang eksperimento ay isinagawa ng embryologist na si G.V. Lapashov, na batay sa paraan ng paglipat (transplantation) ng cell nuclei sa isang itlog ng palaka. Ang Mammal Cloning Program ay nasa plano magkasanib na gawain dalawang laboratoryo, L.I. Korochkin at D.K. Belyaev. Ang mga gawain ng mga siyentipikong Sobyet sa una ay mahusay na pinondohan, ngunit sa lalong madaling panahon ang estado ay nawalan ng interes sa isyung ito.

Sa huling bahagi ng 80s, nagsimulang isagawa ang mga eksperimento sa genetiko sa ibang bansa na may nakakainggit na regularidad. Noong 1977, ang mga siyentipiko sa Oxford University, sa pangunguna ng Propesor ng Zoology na si J. Gurdon, ay nakakuha ng higit sa 50 palaka sa pamamagitan ng pag-clone. Ang paraan ng pag-clone ay ang nucleus ay tinanggal mula sa itlog at iba't ibang nuclei mula sa mga espesyal na selula ay inilipat dito. Sa mga huling eksperimento, sinubukan ni Gordon na i-transplant ang nuclei mula sa mga adult na selula. Maraming mga eksperimento ang humantong sa katotohanan na ang mga indibidwal ay dumaan sa "yugto ng metamorphosis" at naging mga palaka na may sapat na gulang, ngunit malayo pa rin ito sa kumpletong tagumpay, dahil ang mga palaka ay ipinanganak na napakahina, halos hindi nababagay sa karagdagang pag-iral.

Ang unang matagumpay na in vitro fertilization ay isinagawa noong 1943, ngunit ang eksperimento ay natapos sa kabiguan, pagkaraan ng ilang oras ang embryo ay namatay. Ngunit hindi nito napigilan ang mga siyentipiko, nagpatuloy ang pananaliksik at mga eksperimento, at noong 1978 ang unang batang test-tube ay ipinanganak sa England: ito ay isang babae. Ang bata ay ipinanganak sa unang kahalili na ina sa mundo; ang bata ay ipinaglihi sa isang donor egg, ang babae ay nagdala lamang ng bata. Pagkatapos ng eksperimentong ito, naging malinaw na hindi lamang ang kanyang biyolohikal na ina ang maaaring magdala at manganak ng isang bata.

Noong 1987, ang mga siyentipiko mula sa Unibersidad ng George Washington, pagkatapos magsagawa ng ilang mga genetic na pag-aaral, ay pinamamahalaang paghiwalayin ang mga selula ng embryo ng tao sa tulong ng isang espesyal na enzyme, na na-clone sa yugto ng 32 na mga selula.

Noong 1984, ang unang na-clone na tupa ay ipinanganak sa laboratoryo ni Stan Villadsen. Ito ay nakuha mula sa mga embryonic cell ng isang immature na tupa. Kasunod nito, sa kanyang mga eksperimento, ginamit ng siyentipiko ang isang kuneho, isang kambing, isang unggoy, isang baboy at isang baka. Ang batayan ng pamamaraan ay ang pag-alis ng nucleus at ang paglipat nito sa itlog.

Noong 1994, matagumpay na na-clone ni Neal Furst ang mas mature na embryonic cells: isang calf embryo ang na-clone, na binubuo ng 120 cell. Ang pamamaraan ng pag-clone ay kapareho ng kay Stan Willadsen: ang na-withdraw na nucleus ay inilipat sa isang itlog.

Noong 1996, inulit ni Jan Wilmuth ang eksperimento ni Neal Furst, ngunit hindi siya nag-clone ng guya, kundi isang tupa. Sa eksperimento, 270 itlog ang ginamit, kung saan isa lamang ang nagsilang ng bagong organismo. Kasunod nito, ang embryo ay itinanim sa matris ng isang tupa.

Pagkaraan ng ilang panahon, ang unang na-clone na hayop, si Dolly ang tupa, ay ipinanganak sa Roslyn Institute sa Edinburgh. Noong Pebrero 27, 1997, ang unang larawan ng isang cloned na tupa ay lumabas sa pabalat ng Nature magazine. Ngunit noong Hunyo 1999, ang mga pangunahing paksa sa mga pagpupulong ng mundong pang-agham ay ang buhay at pag-unlad ng unang na-clone na hayop - si Dolly ang tupa. Nakilala malubhang paglabag sa pag-unlad ng hayop: ang mga anomalya ay natagpuan sa mga chromosome, bilang isang resulta kung saan ang katawan ng tupa ay biologically prematurely edad sa kapanganakan. Noong unang bahagi ng Pebrero 2000, ang mga unang ulat ay lumabas sa media na si Dolly ang tupa ay hindi isang cloned na hayop. Ang mismong paraan ng paglikha ng mga clone ay pinag-uusapan. Noong Pebrero 14, 2003, namatay ang tupa ni Dolly: nagkaroon ng tumor sa baga ang hayop. Ayon sa ilang ulat, nagawang manganak ni Dolly. Anim na tupa ang ipinanganak natural.

Pag-clone ng hayop.

Tulad ng alam na natin, ang layunin ng cloning ay upang makakuha ng mga supling na genetically identical sa indibidwal na ang nucleus ay kinuha para sa cloning. Tulad ng alam mo, ang cell nucleus ay naglalaman ng DNA code na tumutukoy sa mga pangunahing katangian ng lahat ng nabubuhay na bagay, parehong halaman, hayop, at tao. Bilang karagdagan, ang DNA na nakapaloob sa mitochondria ng cell ay ganap na independyente at nakasalalay sa chromosomal DNA.

Pag-clone ng tupa Dolly. Sa kaso ni Dolly the sheep, ang mga cell ay kinuha mula sa udder tissue ng isang adult na tupa at lumaki sa medium na may 0.5% na suwero. Ang mga siyentipiko ay dumating sa konklusyon na ang kapaligiran na ito ay huminto sa paglaki ng mga selula sa yugto ng pagiging handa, bilang isang resulta kung saan ang lahat ng mga gene ay isinaaktibo, ang mga selula ay naging ganap na kasangkot. Sa ilalim ng impluwensya ng mga de-koryenteng impulses, ang mga selulang ito ay nahaluan ng mga hindi na-fertilized na itlog, kung saan ang nuclei ay dati nang inalis. Sa isang espesyal na kapaligiran, naabot ang mga selula kinakailangang yugto pag-unlad, at ang mga embryong ito ay itinanim sa matris ng isa pang tupa. Sa panahon ng eksperimento, ang paghahalo ng mga selula ng tupa na may mga itlog, 277 konektadong mga selula ang nakuha, 29 lamang sa kanila ang nabuo sa yugto ng blastocyte. 29 na embryo ang itinanim sa matris ng 13 tupa, ngunit isang buhay na tupa lamang ang ipinanganak. Ang ganitong mababang resulta ay nakuha sa kadahilanang ang mga selula ng isang pang-adultong hayop ay ginamit para sa pag-clone.

Ang proseso ng paglaki ng mga donor cell ay isang mahaba at kumplikadong proseso, ang donor cell ay lumaki sa maraming media. Bilang karagdagan, sa kasong ito, kinakailangan na palaguin ang isang binagong itlog ng tatanggap sa isang espesyal na paraan at maghintay para sa pagtatapos ng kinakailangang edad ng gestational. Mas magagandang resulta ang makakamit kapag ang mga germ cell (o fetal cell) ay kinuha bilang mga donor cell. Gayunpaman, hanggang ang hayop ay umabot sa kapanahunan, hindi posible na tumpak na matukoy kung aling indibidwal ang pinakaangkop para sa mga layunin ng donor. Kung ang porsyento ng matagumpay na mga resulta ay sapat na mataas, ang pamamaraang ito ay maaaring makabuluhang mapadali ang gawain ng mga breeders ng hayop. Ang genetic set ng mga clone ay medyo naiiba sa genetic set ng isang hayop na ang cell nuclei ay itinanim sa mga itlog na may nuclei na inalis. Ipinakita ng mga eksperimento sa mga tupa na posibleng kunin ang mga selula ng isang malusog na hayop at, bilang resulta ng pag-clone, kumuha ng hayop na may perpektong kalidad ng karne at lana.

Pag-clone ng palaka.

Malaki ang kontribusyon ni J. Gordon sa larangan ng animal cloning. Ang siyentipiko ay bumuo ng kanyang sariling pamamaraan para sa pag-alis ng nuclei mula sa mga itlog: nagsimula siyang gumamit ultra-violet ray. Sinimulan din niyang alisin ang kanyang sariling nucleus mula sa itlog at i-transplant dito ang iba't ibang nuclei na kinuha mula sa mga espesyal na selula. Kaya noong 1962, hindi ginamit ni Gordon ang mga cell ng mikrobyo bilang isang donor ng nuclei, tulad ng nauna sa kanya, ngunit ganap na nabuo ang mga cell ng bituka epithelium ng isang swimming tadpole.
Nakamit ni Gordon ang mga sumusunod na resulta:

Humigit-kumulang 10% ng mga muling itinayong itlog ay naging mga embryo; ang natitirang 90% ay hindi umunlad;

65% ng mga nagresultang embryo ay umabot sa yugto ng blastula, 30% - ang yugto ng tadpole, at 5% lamang ang nabuo sa mga indibidwal na may sapat na gulang.

Sa mga sumunod na eksperimento, hindi nakumpirma ni Gordon at ng kanyang mga tagasunod ang data ng mga unang eksperimentong ito. Ipinaliwanag ni Gordon ang kanyang mga nakaraang tagumpay sa pamamagitan ng pagsasabi na ang hitsura ng mga may sapat na gulang ay maaaring dahil sa ang katunayan na sa mga selula ng bituka epithelium ng nagresultang tadpole, ang mga pangunahing selula ng mikrobyo ay naroroon sa loob ng mahabang panahon, ang nuclei nito ay maaaring magamit para sa paglipat. Sinubukan ni Gordon na ulitin ang kanyang eksperimento nang maraming beses, na isinasaalang-alang ang mga nakaraang pagkabigo, nagpasya siyang subukang kunin ang nuclei sa yugto ng blastula at i-transplant muli ang mga ito sa mga bagong enucleated na itlog. Ang pamamaraang ito ay tinatawag na serial transplant. Gamit ang isang katulad na pamamaraan, nagawang dagdagan ng siyentipiko ang bilang ng mga embryo na normal na nabuo sa mga susunod na yugto kumpara sa mga embryo na nakuha bilang resulta ng paunang transplant.

Isinagawa ni Gordon ang kanyang mga eksperimento at, kasama si Lasky, kung saan sinubukan ng mga siyentipiko na palaguin ang mga selula ng mga bato, baga at balat ng mga adult na hayop sa labas ng katawan sa isang nutrient medium. Nagpasya ang mga siyentipiko na gamitin ang mga cell na ito bilang mga nuclear donor. Bilang resulta ng naturang eksperimento, humigit-kumulang 25% ng mga unang na-reconstruct na itlog ang nabuo sa yugto ng blastula. Ang ilang mga serial transplant ay isinagawa din, bilang isang resulta kung saan ang mga itlog ay nabuo sa yugto ng isang lumulutang na tadpole. Salamat sa mga pag-aaral na ito, naging malinaw na ang mga selula ng iba't ibang mga tisyu ng adult vertebrate ay naglalaman ng nuclei na maaaring magbigay ng pag-unlad ng hindi bababa sa yugto ng tadpole.

Ipinagpatuloy nina Diberardino at Hofner ang gawain ni Gordon, ngunit nagsagawa ng mga eksperimento sa mga erythrocytes, ang magkakaibang mga selula ng dugo ng isang palaka. Gumamit sila ng serial transplantation ng mga nuclei na ito, bilang isang resulta kung saan humigit-kumulang 10% ng mga reconstructed na itlog ang umabot sa yugto ng isang lumulutang na tadpole. Ang isa pang serye ng mga eksperimento ay isinagawa sa tulong ng maramihang mga serial transplantation (higit sa 100 cell cycle) sa muling itinayong mga itlog, ngunit ang pag-unlad ay hindi lumampas sa yugto ng tadpole. Ang mga kamakailang eksperimento sa larangan ng genetika ay nagpakita na sa kaso ng mga amphibian, ang mga embryo lamang sa mga unang yugto ng pag-unlad ay maaaring maging mga donor ng nuclei, samakatuwid, ayon sa ilang mga may-akda, ang mga naturang eksperimento ay mas tama na tinatawag na pag-clone ng mga amphibian embryo, at hindi lamang mga amphibian.

Ipinakita rin ng mga eksperimento sa mga amphibian na ang nuclei ng iba't ibang uri ng cell sa parehong organismo ay genetically identical. Sa proseso ng pagkita ng kaibhan ng cell, ang naturang nuclei ay unti-unting nawawalan ng kakayahang magbigay ng pagbuo ng mga muling itinayong itlog, gayunpaman, ang mga serial nuclear transfer at paglilinang ng cell sa labas ng nutrient medium ay nagpapataas ng kakayahang ito sa isang tiyak na lawak. Ang pag-clone ng mga amphibian sa bawat kasunod na eksperimento ay higit na matagumpay, at sineseryoso ng mga siyentipiko ang tungkol sa mga eksperimento sa pag-clone ng mga embryo ng mga mammal, katulad ng mga daga.

Pag-clone ng mouse.

Ang mga kinakailangang pag-unlad sa pag-clone ng mga mammal ay nasa lugar na, at sa lalong madaling panahon ang mga eksperimento sa pag-clone ng mga mammal ay talagang nagsimula, ngunit hindi sila naging matagumpay tulad ng sa kaso ng mga amphibian. Ang pananaliksik ay kumplikado sa katotohanan na ang dami ng itlog sa mga mammal ay halos isang libong beses na mas maliit kaysa sa amphibian. Ngunit sa lalong madaling panahon nagbago ang sitwasyon, natutunan ng mga siyentipiko kung paano alisin sa microsurgically ang nucleus mula sa fertilized na mga itlog ng mouse at i-transplant ang cell nuclei ng mga unang embryo sa kanila. Ang mga nagresultang embryo ng mouse ay nabuo lamang sa yugto ng blastocyte.

Si McGrath at Salter ay lubos na napabuti ang mga paraan ng pagkuha ng nuclei at nakabuo ng kanilang sariling paraan ng pagpasok sa kanila sa cell. Matapos ang maraming mga eksperimento, dumating sila sa konklusyon na kinakailangan na gumamit ng mga fertilized na itlog (zygotes) bilang mga nuclear donor, salamat lamang dito posible na makakuha ng mga embryo. Sa ibang mga kaso, ang mga reconstructed na itlog ay nabuo lamang sa yugto ng blastocyte.
Sinimulan nina Mann at Lovel-Budge ang kanilang mga genetic na eksperimento sa pamamagitan ng pagsubok na ihiwalay ang pronuclei - ang nucleus (lalaki, babae) ng isang fertilized na itlog mula sa mga itlog na na-activate para sa parthenogenesis (indibidwal na pag-unlad na kinasasangkutan lamang ng maternal genes), at i-transplant ang mga ito sa enucleated mouse zygotes. Nabigo ang gayong mga eksperimento - ang mga embryo ay namatay sa mga unang yugto. Sinimulan ng mga siyentipiko na kumuha ng pronuclei mula sa mga fertilized na itlog at i-transplant ang mga ito sa parthenogenetically activated at walang nucleus na itlog. Sa kasong ito, ang mga embryo ay nabuo nang normal hanggang sa kapanganakan.

Si Surani, na nagsasagawa ng mga eksperimento, ay natagpuan na ang normal na pag-unlad ay ibinibigay lamang sa pamamagitan ng recombination ng male at female pronuclei mula sa iba't ibang fertilized mouse egg. Sa kabaligtaran, ang isang kumbinasyon ng 2 lalaki o 2 babaeng pronuclei ay humahantong sa paghinto sa pagbuo ng embryo, i.e. Para sa normal na pag-unlad ang mga mammal ay nangangailangan ng 2 set ng chromosome - paternal at maternal.

Nag-swipe si Hoppe genetic na pananaliksik, sinubukang i-transplant ang cell nuclei ng parthenogenetic mouse blastocytes sa mga enucleated zygotes. Matagumpay na natapos ang mga eksperimento, nakuha ng scientist ang 4 na babaeng nasa hustong gulang. Dumating si Hoppe sa konklusyon na ang mga parthenogenetic at androgenetic na embryo sa mga mammal ay namamatay dahil sa pagkakaiba sa aktibidad ng ontogenesis ng maternal at paternal genome. Siya ang lumikha ng bagong terminong "genomic imprinting" para tumukoy sa mekanismong responsable sa pagsasaayos ng mga ito mga pagkakaiba sa pagganap. Bilang resulta ng kanyang mga eksperimento, nakatanggap si Hoppe ng 3 adult na genetically identical sa linya ng donor. Ayon sa siyentipiko, upang maging positibo ang mga resulta ng eksperimento, kinakailangan na isakatuparan ang pagpapakilala ng donor nuclei at ang pag-alis ng pronuclei mula sa zygote sa parehong oras. Pagkatapos nito, ang mga na-reconstruct na itlog ay dapat i-culture mula sa isang nutrient medium hanggang sa yugto ng mga blastocytes, at pagkatapos ay i-transplant sa matris ng babae. Ang resulta ng eksperimento: sa 16 na inilipat na mga blastocytes, 3 ang naging mga hayop na nasa hustong gulang. Sa kasunod na mga eksperimento, ginamit ni Hoppe ang mga embryonic cell para sa higit pa Huling yugto(7 araw), ang resulta ay 3 pang-adultong daga.

Ang iba ay nabigong ulitin ang eksperimento ni Hoppe sa mahabang panahon. SA mga siyentipikong journal lumitaw ang mga artikulo na pinalsipika ng siyentipiko ang resulta. Ipinagpatuloy nina McGrath at Salter ang kanilang mga genetic na eksperimento at sa lalong madaling panahon sila ay dumating sa konklusyon na ang nuclei ng 8-cell embryo at mga cell ng inner cell mass ng mga blastocytes ay hindi nagbibigay para sa pagbuo ng mga reconstructed na itlog sa labas ng nutrient medium. Sa kasong ito, ayon sa mga siyentipiko, mahirap palaguin ang mga selula kahit sa yugto ng morula (isang embryo sa unang yugto ng pag-unlad na nagreresulta mula sa pagdurog ng zygote), at higit pa sa yugto ng blastocyte. pinakamahusay na resulta maaaring mayroong pag-unlad ng 5% ng nuclei ng 4-cell embryo hanggang sa yugto ng morula. Kasabay nito, humigit-kumulang 19% ng mga muling itinayong itlog na naglalaman ng nuclei ng 2-cell embryo ay nakarating sa yugto ng morula o blastocytes. Napagpasyahan ng mga siyentipiko na dahil sa napakaagang pag-activate ng embryonic genome (sa 2-cell stage) sa panahon ng embryogenesis sa mga daga, ang cell nuclei ay maagang nawawala ang kanilang totiponcy. Sa malalaking mammal, ang pag-activate ng unang pangkat ng mga gene sa embryogenesis ay nangyayari sa ibang pagkakataon, sa ika-8-16 na yugto ng cell. Ito ang ipinapaliwanag ng mga siyentipiko ang kahirapan sa pag-clone ng mga daga.

Pag-clone ng mga baka.

Noong 2004, inihayag ng mga siyentipiko ng Brazil na matagumpay nilang na-clone ang isang baka. Ang baka ay ipinanganak sa pamamagitan ng paggamit ng genetic material ng isa pang clone. Ang na-clone na baka na pinangalanang Vitoriosa ay eksaktong kopya ng isa pang baka na pinangalanang Vitoria, na na-clone mga 3 taon na ang nakakaraan. Ang mga independyenteng eksperto ay nagsagawa ng isang pag-aaral, ayon sa mga resulta kung saan naging malinaw na ang mga siyentipiko ay kumuha ng ilang balat mula sa tainga ng baka Vitoria isang taon pagkatapos ng kanyang kapanganakan. Ang mga selulang nakapaloob sa balat na ito ay ginamit noon para sa pag-clone.
Nagpasya ang mga siyentipiko mula sa Argentina na ulitin ang karanasan ng mga siyentipiko sa Brazil, ngunit hindi para sa isang pang-agham na eksperimento, ngunit upang mapabuti ang kalidad at madagdagan ang dami ng gatas at karne na natanggap mula sa mga baka. Ang mga kinakailangang eksperimento ay isinagawa, ang unang na-clone na guya ay dapat na ipinanganak noong unang bahagi ng 2001, ngunit walang impormasyon mula sa mga siyentipiko tungkol sa pagkumpleto ng eksperimento.

Noong 2003, nagpasya ang Chinese company na Yizinnu na isagawa ang pinakamalaking cow cloning project kailanman: sa kabuuan, nagpasya silang makakuha ng 479 cloned cows. Ayon sa ilang mga ulat, na sa unang eksperimento, mula 20 hanggang 50 na mga cloned na guya ang nakuha, na ipinanganak sa nayon ng Lyushiku, distrito ng Urumqi, Xinizian-Uyghur Autonomous Region. Feng Lishe, vice chairman ng county committee ng People's Political Consultative Council, ay nagsabi na ang kasalukuyang malakihang cloning project baka ipinatupad nang magkasama sa China, Australia, Canada, United States at United Kingdom at iba pang mga bansa. Bilang resulta ng pagpapatupad ng unang yugto ng proyekto, sa 479 na baka na may mga cloned embryo, 10% ang nabuntis. ang tagapagpahiwatig na ito ay tumutugma sa advanced na antas. Naglaan si Izinnu ng humigit-kumulang 1 milyong dolyar para sa pagpapatupad ng proyektong ito. Sa perang ito, binili ang pinakabagong kagamitan, at nilikha din ang isang instituto para sa biotechnological na pananaliksik. Ang layunin ng proyekto ay karagdagang pag-unlad biopharmaceutical at pagpapabuti ng gawaing pagpaparami”.

Impormasyon para sa pag-iisip.

Ang ilang mga independiyenteng kumpanya ay nagsagawa ng mga pag-aaral na nagpapatunay na ang karne at gatas ng mga cloned na baka ay ganap na ligtas at walang pinagkaiba sa karne at gatas ng mga ordinaryong hayop.
"Ang karne at gatas mula sa mga baka, maliliit na ruminant at baboy ay kasing ligtas ng mga pagkaing kinakain natin araw-araw," sabi ni Stephen Sandlof, direktor ng FDA ng mga serbisyo ng beterinaryo. Hinikayat ni Sandlof ang iba't ibang kumpanya na mag-ingat sa mga pag-aangkin na ang kanilang mga produkto ay walang anumang na-clone, dahil "Ang mga nasabing pag-aangkin ay nagpapahiwatig na ang mga 'di-clone' na mga produkto ay mas ligtas. Desidido ang FDA na sugpuin ang mga naturang pag-aangkin kung ang mga ito ay hindi napapatunayan at nililinlang ang mga mamimili." Sa katunayan, mayroong maraming impormasyon sa press tungkol sa mga panganib ng genetically modified na mga produkto, ngunit wala akong nakitang anumang impormasyon tungkol sa mga panganib ng karne at gatas mula sa mga naka-clone na hayop.

Ang mga genetically modified na pagkain, tulad ng mga bagong varieties ng patatas, ay ginawa sa pamamagitan ng genetically crossing ng potato variety sa ibang halaman, na nagreresulta sa isang patatas na may binagong gene code. Sinasabi ng mga siyentipiko na ang mga naka-clone na baka ay genetically identical sa linya ng donor, i.e. genetic code Ang mga donor cows at cloned cows ay dapat magkatugma tulad ng identical twins, na ang bawat isa ay isang independiyenteng organismo, ngunit sa parehong oras mayroon silang eksaktong parehong pagmamana. Ngayon alam namin na ang mga siyentipiko ay nagtatrabaho hindi lamang upang madagdagan ang bilang ng mga supling sa malalaking mammal, kundi pati na rin upang mapabuti ang kalidad at dami ng gatas at karne. Ngunit sa anong mga paraan ito nakamit? At mayroon bang anumang genetic na pagbabago na maaaring humantong sa mga hindi pangkaraniwang sakit sa mga hayop na ito (pagsunod sa halimbawa ni Dolly) o sa hinaharap na magdulot ng anumang sakit, at mas masahol pa, ang mga pagbabago sa gene sa mga taong kumakain ng gatas at karne ng mga hayop na ito? Kapag ang isang tao ay nagtanong, ang sagot ay palaging darating. Sa palagay ko, malalaman natin sa malapit na hinaharap ang mga sagot sa mga tanong na ibinibigay.

Pag-clone ng pusa.

Nakuha ng mga siyentipiko mula sa Texas ang unang naka-clone na pusa, ngunit ang kuting ay naging ganap na naiiba sa genetic na ina nito. Mula sa genetic point of view, ang kuting, na pinangalanang Sisi, at ang ina ay ganap na magkapareho, ngunit ang mga siyentipiko ay nalilito sa katotohanan na ang kuting ay may ganap na naiibang kulay kumpara sa ina. Sa panahon ng eksperimento, 87 cloned cat embryo ang nalikha, ngunit isang embryo lamang ang nakaligtas, ngunit ang mga siyentipiko ay nasiyahan sa resulta ng eksperimento, dahil bago iyon ay nagawa nilang i-clone lamang ang mga daga, tupa, baka, kambing at baboy. Ang mga siyentipiko ay natatakot na ang pusa ay hindi lumaking malusog, dahil ang mga naka-clone na hayop ay kadalasang may kapansanan sa reproductive function. Ngunit matagumpay na naipanganak ni Sisi ang 3 kuting. Ayon sa opisyal na website ng A8rM University (Texas), maayos ang kalagayan ni Sisi at ng kanyang mga supling. Si Sisi the cat ay ang unang clone cat sa mundo, ipinanganak siya noong Disyembre 2001.

Pag-clone ng aso.

Noong Agosto 2005, ang unang clone ng isang aso ay nakuha ng mga siyentipiko ng South Korea - ito ay isang tuta ng Afghan Hound.
Ang parehong mga siyentipiko ay lumikha ng isang cloned human embryo, at nagtrabaho din upang lumikha ng mga stem cell para sa 11 mga pasyente na may iba't ibang mga sakit at pinsala.

Pag-clone ng mga baboy.

Noong Marso 5, 2000, inihayag ng kumpanyang British na PPL Therapeutics na 5 biik ang ipinanganak sa kanilang research center. Ang eksperimentong ito ay kapansin-pansin dahil ito ang unang matagumpay na pag-clone mula sa isang may sapat na gulang na baboy. Ang pangunahing layunin ng eksperimento ay upang makakuha ng binagong mga organo ng baboy na gagamitin para sa paglipat sa halip na mga organo ng tao. Ang mga organo ng baboy ay ang pinakamalaki sa tao. Ang tanging problema ay ang pagtanggi sa organ ng hayop ng katawan ng tao. Ito ay sa direksyon na ito na ang karagdagang pananaliksik ay bubuo ng mga siyentipiko. Bilang isa sa mga pinakamahusay na paraan upang malutas ang problemang ito, ayon sa mga siyentipiko, ay ang "genetic masking" ng mga organo ng hayop upang katawan ng tao hindi sila makilala bilang mga estranghero.

Impormasyon para sa pag-iisip.

Ang mga nakatutukso na prospect na diumano'y nagbukas ng cloning para sa sangkatauhan ay higit na pinalalabas ngayon. Sa paghahangad ng kita, tinalikuran ng mga geneticist ang pagbuo ng pagpili at ganap na lumipat sa ideya ng pag-clone. Mayroong isang palagay na ang ideya ng muling paglikha ng isang magkatulad na kopya ng isang tao ay lumitaw upang maakit ang isang malaking bilang ng mga subsidyo para sa pananaliksik. Walang alinlangan, ang pag-asam ng pag-clone ay kawili-wili, ngunit sa totoong buhay hindi ito dapat naglalayong lumikha ng mga clone ng mga hayop at mga tao na inangkop para sa buhay, ngunit sa pagpapanatili ng mga bihirang species ng mga hayop at halaman o sa muling pagbuhay sa mga nawala. Ngunit ang mga siyentipiko ay pumili ng ibang direksyon.

Sa pag-unlad ng agham, naging posible ang masalimuot at matagal na proseso ng pag-clone. Ngunit mayroon na ngayong isang makatwirang palagay na ang mga naka-clone na hayop ay nagkakaroon ng iba't ibang sakit at ang mga hayop na ito ay nabubuhay ng 1.5-2 beses na mas mababa kaysa sa mga hayop na ipinanganak bilang resulta ng natural na pagpapabunga.
Ang palagay ng mga siyentipiko na ang mga naka-clone na hayop ay magiging mas mabubuhay at mas produktibo kaysa sa kanilang mga magulang ay hindi natupad sa pagsasanay. Ang pagpapalagay na ito ay batay sa katotohanan na ang mga pag-aaral ay nagsiwalat na ang mga naka-clone na hayop ay may higit na independiyenteng paghahati ng cell kaysa sa orihinal. Halimbawa, ang isang naka-clone na toro ay may 90 cell division, habang ang orihinal ay may 60 lamang. Napagpasyahan na ang naka-clone na hayop ay dapat na mas mabubuhay kaysa sa orihinal. Ngunit kung bakit ginawa ang gayong konklusyon ay hindi malinaw. Kung tutuusin, alam, halimbawa, na ang mga selula ng tao ay nahahati lamang ng 50 beses at siya ay nabubuhay sa average na 70-80 taon, habang ang mga selula ng toro ay nahahati ng 60 beses at nabubuhay siya ng 15-20 taon. Mula na rito ay maaaring ipagpalagay na ang haba ng buhay ng isang naka-clone na hayop ay magiging mas mababa kaysa sa orihinal nito.

Ang cell division ay hindi masusubaybayan sa loob ng katawan ng isang buhay na nilalang, kaya ang cell division ay sinusubaybayan sa mga test tube, sa mga espesyal na nutrient solution. Ngunit posible na sa labas ng katawan, ang mga selula sa isang test tube ay maaaring magbigay ng mas maraming dibisyon. Sa isang holistic na organismo, ang mga cell ay nakaayos, sa pagitan ng mga ito ay may patuloy na pagpapalitan ng mga sangkap at impormasyon. Alam din ng mga siyentipiko na ang pag-clone ay hindi ganap na maalis ang mga naipon na negatibong mutasyon - mga kadahilanan sa kapaligiran. Ang malakas na impluwensya ng naturang mga kadahilanan ay napatunayan kahit na mas maaga kapag genetic na pagsubok kambal. Ang mga pagkakaiba sa pagitan nila ay mas malaki, mas naiiba ang mga kondisyon kung saan sila lumaki. Nabatid din na napakalaki ng papel ng kapaligiran sa pagpapakita ng marami namamana na mga sakit. Upang makakuha ng isang malusog, mabubuhay na clone, kinakailangan upang alisin ang lahat ng mutational genes mula sa cell na ginagamit para sa pag-clone, ngunit ito ay kasalukuyang hindi posible. Mayroon ding isang palagay na kung matutunan ng mga siyentipiko kung paano alisin ang mga mutational genes mula sa mga nabubuhay na nilalang, mawawala ang pangangailangan para sa pag-clone.

Kailangan din itong sabihin tungkol sa susunod na sandali pabor sa sekswal na pagpaparami. Sa panahon ng asexual reproduction, na kinabibilangan ng cloning, ang mga mapaminsalang mutasyon ay palaging pinapanatili at ipinapadala mula sa orihinal sa lahat, nang walang pagbubukod, mga inapo. Sa panahon ng sekswal na pagpaparami, ang mga naturang mutasyon sa karamihan ng mga kaso ay nakakakuha ng mga recessive na katangian, i.e. yaong hindi na kailangang sumulpot at higit na pinipigilan sa bawat henerasyon. Karamihan sa mga naka-clone na nilalang ay napapahamak sa kamatayan dahil sa pagkasira. Isang napakaliit na porsyento lamang ng mga nilalang na nakatanggap ng eksklusibong positibong mutasyon ang makakaligtas sa katagalan. Ito ay mula sa mga mabubuhay na indibidwal na ang susunod na napakalaking pagtaas sa bilang ng mga species sa mundo ng hayop ay nangyayari. Dapat tandaan na ang posibilidad na ito ay ipinapalagay lamang para sa maliliit at protozoan na mga hayop at halaman.

Ang pagkamayabong ng mga napakahusay na hayop at tao ay medyo mababa, kaya ang ganitong paraan ng pagpaparami bilang pag-clone ay tiyak na hahantong sa pagkasira, dahil ang proseso ng pagkalipol ay nangyayari nang mas mabilis kaysa sa pagpaparami.
Alam din na ang mga panghuling clone ay halos hindi tumutugma sa orihinal, i.e. orihinal na genotype. Napagpasyahan na ng mga siyentipiko na ang pag-iingat ng isang eksaktong kopya ng orihinal ay imposible sa anumang pagkakataon, at sa paglipas ng panahon, sa bawat kasunod na henerasyon ng mga clone, ang katumpakan ng pagkakakilanlan na ito ay lalala. Wala ring duda na pagkatapos ng 8-10 henerasyon, ang lahat ng positibong tagapagpahiwatig ng clone, na kinuha mula sa orihinal, ay magiging lipas na.
Sa natural na pagpaparami, mas maraming indibidwal na may iba't ibang katangian ang nagsasama, mas malakas at mas matatag ang mga supling. Ang pamamaraang ito ng pagpaparami ay ginagawang posible upang mabawasan ang mga disadvantages ng mga pagbabagong mutational na hindi maiiwasang mangyari sa kalikasan.

Genetic engineering.

Sa mga sinaunang lungsod ng Mesopotamia, nakahanap ang mga arkeologo ng mga clay tablet na may nakasulat na Sumerian cuneiform. Inilalarawan ng mga tekstong Babylonian ang taong isda na si Enki, ang anak ni Anna (Langit). Si Enki ay nakikibahagi sa paglikha ng mga matalinong nilalang, tinawid niya ang primitive na tao na may iba't ibang mga hayop, hanggang sa lumikha siya ng isang makatuwirang tao. Binigyan niya ang mga tao ng pagsusulat, agham, lahat ng uri ng sining, tinuruan silang magtayo ng mga lungsod at templo, magtatag ng mga batas, tinuruan ang mga tao na magtanim at mangolekta. iba't ibang prutas. Ang buong katawan ni Enke ay isda at natatakpan ng kaliskis, sa ilalim ng ulo ng isda ay isang ulo ng tao at ang kanyang pananalita ay tao rin. Buong araw siyang gumugol sa gitna ng mga tao, hindi kumakain, at nang lumubog ang araw, “ang kamangha-manghang nilalang na ito ay bumulusok sa dagat at nagpalipas ng gabi sa kalaliman, sapagkat naroon ang kaniyang bahay. Sumulat din siya ng isang libro tungkol sa simula ng mundo at kung paano ito nabuo, at ibinigay ito sa mga tao. Sa sinaunang lungsod ng Sumer naroon ang kanyang templo ng Enki-Abzu, i.e. templo ng "kalaliman ng dagat". Ang mga larawan ni Enki, ang fish-man, ay nakaligtas hanggang ngayon.

Pagkahayop.

Ipinaliwanag din ng mga siyentipiko ang misteryo ng paglitaw ng mga beastmen sa pamamagitan ng bestiality na umiral noong sinaunang panahon. Ang primitive na tao ay nasiyahan ang kanyang mga sekswal na pangangailangan sa tulong ng mga hayop. Ito ay karaniwan lalo na sa mga hukbo sa panahon ng mga kampanyang militar. Ang bawat hukbo ay may isang kawan ng mga tupa o kambing. Ang mga hayop na ito ay nagsilbi sa mga sundalo hindi lamang bilang pagkain, kundi pati na rin bilang mga bagay ng pag-ibig. Ang sitwasyong ito ay nagpatuloy nang medyo matagal. Ayon sa mga nakasulat na mapagkukunan, noong 1562, sa panahon ng pagkubkob sa Lyon, ang hukbong Italyano ay nakaranas ng malawakang paglisan dahil sa kakulangan ng mga tupa at kambing para sa kani-kanilang pangangailangan. At ang mga sinaunang siyentipiko tulad ng Paracelsus at Cardano, pati na rin ang sikat na obstetrician noong ika-16 na siglo na si Litseti, ay paulit-ulit na inilarawan ang mga kaso ng pagsilang ng mga hayop ng tao kapwa sa mga babae at sa mga babae ng iba't ibang mga hayop. Ang kumpirmasyon ng pagkakaroon ng mga hayop ng tao at mga ibon ng tao ay matagal nang natagpuan ng mga arkeologo, ipinagbabawal lamang na pag-usapan ang tungkol sa mga paghahanap na ito, at ang impormasyong ito ay kilala lamang sa makitid na mga siyentipikong bilog.

Ang mga tao ay mga hayop.

Kamakailan, inanunsyo ng mga geneticist ng China na nagawa nilang tumawid sa isang tao na may kuneho. Upang gawin ito, ang mga itlog ng kuneho ay napalaya mula sa katutubong DNA, pagkatapos kung saan ang DNA ng tao ay ipinakilala sa kanila. Mahigit sa 400 na mga embryo ang nakuha, na pagkatapos ay nawasak, na nakakuha ng mga stem cell para sa karagdagang mga eksperimento. Para sa anong mga eksperimento? Hindi kami nababatid tungkol dito. Hinihikayat ng parehong tagumpay, ang mga siyentipiko ay nagpaplano sa malapit na hinaharap na lumikha ng isang bagong hybrid - isang human-mouse. Ito ay iniulat sa amin ng journal Cell Research, na inilathala ng Shanghai Institute of Cell Biology at ng Chinese Academy of Sciences. Dapat itong idagdag na ang mga katulad na eksperimento ay isinagawa ng mga siyentipiko mula sa Massachusetts (USA) na may mga selula ng baka, ngunit hindi sila nakoronahan ng tagumpay.
Mayroon ding mga ulat na ang mga siyentipiko ng Australia ay lumikha ng isang human-pig embryo, na binalak na itanim sa matris ng isang baboy para sa karagdagang paglilinang. Upang makuha ang hybrid na ito, ang nucleus ay tinanggal mula sa isang embryo cell ng tao at ipinakilala sa isang itlog ng baboy. Ang resulta ay isang embryo na may 97% DNA ng tao at 3% na DNA ng baboy.

Magtanim ng mga tao.

Sa pagbabasa ng mga fairy tale ng Brothers Grimm, nalaman natin iyon sa enchanted forest Biglang, parang sa pamamagitan ng magic, ang mga puno ay nabuhay. Hindi ba't ang ideyang ito ay hango sa gayong mga engkanto ng mga modernong genetic scientist, at nagpasya silang lumikha ng hybrid ng isang tao na may halaman? Ngunit, gayunpaman, saan man nagmula ang ideyang ito, nalaman natin mula sa press na ang ideya ng paglikha ng isang hybrid ng isang tao na may halaman ay nakakuha na ng mga siyentipikong isipan. Kaya, ang mga siyentipikong British ay nagsimulang magtanim ng mga puno-mga lapida. Ang nuclei ng mga selula ng mga punong ito ay naglalaman ng DNA ng namatay. Ang mga pagpapaunlad na ito ay isinasagawa ng kumpanyang Bioabsence, na nakapagtanim na ng 500 genetically modified apple trees sa mga libingan ng mga patay sa isang taon. Tinitiyak ng mga espesyalista ng kumpanyang ito sa mga customer na ang bawat puno at ang mga bunga nito ay magiging "katulad ng hitsura" sa namatay.
Sa hinaharap, plano ng Bioabsence na mag-alok para sa mga ibinebentang halaman na maaaring gumalaw at mag-isip nang simple. Ang mga unang pang-eksperimentong tropikal na baging ay lumaki na sa mga greenhouse, ngunit hindi pa namin ito nakikita, dahil ang pag-access sa mga greenhouse na ito ay sarado sa mga hindi awtorisadong tao. Ayon sa mga siyentipiko, ang mga gumagapang ay napakabilis na lumaki, maaari silang lumingon sa isang taong papalapit sa kanila, at mayroon silang nakakatakot na hitsura na mga tinik na maaaring makaparalisa o makapatay ng isang tao. Ang iba't ibang mga serbisyo sa seguridad ay nagpapakita na ng malaking interes sa mga pagpapaunlad na ito.

Paminsan-minsang lalaki ng cactus.

Lumalabas na ang mga hybrid na halaman ng tao ay maaaring lumitaw hindi lamang sa mga espesyal na eksperimentong laboratoryo. Kaya sa isa sa kanyang mga libro, ang sikat na manunulat at mamamahayag na si Nikolai Nepomniachtchi ay nagsasalita tungkol sa isang batang Muscovite na nagpasya na magbakasyon sa Mexico kasama ang kanyang mga magulang. Sa paligid ng resort town ng Acapulco, nakita ng batang babae ang isang cactus, ganap na natatakpan ng mausok at malalambot na buhok. Dala ng kuryosidad, hinawakan niya ang cactus at nakaramdam ng kirot sa kamay, natusok pala siya ng matatalim na tinik. Nababad ang isang patak ng dugo gamit ang isang napkin, nakalimutan ng batang babae ang tungkol sa nangyari. Gayunpaman, pagkaraan ng ilang oras, ang kamay, at sa likod nito ang buong katawan ng batang babae, ay nagsimulang lumaki. Ang pag-alis sa mga ito gamit ang mga sipit, o pag-ahit sa kanila ay hindi nagbigay ng anumang resulta: ang mga spine ay muling lumaki. Tulad ng nangyari, ang mga spores ng cactus ay tumagos sa balat, nag-ugat at nagbigay ng paglaki. Ang batang babae ay nasa kawalan ng pag-asa, ngunit nang bumalik siya sa Moscow, nakakita siya ng isang klinika kung saan ang isang makabuluhang bahagi ng kanyang mga spines at spores ay tinanggal gamit ang isang laser. Lumipas ang oras, nagpakasal ang babae, nanganak ng isang bata. Pero nanginginig niyang naalala ang panahon na hybrid siya ng lalaki at cactus.

Ang mga malubhang pagtatalo ay nagaganap sa paligid ng lahat ng uri ng mga hybrid ng tao sa mga hayop at halaman. Ang publiko ay matagal nang nagpapatunog ng alarma, Simbahang Katoliko Nais ding pigilan ang mga siyentipiko. Sa turn, tinitiyak ng mga siyentipiko ang lahat tungkol sa mga benepisyo ng naturang mga eksperimento para sa sangkatauhan. Paano nga ba ang mga eksperimentong ito para sa atin? Sana hindi masama.

Kasaysayan ng pag-clone.

Embryo ng tao (6 na araw pagkatapos ng fertilization)

Pluripotent germ cells na nagmula sa dugo ng umbilical cord ng tao

Mga stem cell sa bone marrow ng tao (electron micrograph)

Ang mga pulang selula ng dugo ay ang mga unang espesyal na selula na nagmula sa mga stem cell ng tao.

Mga kolonya ng walang pagkakaiba-iba ng mga embryonic stem cell ng tao sa x20 magnification

Noong Oktubre 2001, ang mga kumpanya Advanced na Cell Technology(AST, USA) ay nakakuha sa unang pagkakataon ng isang cloned human embryo na binubuo ng 6 na cell. Nangangahulugan ito na ang pag-clone ng mga embryo sa mga layuning medikal(tinatawag na therapeutic cloning) ay malapit na.

Ang layunin ng pag-clone na ito ay upang makakuha ng mga blastocyst ng tao (hollow spherical formations na binubuo ng humigit-kumulang 100 cell), na naglalaman ng internal cell mass. Pagkatapos ng pagkuha mula sa mga blastocyst, ang mga panloob na selula ay maaaring umunlad sa kultura, na nagiging mga stem cell, na, sa turn, ay maaaring maging anumang magkakaibang mga selula ng tao: nerve, muscle, hematopoietic, gland cells, atbp.

Mga Medikal na Aplikasyon Ang mga stem cell ay napaka-promising at lubhang magkakaibang. Magagamit ang mga ito, halimbawa, upang gamutin ang diabetes mellitus sa pamamagitan ng pagpapanumbalik ng populasyon ng mga patay o nasira na pancreatic insulin-producing cells. Maaari din silang gamitin upang palitan mga selula ng nerbiyos may pinsala sa ulo o spinal cord. Walang panganib na tanggihan ang mga transplant at iba pa mga hindi gustong komplikasyon kasama ng mga karaniwang operasyon para sa paglipat ng mga selula, tisyu at organo.

SA Kamakailan lamang Ang terminong "therapeutic cloning" ay ginamit din upang tukuyin ang pag-clone ng mga embryo na inilaan upang itanim sa matris ng isang babae na maaaring manganak ng isang clone na bata. Ito ay nabibigyang-katwiran sa pamamagitan ng katotohanan na ang gayong pag-clone ay magpapahintulot sa mga mag-asawang baog na magkaroon ng mga anak. Gayunpaman, wala itong kinalaman sa paggamot tulad nito. Samakatuwid, karamihan sa mga siyentipiko na kasangkot sa medikal na pag-clone ay naniniwala na ang oras para sa "reproductive" na pag-clone ay hindi pa dumarating - mayroon pa ring maraming kumplikadong biological, medikal at etikal na mga problema na dapat lutasin.

Ang pag-clone ay nauunawaan bilang pagkuha ng isang embryo o kapag pinapalitan ang nucleus ng isang itlog ng isang nucleus somatic cell, o sa pamamagitan ng parthenogenesis, i.e. sa panahon ng paghahati ng isang unfertilized na itlog. Sa parehong mga kaso, ang pag-clone ay nangangailangan ng mabubuhay na mga itlog, na maaari lamang makuha mula sa mga donor.

Maraming kababaihan ang tumugon sa anunsyo ng AST na humihingi ng materyal para sa pagsasaliksik sa pag-clone, at 12 donor ang napili pagkatapos ng maingat na pagsusuri sa kalusugan at kalusugan ng isip. Kapansin-pansin, sinabi ng karamihan sa mga potensyal na donor na tatanggi silang lumahok sa mga eksperimento sa reproductive cloning.

Ang mga donor ay binigyan ng mga espesyal na iniksyon ng mga hormone upang sa panahon ng obulasyon, hindi isa, ngunit mga 10 itlog ang pinakawalan. Ang mga fibroblast ay ginamit bilang mga mapagkukunan ng nuclei para sa paglipat sa mga itlog. Ang mga fibroblast ay nakuha mula sa mga biopsies ng balat ng mga hindi kilalang donor, na kung saan ay mga pasyente diabetes at mga pasyenteng may pinsala sa spinal cord. Pagkatapos ng paghihiwalay ng mga fibroblast, ang mga kultura ng cell ay nakuha mula sa kanila.

Sa mga unang eksperimento, ginamit ang fibroblast nuclei. Gayunpaman, pagkatapos ng paglipat ng nucleus, kahit na ang egg cell ay nagsimulang hatiin, ang proseso ay mabilis na nakumpleto, at kahit na dalawang magkahiwalay na mga cell ay hindi nabuo. Matapos ang isang serye ng mga pagkabigo, nagpasya ang mga Amerikanong mananaliksik na gamitin ang diskarte ng T. Wakayama at R. Yanagimachi (ang tinatawag na pamamaraang Hawaiian), sa tulong kung saan nakuha ang unang naka-clone na mouse.

Ang pamamaraang ito ay binubuo sa katotohanan na sa halip na ang nucleus ng isang somatic cell (fibroblast), ang isang buong ovarian cell ay inilipat sa itlog. Ang mga ovarian cell ay nagbibigay ng sustansya sa pagbuo ng itlog at napakalakas na nauugnay dito na nananatili sila sa ibabaw nito kahit na pagkatapos ng obulasyon. Ang mga cell na ito ay napakaliit na ang isang buong cell ay maaaring gamitin sa halip na isang nucleus.

Gayunpaman, kahit na sa kasong ito ay may mga makabuluhang paghihirap. Kinailangan ng higit sa 70 mga eksperimento bago sila nakakuha ng isang naghahati na itlog. Sa 8 itlog kung saan ipinakilala ang mga ovarian cell, dalawa ang bumuo ng four-cell embryo, at ang isa ay bumuo ng anim na cell embryo. Pagkatapos nito, tumigil ang kanilang dibisyon.

Ang parthenogenetic na diskarte ay batay sa katotohanan na ang itlog ay hindi nagiging haploid kaagad, ngunit sa isang medyo huli na yugto ng pagkahinog. Kung ang isang halos mature na itlog ay maaaring i-activate, i.e. stimulated upang hatiin, ito ay magiging posible upang makakuha ng blastocysts at stem cell. Ang kawalan ng diskarteng ito ay ang mga resultang stem cell ay genetically related lamang sa egg donor. Imposibleng makakuha ng mga stem cell para sa ibang tao sa ganitong paraan - isang nuclear transplant sa isang itlog ay kinakailangan.

Noong nakaraan, may mga matagumpay na pagtatangka upang maisaaktibo ang mga itlog ng mga daga at kuneho gamit ang iba't ibang mga sangkap o agos ng kuryente. Noong 1983, nakuha ni E. Robertson ang mga stem cell mula sa isang parthenogenetic mouse embryo at ipinakita na maaari silang bumuo ng iba't ibang mga tisyu, kabilang ang kalamnan at nerve.

Sa embryo ng tao, naging mas kumplikado ang lahat. Sa 22 na chemically activated na itlog, 6 lang ang nabuo na parang mga blastocyst pagkatapos ng limang araw. Gayunpaman, walang inner cell mass sa mga blastocyst na ito...

May tatlong uri ng mammalian cloning: embryonic cloning, mature DNA cloning (reproductive cloning, Roslin method), at therapeutic (biomedical) cloning.

Sa embryonic cloning mga cell na nagreresulta mula sa paghahati ng isang fertilized na itlog na hiwalay at patuloy na nabubuo sa mga independiyenteng embryo. Para makakuha ka ng monozygotic twins, triplets, etc. hanggang 8 embryo na nabubuo sa mga normal na organismo. Ang pamamaraang ito ay matagal nang ginagamit para sa pag-clone ng mga hayop ng iba't ibang uri ng hayop, ngunit ang kakayahang magamit nito sa mga tao ay hindi pa napag-aralan nang sapat.

Ang pag-clone ng DNA ay binubuo sa paglilipat ng nucleus ng isang somatic cell sa isang unfertilized na itlog, kung saan ang sarili nitong nucleus ay dati nang inalis. Ang ganitong cellular operation ay unang isinagawa ng geneticist na si G. Shpemann noong 1920s.

Pagkatapos ng pag-alis ng nucleus, ang itlog iba't ibang paraan pinilit na pumunta sa yugto ng G0 ng cell cycle. Sa ganitong estado, ang cell ay nasa pahinga, na napakahalaga sa paghahanda nito para sa paglipat ng isang bagong nucleus. Ang isang nuclear transplant ay isinasagawa alinman sa pamamagitan ng paglipat, tulad ng inilarawan sa itaas, o sa pamamagitan ng pagsasama ng isang itlog sa isa pang cell na naglalaman ng isang nucleus.

Ang bawat laboratoryo ay gumagamit ng sarili nitong mga pagbabago sa mga pangkalahatang pamamaraang ito. Ang pinakasikat ay ang paraan ng Roslin, kung saan nakuha ang tupa ng Dolly.

Ang pag-synchronize ng mga cell cycle ng mga donor cell at ang itlog ay mahalaga para sa tagumpay ng operasyon ng nuclear transplant. Ang paraang ito ay binuo at ginamit nina I. Wilmut at K. Campbell. Una, ang mga donor cell (kapag nag-clone ng mga tupa, mula sa udder) ay inilagay sa isang medium ng kultura, kung saan nagsimula silang hatiin. Pagkatapos ang isa sa kanila ay pinili at inilagay sa isang maubos na daluyan, bilang isang resulta kung saan ang nagugutom na cell ay dumaan sa yugto ng G0 ng cell cycle. Matapos alisin ang nucleus mula sa itlog, agad itong inilagay sa tabi ng donor cell, at pagkatapos ng 1-8 h, ang pagsasanib ng cell at pag-activate ng pagbuo ng embryo ay sapilitan gamit ang isang electrical impulse.

Gayunpaman, ilang mga cell lamang ang nabubuhay pagkatapos ng gayong pamamaraan. Ang nabubuhay na selula ay inilagay sa oviduct ng isang tupa at pinahintulutang bumuo ng mga 6 na araw, pagkatapos nito ay inilipat sa matris, kung saan nagpatuloy ang pag-unlad ng embryo. Kung naging maayos ang lahat, sa kalaunan ay ipinanganak ang isang cloned na tupa - isang eksaktong genetic na kopya ng tupa kung saan kinuha ang donor cell.

Dahil sa mataas na panganib ng pagbuo mga genetic na depekto at kanser, maraming mga siyentipiko at pampublikong tao ang tumututol sa paggamit ng pamamaraang ito para sa pag-clone ng tao. Sa karamihan ng mga bansa, ipinagbabawal ang human reproductive cloning.

Bago at pinaka-epektibo ay ang Hawaiian na paraan ng reproductive cloning na binanggit sa itaas. Noong Hunyo 1998, matagumpay na na-clone ng isang koponan sa Unibersidad ng Hawaii ang isang mouse sa unang pagkakataon, na gumawa ng tatlong henerasyon ng mga genetically identical clone. Sa kabila ng katotohanan na ang genetika at istraktura ng mga selula ng mouse ay mas nauunawaan kaysa sa iba pang mga hayop, ang pag-clone ng mouse ay isang mahirap na gawain. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang itlog ng mouse ay nagsisimulang hatiin halos kaagad pagkatapos ng pagpapabunga. Hindi nagkataon, samakatuwid, na gumamit si Roslin ng isang tupa para sa pag-clone: ​​ang kanyang itlog ay nagsisimulang hatiin lamang ng ilang oras pagkatapos ng pagpapabunga.

Nalampasan nina Wakayama at Yanagimuchi ang paghihirap na ito at gumawa ng mga clone ng mouse na may mas mahusay na ani (3 sa 100 na pagtatangka) kaysa kay Wilmut (1 sa 277 na pagtatangka). Nilapitan ni Wakayama ang problema ng pag-synchronize ng cell nang iba kaysa kay Wilmut. Ang mga selula ng udder na ginamit ni Wilmut ay kailangang artipisyal na ipilit sa yugto ng G0. Ang Wakayama, sa simula pa lang, ay gumamit ng tatlong uri ng mga cell - Sertoli cells, brain cells at ovarian cells - na ang kanilang mga sarili ay alinman sa palaging nasa G0 phase (ang unang dalawang uri ng cell), o halos palaging nasa G0 o G1 phase. Bilang karagdagan, ang mga donor cell ay ginamit ng ilang minuto pagkatapos na ihiwalay sa katawan ng mouse, sa halip na itago sa kultura.

Matapos alisin ang nucleus mula sa itlog, ang nucleus ng donor cell ay ipinakilala dito. Humigit-kumulang 1 oras mamaya, ang cell ay nagsimulang gumana nang normal sa isang bagong nucleus. Pagkatapos ng isa pang 5 oras, ang cell ay inilagay sa isang espesyal na daluyan, na pinasigla ang paghahati ng cell, katulad ng kung paano ito nangyayari sa panahon ng natural na pagpapabunga. Ang daluyan ay naglalaman ng isang espesyal na sangkap, cytochalasin B, na pumigil sa pag-unlad ng mga polar body. Bilang resulta, isang embryo ang nabuo mula sa itlog, na maaaring mailipat sa matris ng umaasam na ina.

Upang matiyak ang posibilidad na mabuhay ang mga clone, nakakuha si Wakayama ng mga clone ng mga clone, pati na rin ang mga normal na supling mula sa mga magulang na clone, at sa oras ng paglalathala ay nakatanggap siya ng higit sa 50 clone.

Biomedical cloning inilarawan sa itaas. Ito ay naiiba sa reproductive cloning lamang dahil ang itlog na may transplanted nucleus ay bubuo sa isang artipisyal na kapaligiran, pagkatapos ay ang mga stem cell ay tinanggal mula sa blastocyst, at ang pre-embryo mismo ay namamatay. Ang mga stem cell ay maaaring gamitin upang muling buuin ang nasira o nawawalang mga organo at tisyu sa napakaraming mga kaso, ngunit ang pamamaraan para sa pagkuha ng mga ito ay nagpapataas ng maraming moral at etikal na mga problema, at sa maraming bansa ang mga mambabatas ay tinatalakay ang posibilidad ng pagbabawal ng biomedical cloning. Gayunpaman, ang pananaliksik sa lugar na ito ay nagpapatuloy, at libu-libong mga pasyenteng may karamdaman sa wakas (mga sakit na Parkinson at Alzheimer, diabetes, multiple sclerosis, rheumatoid arthritis, cancer, pati na rin ang mga pinsala sa spinal cord) ay umaasa sa kanilang mga positibong resulta.

I. ETIKA ANG KLONING

Ang mekanismo ng pag-clone bilang isang pamamaraan ng genetic engineering ay karaniwang hindi masyadong kumplikado. Ang isang ordinaryong cell ng isang buhay na organismo, nang hindi nag-detalye, ay ang tinatawag na cytoplasm, kung saan lumulutang ang nucleus. Ang nucleus ay naglalaman ng programa para sa pagpapaunlad ng organismo - isang hanay ng mga gene na natanggap mula sa mga magulang. Ang mga sex cell, hindi tulad ng iba pang mga cell ng katawan, ay kalahati lamang ang nakumpleto. Kaya, ang isang babaeng itlog na may kakayahang gumawa ng isang embryo ay naglalaman ng isang hindi kumpletong hanay ng mga gene bago ang pagpapabunga; ang nucleus nito ay kulang sa male set ng mga gene, o, mas tiyak, mga chromosome. Ang sitwasyong ito ay nagmungkahi sa mga geneticist ng isang medyo simpleng pamamaraan ng karanasan.

Ang nucleus ay tinanggal mula sa sekswal na itlog ng hayop at sa halip ay isang nucleus ang ipinakilala mula sa anumang ordinaryong (hindi kasarian) na selula ng donor na organismo. Ang nasabing nucleus ay naglalaman ng kumpletong genetic na impormasyon tungkol sa organismo nito, at ngayon, kung ang isang artipisyal na nilikha na cell (cytoplasm mula sa isang organismo, at ang nucleus mula sa isa pa) ay itinanim sa reproductive organ ng isang organismo na nag-ampon mula sa kanyang genetic na ina, pagkatapos ay mula sa isang genetic na ina ng adoptive na ina, pagkatapos ay mula sa isang genetic nucleus. ay kinuha. Si Dolly ang tupa, na marami nang naisulat at nasabi, ay naging isang produkto ng mga kamay ng tao. Ang mga lumikha nito ay isang grupo ng mga biologist na pinamumunuan ni Ian Wilmuth ng Roslyn Institute sa Edinburgh (Scotland).

Siyempre, ito ay isang mahusay na pang-agham na tagumpay. Ang halaga ng binuo na pamamaraan ay nakasalalay sa katotohanan na binuksan nito ang posibilidad na masuri sa una ang pagka-orihinal at pagiging kapaki-pakinabang ng isang nabuo na organismo, at pagkatapos ay gumawa ng isang desisyon sa pagpapayo ng paglikha ng magkaparehong kopya. Noong nakaraan, ang pamamaraan na ito ay naaangkop lamang upang lumikha ng mga kopya ng mga embryo, iyon ay, pagbuo ng mga organismo, halaga; na hindi malinaw. Gayunpaman, ang unang publikasyon sa journal na "Nature" ay hindi nagbibigay ng isang tiyak na sagot sa tanong: posible bang makakuha ng mga kopya batay sa mga selula (nuclei) ng isang pang-adultong organismo. Una, ang tanging positibong resulta ay inilarawan, na hindi pa nakumpirma ng mga may-akda mismo o ng sinumang iba pa. Pangalawa, hindi rin sinasagot ng artikulo ang maraming iba pang katanungan. At ang pinakamahalaga: ang mga may-akda ng gawain ay hindi maaaring sabihin nang may katiyakan mula sa nucleus kung saan nakuha ang cell Dolly. Para sa pag-clone, ang mga cell ng epithelium ng mammary gland, iyon ay, ang udder ng isang may sapat na gulang na buntis na tupa, ay kinuha. Ito ay maaaring isang napaka-espesipiko at bihirang cell sa katawan na nangyayari sa suso sa panahon ng pagbubuntis. Dapat ding tandaan na ang pagkuha ng Dolly mula sa nucleus ng isang somatic cell (kung ito ay talagang nangyari) ay makabuluhang nagbabago sa ating pag-unawa sa mga mekanismo ng pag-unlad ng mga organismo at ang mga pagbabago sa genetic na materyal na kasama ng prosesong ito. Hindi bababa sa hanggang kamakailan lamang, pinaniniwalaan na ang iba't ibang uri ng mutasyon na naipon sa genome ay dapat makagambala sa proseso ng pag-clone.

Reconstruction, technically hindi kumplikadong operasyon, ay kadalasang ginagawa gamit ang isang ordinaryong mekanikal na kasangkapan, napakaliit lamang. Gayunpaman, nangangailangan ito ng maraming karanasan at kasanayan. Pagkatapos ng lahat, ang laki ng cell ay medyo maliit - sa loob ng 1020 microns, at ang nucleus ay mas maliit pa. Gumamit ang mga eksperimento sa Scottish, sa partikular, ng isang electric discharge upang pagsamahin ang nucleus at ang itlog. Mayroong ilang mga subtlety sa iba pang mga yugto ng eksperimento. Ngunit sila ay teknikal na malalampasan.

Imposibleng sabihin nang walang pag-aalinlangan kung gaano maaasahan ang iminungkahing diskarte. Nagsagawa si Wilmut ng humigit-kumulang 300 nuclear transplant mula sa mga epithelial cell, ngunit isang normal na adultong tupa lamang ang nakuha, genetically na katulad ng nucleus donor. Hindi maitatanggi na, sa pagsunod sa landas na ito, wala ni isang kopya ang makukuha sa susunod na daan-daang mga transplant. Nakakabahala ang sobrang hype sa gawaing ito. Posibleng mayroong elemento ng self-promote dito.

Ang eksperimento sa Dolly ay nagpakita na ang mga indibidwal na selula na may kakayahang umunlad sa isang buong buhay na organismo ay maaaring mapangalagaan sa isang pang-adultong organismo. At ang pangunahing bagay ay ang paghahanap para sa mga partikular na cell na ito. Sa pagtatasa sa mga hinaharap na prospect para sa pag-clone, isa pang problema ang dapat tandaan: ang mga genocopies ay maaari lamang alisin sa asexually. Hindi maitatanggi na ang resultang genetic copy ay hindi makakapagdulot ng mga supling. Gayunpaman, maaari mong isipin na sa hinaharap, na may mahusay na itinatag na murang teknolohiya sa pag-clone, posible na makakuha ng mga kawan ng mga piling tupa at baka. Marahil, sa ganitong paraan posible na iwasto ang sitwasyon sa mga endangered species ng mga hayop na nakalista sa Red Book, halimbawa, sa pamamagitan ng paglipat ng nucleus ng isang frozen na mammoth cell sa egg cell ng isang elepante mula sa zoo. Matagal nang may mga espesyalista ang Russia na posibleng may kakayahang lutasin ang mga problema ng embryogenetics. Sa kasamaang palad, sa mga nakaraang taon, marami sa kanila ang nagtatrabaho sa ibang bansa at, sa pamamagitan ng paraan, ay labis na pinahahalagahan doon. Gayunpaman, mayroon kaming ilang mga tagumpay sa direksyon na ito, na, una sa lahat, ay nauugnay sa paglipat ng mga gene sa nuclei ng zygotes at embryonic cells at ang kasunod na paggawa ng buong organismo mula sa kanila. Ang ganitong mga eksperimento ay isinasagawa kapwa sa Russian Academy of Agricultural Sciences at sa Russian Academy of Sciences. Halimbawa, ang aming Institute ay nagtagumpay kamakailan sa unang pagkakataon sa Russia sa pagkuha ng mouse kung saan ang isa sa mga gene ay sadyang nawasak (ito ay tinatawag na gene knockout). Ang ganitong eksperimento sa panimula ay hindi gaanong kumplikado kaysa sa pag-clone ng isang mouse gamit ang mga embryonic cell. Sa unang yugto, nakakuha kami ng chimera, iyon ay, isang organismo, ang ilan sa mga cell ay nagmula sa isang pares ng mga magulang, at ang ilan ay mula sa isa pang pares.

Ang pagkuha ng mga chimera - mga kambing ng tupa - ay isang tunay na katotohanan. Sa kasong ito, ang gayong pamamaraan ay ginagamit - ang paglipat ng buong embryonic na mga selula ng isang uri ng organismo sa mga maagang embryo ng isa pang species. Kamakailan lamang, ang isang bahagyang pag-unlad ng embryonic ng isang hybrid na binubuo ng isang nucleus ng baboy na inilipat sa isang itlog ng baka ay naiulat. Kaya ngayon mahirap na ganap na isipin ang mga hindi kapani-paniwalang posibilidad na dala ng modernong molecular genetics at embryogenetics.

Ang pangunahing intriga sa problema - pag-clone ng tao? Ngunit narito ang dapat nating tandaan na hindi gaanong teknikal na mga problema bilang etikal, sikolohikal na mga problema. Una, maaaring magkaroon ng kasal sa panahon ng proseso ng pag-clone, na katanggap-tanggap sa kaso ng mga hayop at hindi katanggap-tanggap sa kaso ng pag-clone ng tao. Dagdag pa, dapat tandaan na ang isang tao bilang isang indibidwal sa ilalim ng impluwensya ng mga gene ay nabuo lamang ng 50 porsiyento. Ang natitira ay higit na tinutukoy ng mga kondisyon ng pamumuhay. Imposibleng ganap na kopyahin ang materyal at panlipunang mga kondisyon ng pag-unlad kung saan nabuo ang genetic na orihinal. Sa halip na isang henyo, ang isang matagumpay na recidivist ay maaaring lumabas, sa halip na isang mahuhusay na siyentipiko, isang walang kakayahan na negosyante. At kahit na ang lahat ng mga negatibong aspeto ay halata, imposibleng ipagbawal ang trabaho sa pag-clone ng tao. Malaking pera ang kayang lutasin ang lahat. Kailangan namin ng isang detalyadong pagsusuri ng sitwasyon at malinaw na legal na regulasyon.

Samakatuwid, nang hindi naghihintay para sa tunay na tagumpay ng mga siyentipiko sa direksyon na ito, dapat isipin ng isa ang tungkol sa pagbuo ng mga legal na dokumento na kumokontrol sa naturang mga aktibidad. Si Pangulong Clinton, tulad ng alam mo, kaagad pagkatapos ng paglitaw ng isang artikulo sa paksang ito, ay nagpasimula ng pagbabawal sa naturang mga eksperimento. Tinatalakay din ito sa ating Duma, sa European Commission on Ethics.

Sa England, sa loob ng 6 na taon na ngayon, mayroong isang Batas, ayon sa kung saan ipinagbabawal na magsagawa ng trabaho sa mga nuclei at mga selula ng mga embryo ng tao. Gayunpaman, ang gawain ng mga Scottish na siyentipiko ay hindi saklaw ng Batas na ito dahil ginamit nila ang adult sheep cell nuclei. Ang katotohanan ay kapag ang Batas sa pagbabawal ay inihahanda, walang sinuman ang maaaring mag-isip na ang ganoong bagay ay posible. Ngayon ay may kaguluhan sa Inglatera, kung saan kahit na ang mga relihiyosong organisasyon ay sumapi. May mga babala laban sa paglalathala ng artikulo tungkol kay Dolly sa isang magasin. Sa teoryang pagsasalita tungkol sa mga benepisyo ng paglikha ng genocopies, nasa isip nila ang mga makataong prospect gaya ng paggamit ng cloning upang lumikha ng mga duplicate na genetic na organ para sa paglipat nang walang panganib na tanggihan ang mga ito.

Ang pinakamahalagang pagtuklas sa biology noong ika-20 siglo

Tulad ng sa pagtatapos ng ika-19 na siglo ang mga pagtuklas ng pisika x-ray at ang radyaktibidad ay nagpasigla sa pag-unlad ng natural na agham sa susunod na siglo, kaya ang mga tagumpay ng molecular biology sa pagtatapos ng ika-20 siglo ay tila matutukoy ...

Pag-clone ng hayop

Sa kanilang eksperimento, kinuha ni Campbell at ng kanyang mga kasamahan mula sa isang embryo ng tupa para sa maagang yugto pag-unlad (sa yugto ng embryonic disk) ng cell at lumago ang isang kultura ng cell, iyon ay, nakamit nila iyon ...

Ang mga pangunahing problema ng genetika at ang papel ng pagpaparami sa pag-unlad ng mga nabubuhay na bagay at pag-unlad ng mga nabubuhay na bagay

Ang terminong "clone" ay nagmula sa salitang Griyego na "klon", na nangangahulugang - twig, shoot, stalk, at pangunahing nauugnay sa vegetative propagation. Pag-clone ng mga halaman mula sa mga pinagputulan, buds o tubers sa agrikultura...

Mga Batayan ng biotechnology at ang base ng pananaliksik at produksyon nito

Mga tampok ng pag-clone

Ang clone ay isang magkatulad na kambal ng ibang tao, na naantala sa oras. Sa katunayan, hindi namin pinag-uusapan ang tungkol sa pag-clone, ngunit tungkol sa pagkuha ng isang kopya ng isang indibidwal, dahil ang terminong "cloning" ay nagpapahiwatig ng pagkuha ng isang tiyak na hanay ng mga indibidwal ...

Mga sangay ng aplikasyon ng genetic engineering

Sa loob ng ilang dekada ngayon, sinusubukan ng mga siyentipiko sa buong mundo na pag-aralan ang genome ng tao, na naglalaman ng lahat ng namamana nitong impormasyon. Ang unang yugto ng mga pandaigdigang pag-aaral ay ang paglikha ng Human Genome Project noong 1990...

Ang pag-clone ng halaman, hindi tulad ng pag-clone ng hayop, ay isang pangkaraniwang proseso na kailangang harapin ng sinumang florist o horticulturist. Pagkatapos ng lahat, ang halaman ay madalas na pinalaganap ng mga shoots, pinagputulan, antennae, atbp. Ito ay isang halimbawa ng cloning...

Proseso at mga problema ng pag-clone

Ang mga eksperimento sa pag-clone ng tao ay nagaganap sa loob ng maraming taon. Noong 1993, isang scientist mula sa South Korea (Kyunji University) ang lumikha ng isang human clone, pinalaki ito sa 4 na mga cell at sinira ito. Upang maunawaan kung ang eksperimento ay isang tagumpay, maaari lamang ...

Ang pagpaparami ay isa sa mga pangunahing katangian ng mga nabubuhay na bagay. Mga paraan at anyo ng pagpaparami ng mga organismo

Pagkuha ng magkaparehong mga bata asexual reproduction tinatawag na cloning. Sa ilalim ng mga natural na kondisyon, bihirang lumitaw ang mga clone. Isang kilalang halimbawa ng natural cloning...

Makabagong bioteknolohiya

Ang cloning ay isang hanay ng mga pamamaraan na ginagamit upang makakuha ng mga clone. Ang pag-clone ng mga multicellular na organismo ay nagsasangkot ng paglipat ng somatic cell nuclei sa isang fertilized na itlog na tinanggal ang pronucleus. J...

Mga modernong problema ng pag-clone. Ang kanilang etikal na kalikasan

Marahil ang isa sa pinakakapansin-pansing kamakailang mga tagumpay sa genetika ay ang eksperimento sa pag-clone ng tupa, na matagumpay na natapos noong Pebrero 23, 1997 ng mga siyentipiko sa Unibersidad ng Roslyn sa Scotland, na pinamumunuan ni Ian Wilmuth. Para doon...

Pagbabago ng bakterya bilang batayan para sa genetic engineering at molecular cloning

Molecular cloning (molecular cloning o gene cloning) - cloning ng mga molekula ng DNA (kabilang ang mga gene, mga fragment ng gene, mga hanay ng mga gene, mga pagkakasunud-sunod ng DNA na hindi naglalaman ng mga gene) ...

Pag-clone

Komersyal na pag-clone

SA Kamakailang mga dekada ng huling siglo nagkaroon ng mabilis na pag-unlad ng isa sa mga pinaka-kagiliw-giliw na sangay ng biological science - molecular genetics. Nasa unang bahagi ng 1970s, isang bagong direksyon sa genetika ang lumitaw - genetic engineering. Sa batayan ng pamamaraan nito, ang iba't ibang mga biotechnologies ay nagsimulang mabuo, ang mga genetically modified na organismo ay nilikha. Ang gene therapy para sa ilang mga sakit ng tao ay naging posible. Sa ngayon, ang mga siyentipiko ay nakagawa ng maraming pagtuklas sa larangan ng pag-clone ng hayop mula sa mga somatic cell, na matagumpay na inilapat sa pagsasanay.

Ang ideya ng pag-clone Homo sapiens nagdudulot ng mga hamon sa sangkatauhan na hindi pa nito nararanasan. Ang agham ay umuunlad sa paraang ang bawat isa sa mga bagong hakbang nito ay nagdadala hindi lamang ng mga bago, dati nang hindi kilalang mga pagkakataon, kundi pati na rin ng mga bagong panganib.

Ano ang pag-clone tulad nito? Sa biology, ito ay isang paraan ng pagkuha ng ilang magkatulad na organismo sa pamamagitan ng asexual (kabilang ang vegetative) na pagpaparami, ang encyclopedia na "Krugosvet" ay nagsasabi sa atin. Ito ay kung paano, sa loob ng milyun-milyong taon, maraming uri ng halaman at ilang hayop ang dumami sa kalikasan. Gayunpaman, ang terminong "cloning" ay karaniwang ginagamit na ngayon sa isang mas makitid na kahulugan, e, at nangangahulugang pagkopya ng mga cell, gene, antibodies, at maging ng mga multicellular na organismo sa laboratoryo. Ang mga specimen na nagreresulta mula sa asexual reproduction ay, ayon sa kahulugan, genetically pareho, gayunpaman, maaari din nilang obserbahan ang namamana na pagkakaiba-iba dahil sa mga random na mutasyon o nilikha ng artipisyal sa pamamagitan ng mga pamamaraan ng laboratoryo. Ang terminong "clone" ay nagmula sa salitang Griyego na "klon", na nangangahulugang - sanga, shoot, tangkay, at pangunahing nauugnay sa vegetative propagation. Ang pag-clone ng mga halaman mula sa mga pinagputulan, buds o tubers sa agrikultura ay kilala sa libu-libong taon. Sa panahon ng vegetative reproduction at sa panahon ng cloning, ang mga gene ay hindi ipinamamahagi sa mga inapo, tulad ng sa kaso ng sekswal na pagpaparami, ngunit naka-imbak sa nang buong lakas. Ang mga hayop lamang ang naiiba. Habang lumalaki ang mga selula ng hayop, nangyayari ang kanilang espesyalisasyon, iyon ay, nawawalan ng kakayahan ang mga selula na mapagtanto ang lahat ng genetic na impormasyon na naka-embed sa nucleus ng maraming henerasyon.

Narito ang isang cloning scheme na ibinigay ng doktor na si Eddie Lawrence (batay sa mga materyales ng Russian Air Force Service).

Ano ang ibig sabihin ng reproductive cloning? Ito ay isang artipisyal na pagpaparami sa laboratoryo ng isang genetically eksaktong kopya ng anumang buhay na nilalang. Ang therapeutic cloning, sa turn, ay nangangahulugan ng lahat ng parehong reproductive cloning, ngunit may limitadong panahon ng hanggang 14 na araw ng paglaki ng embryo o, gaya ng sinasabi ng mga eksperto, "blastocyst". Pagkatapos ng dalawang linggo, ang proseso ng pagpaparami ng cell ay nagambala. Ang ganitong mga selula ng mga organo sa hinaharap ay tinatawag na "mga embryonic stem cell".

Mga kalahating siglo na ang nakalipas, natuklasan ang mga DNA helice. Ang pag-aaral ng DNA ay humantong sa pagtuklas ng proseso ng artipisyal na pag-clone ng mga hayop.

Ang posibilidad ng pag-clone ng mga vertebrate embryo ay unang ipinakita noong unang bahagi ng 1950s sa mga eksperimento sa mga amphibian. Ipinakita ng mga eksperimento sa kanila na ang mga serial nuclear transfer at in vitro cell culture ay nagpapataas ng kakayahang ito sa ilang lawak. Matapos matanggap ang isang patent noong 1981, lumitaw ang unang na-clone na hayop - isang mouse. Noong unang bahagi ng 1990s, ang mga siyentipiko sa pananaliksik ay bumaling sa malalaking mammal. Ang mga reconstructed na itlog mula sa malalaking alagang hayop, baka o tupa ay hindi muna nilinang. sa vitro, a sa vivo- sa may bandaged oviduct ng isang tupa - isang intermediate (first) recipient. Pagkatapos ay hugasan sila mula doon at inilipat sa matris ng pangwakas (pangalawang) tatanggap - isang baka o isang tupa, ayon sa pagkakabanggit, kung saan ang kanilang pag-unlad ay nangyayari bago ang kapanganakan ng cub. Ilang oras na ang nakalipas, ang media ay nagulat sa mga ulat ng hitsura ni Dolly - isang Scottish na tupa, na, ayon sa mga tagalikha nito, ay isang eksaktong kopya ng genetic matter nito. Nang maglaon, lumitaw ang American goby na si Jefferson at ang pangalawang goby, na pinalaki ng mga French biologist.

Biglang, isang pangkat ng mga siyentipiko mula sa Rockefeller at Hawaiian Unibersidad ay nahaharap sa problema ng pag-clone ng mga daga sa ikaanim na henerasyon. Ayon sa mga resulta ng pananaliksik, mayroong katibayan na sa mga eksperimentong hayop mayroong isang tiyak na nakatagong depekto, malinaw na nakuha sa proseso ng pag-clone. Dalawang bersyon ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ang iniharap. Ang isa ay ang dulo ng chromosome sa bawat henerasyon ay kailangang "gumiling", nagiging mas maikli, na maaaring humantong sa pagkabulok, iyon ay, sa imposibilidad ng karagdagang pagpaparami, at sa napaaga na pagtanda ng mga clone. Ang pangalawang bersyon ay ang pagkasira sa pangkalahatang kalusugan ng clone mice sa bawat bagong cloning. Ngunit ang bersyon na ito ay hindi pa nakumpirma. Ang lahat ng data na ito ay nakakaalarma at nakakakuha ng pansin sa katotohanan na ang ibang mga mammal (kabilang ang mga tao) ay maaaring hindi makatakas sa parehong "kapalaran".

Gayunpaman, nakikita ng maraming tao ang pag-clone bilang positibo, at kasing dami ng sinasamantala ito. Ang Genetic Savings & Clone, isang biotech na kumpanya na may apat na taong karanasan sa pag-clone ng mga pusa, ay gumagawa na ng mga order mula sa anim na kliyente na gustong makakita ng mga clone ng kanilang mga alagang hayop pagkatapos nilang mamatay, iniulat ng Genoterra.ru. Ang gayong kasiyahan ay nagkakahalaga ng 50,000 dolyares. Sa linggong ito, inihayag ng kumpanya ang ikaapat na cloned cat nito sa publiko sa International Cat Show sa Houston, USA. Ang pusang ito ay tinawag na Peaches, na ang nuclear donor ay ang pusang Mango. Sa pangkalahatan ay magkapareho sila, ngunit ang clone ay may liwanag na lugar sa likod nito. Ang ganitong mga pagkakaiba sa mga clone ay hindi maiiwasan, dahil ang mitochondrial DNA ay nananatili sa enucleated egg ng tatanggap, na naiiba sa donor. Ang isang makabuluhang papel ay ginampanan din ng iba't ibang mga kadahilanan sa kapaligiran kung saan naganap ang pag-unlad ng mga hayop. Noong 2005, plano ng kumpanya na simulan ang pag-clone ng mga aso.

Bilang karagdagan, ang Genetic Savings & Clone kamakailan ay nagbigay ng lisensya ng bago, pinahusay na bersyon ng proseso ng pag-clone at ipinakita ang resulta nito - dalawang clone na kuting na pinangalanang Tabuli at Baba Ganush. Bagong proseso, na tinatawag na "chromatin transfer" (chromatin transfer) nang mas maingat at mas ganap na naglilipat ng genetic material mula sa donor cell patungo sa itlog, na dapat lumaki bilang isang clone. Ang susi ay buksan ang nuclear membrane at alisin ang mga protina ng selula ng balat (na kadalasang ginagamit sa pag-clone) na hindi kailangan para sa prosesong ito. Ang ganitong uri ng pag-clone ay nagreresulta sa higit sa 8 porsyentong rate ng tagumpay, ayon sa isang artikulo sa Genoterra.ru. Ang "purified" chromatin ay tila gumagawa ng mga cloned embryo na mas katulad ng orihinal na organismo, tulad ng ipinapakita ng mga kuting na katulad ng prototype hindi lamang sa hitsura, ngunit, tila, sa karakter.

Ngunit ang pagbabalik ng isang minamahal na hayop sa bahay ay isang ilusyon, dahil ang kahulugan na "eksaktong pareho" ay tumutukoy lamang sa genetic set, kung hindi man ito ay magiging ibang nilalang.

Noong 2002, isang halos kumpletong genetic map ng isang tao ang nabuo. Kasabay nito, inihayag ng kumpanyang Clonaid (bahagi ng relihiyosong sektang Raelian Movement) na na-clone nito ang isang tao sa unang pagkakataon sa mundo. Sa panahong ito, ayon sa kumpanya, tatlong naka-clone na bata ang ipinanganak, ngunit walang seryosong ebidensya nito ang ipinakita. Hinihiling ni Clonaid ang sinuman na magbayad ng $200,000 para sa karapatang gumawa ng sarili nilang kopya.

Ano ang praktikal na gamit ng cloning?

Ang pagbuo ng biotechnology para sa pagkuha ng malaking bilang ng mga stem cell sa panahon ng therapeutic cloning ay magbibigay-daan sa mga doktor na iwasto at gamutin ang marami pang sakit na wala pang lunas, tulad ng diabetes (insulin-dependent), Parkinson's disease, Alzheimer's disease (senile dementia), heart muscle disease (myocardial infarction), sakit sa bato, sakit sa atay, sakit sa buto, dugo at iba pa.

Ang bagong gamot ay ibabatay sa dalawang pangunahing proseso: paglaki ng malusog na tissue mula sa mga stem cell at paglipat ng naturang tissue sa lugar ng nasira o may sakit na tissue. Ang paraan ng paglikha ng malusog na mga tisyu ay batay sa dalawang kumplikadong biological na proseso - ang paunang pag-clone ng mga embryo ng tao sa yugto ng paglitaw ng mga "stem" na mga cell at ang kasunod na paglilinang ng mga nagresultang mga cell, at ang paglilinang ng mga kinakailangang tisyu at, marahil, mga organo sa nutrient media.

Mula noong sinaunang panahon, pinangarap ng isang tao na magtanim lamang ng mataas na kalidad at masarap na mga gulay at prutas, pag-aanak ng mga baka na may mahusay na ani ng gatas, mga tupa na may malaking gupit ng lana o mahusay na mga inahing manok, pagkakaroon ng mga alagang hayop - eksaktong mga kopya ng mga alagang hayop na naging lipas na, ay palaging naging lipas na. Gayunpaman, kamakailan lamang ang malusog na interes na ito ay pinalakas ng tagumpay ng mga siyentipiko sa pag-clone ng mga hayop at halaman. Ngunit posible bang mapagtanto ang pangarap na ito ng sangkatauhan nang tumpak sa pamamagitan ng mga pamamaraan ng pag-clone?

Ang hitsura sa mga patlang ng mga transgenic na uri ng halaman na lumalaban sa mga insekto, herbicide at mga marka ng virus bagong panahon sa produksyon ng agrikultura. Ang mga halaman na nilikha ng mga genetic engineer ay hindi lamang makakakain sa lumalaking populasyon ng planeta, ngunit magiging pangunahing mapagkukunan ng murang mga gamot at materyales.

Ang biotechnology ng halaman ay nahuli nang malayo hanggang kamakailan, ngunit mayroon na ngayong patuloy na pagtaas sa bahagi ng mga transgenic na halaman na may mga bagong kapaki-pakinabang na katangian sa merkado. Narito ang data na ibinigay sa artikulong "Plant Biotechnology": "Ang mga naka-clone na halaman sa Estados Unidos na noong 1996 ay sumakop sa isang lugar na 1.2 milyong ektarya, na noong 1998 ay tumaas sa 24.2 milyong ektarya." Dahil ang mga pangunahing transgenic na anyo ng mais, soybeans, at cotton na may resistensya sa mga herbicide at insekto ay napatunayang mabuti ang kanilang mga sarili, mayroong lahat ng dahilan upang asahan na ang lugar sa ilalim ng mga naka-clone na halaman ay tataas nang maraming beses sa hinaharap.

Ang kasaysayan ng genetic engineering ng halaman ay nagsimula noong 1982, nang unang nakuha ang genetically transformed na mga halaman. Ang paraan ng pagbabago ay batay sa likas na kakayahan ng bacterium Agrobacterium tumefaciens genetically modify ang mga halaman. Kaya, sa tulong ng paglilinang ng mga selula at tisyu ng halaman, na ginagarantiyahan ang virus-freeness ng halaman, ang mga carnation, chrysanthemums, gerberas at iba pang mga ornamental na halaman na ibinebenta sa lahat ng dako ay pinalaki. Maaari ka ring bumili ng mga bulaklak ng mga kakaibang halaman ng orchid, ang paggawa ng mga clone na mayroon nang pang-industriya na batayan. Ang ilang mga varieties ng strawberry, raspberry, citrus fruits ay pinalaki gamit ang cloning technique. Noong nakaraan, tumagal ng 10-30 taon upang mag-breed ng isang bagong uri, ngunit ngayon, salamat sa paggamit ng mga pamamaraan ng tissue culture, ang panahong ito ay nabawasan sa ilang buwan. Ang mga gawa na may kaugnayan sa paggawa ng mga panggamot at teknikal na sangkap batay sa paglilinang ng mga tisyu ng halaman, na hindi makukuha sa pamamagitan ng synthesis, ay kinikilala bilang napaka-promising. Kaya, ang isoquinoline alkaloid berberine ay nakuha na sa katulad na paraan mula sa mga cellular na istruktura ng barberry, at ginsenoside mula sa ginseng.

Alam na ang anumang pag-unlad sa biotechnology ng halaman ay nakasalalay sa pagbuo ng mga genetic system at tool na magbibigay-daan sa mas mahusay na pamamahala ng mga transgenes.

Tulad ng para sa mga hayop, mula noong simula ng ika-19 na siglo, sinisikap ng mga siyentipiko na magpasya kung ang pagpapaliit ng mga function ng nucleus ng isang differentiated cell ay isang hindi maibabalik na proseso. Kasunod nito, binuo ang isang pamamaraan para sa pag-clone ng nuclei. Ang pinakamalaking tagumpay sa pag-clone ng mga amphibian embryo ay nakamit ng English biologist na si John Gurdon. Ginamit niya ang paraan ng serial nuclear transfer at kinumpirma ang hypothesis ng unti-unting pagkawala ng potency habang umuunlad ang pag-unlad. Ang mga katulad na resulta ay nakuha ng iba pang mga mananaliksik.

Sa kabila ng mga tagumpay na ito, ang mga tala sa kanyang artikulong "Russian medikal na server", ang problema ng pag-clone ng amphibian ay nananatiling hindi nalutas hanggang sa araw na ito. Ngayon ay mahuhusgahan na na ang modelong ito ay hindi masyadong pinili ng mga siyentipiko para sa mga naturang pag-aaral, dahil ang pag-clone ng mga mammal ay naging isang mas simpleng bagay. Huwag kalimutan na ang pag-unlad ng mga kagamitan sa mikroskopiko at teknolohiya ng micromanipulation sa oras na iyon ay hindi pa pinapayagan ang pagmamanipula ng mga mammalian embryo at ang dami ng embryo ng mga mammal ay humigit-kumulang sa amphibi0. ntal cells, kaya naman naging kaakit-akit ang mga amphibian para sa pag-aaral ng mga maagang proseso ng pag-unlad.

Kasalukuyang isinasagawa pangunahing pananaliksik mga problema sa pag-clone ng mouse. Kumpleto pag-unlad ng embryonic at ang pagsilang ng malusog at mayabong na clonal na mga daga ay nakamit lamang sa pamamagitan ng paglipat ng cumulus cell nuclei, Sertoli cells, tail-tip fibroblasts, embryonic stem cell, at fetal gonadal cells. Sa mga kasong ito, ang bilang ng mga bagong panganak na daga ay hindi lalampas sa 3% ng kabuuang bilang ng mga na-reconstruct na oocytes.

Ang pag-clone ng mga alagang hayop ay naging mas mahirap kaysa sa inaasahan. Noong 2001, inihayag ng Genetic Savings at Clone ang kapanganakan ng unang naka-clone na pusa sa mundo. Ang kumpanya, na naka-headquarter sa fashionable suburb ng Saosalito ng San Francisco, ay dalubhasa sa "pagpapatuloy" ng mga alagang pusa at aso. Sa kabila ng katotohanan na ang unang clone cat sa mundo ay "ginawa upang magmukhang isang blueprint", hindi ito kahawig ng kulay alinman sa sarili nitong ina (DNA donor) o ang adoptive (na nagsilang ng fetus). Ipinaliwanag ito ng mga siyentipiko sa pamamagitan ng katotohanan na ang kulay ng balahibo ay bahagyang nakasalalay lamang sa genetic na impormasyon, at nakakaimpluwensya rin ang mga kadahilanan sa pag-unlad.

Gayunpaman, dahil sa inspirasyon ng unang tagumpay, sinimulan ng kumpanya ang komersyal na pag-clone ng unang batch ng mga clone na pusa sa isang komersyal na order. Ang halaga ng serbisyo ay 50 libong dolyar.

"Isang taon na ang nakalipas sinabi namin na magsisimula kami ng komersyal na serbisyo sa isang taon, at ngayon ay lumipas na ang isang taon," sabi ni Ben Carlson, isang tagapagsalita para sa Genetic Savings & Clone, "at hindi pa posible na gumawa ng mga hula tungkol sa kung gaano katagal aabutin upang pinuhin ang teknolohiya upang makakuha ng magagandang resulta."

Ang mga aso ay hindi pa na-clone. Mayroon silang napakakomplikadong reproductive cycle, sabi ng mga siyentipiko, at ang kanilang mga itlog ay mahirap anihin at lumaki.

Ngayon, ang pangunahing negosyo ng GSC ay hindi pag-clone (hindi pa rin ito komersyalisado), ngunit ang pag-iimbak ng mga sample ng DNA ng hayop. Ang nasabing biopsy sa USA ay nagkakahalaga ng $100 hanggang $500, depende sa mga parameter ng alagang hayop.

Gayunpaman, nagbabala ang mga eksperto na ang mga may-ari na nagtitiwala sa mga kumpanya na i-clone ang kanilang mga alagang hayop ay maaaring mabigo. Bilang isang tuntunin, ang pag-ibig para sa isang partikular na pusa o aso ay tinutukoy ng mga gawi at karakter nito, na walang gaanong kinalaman sa mga gene. Napansin nila na ang mga panlabas na kadahilanan sa pag-unlad ng hayop ay walang mas kaunting epekto kaysa sa pagmamana.

Ang 1996 na pag-clone ng Dolly the sheep ni Jan Wilmuth at mga kasamahan sa Roslyn Institute sa Edinburgh ay nagdulot ng isang pandaigdigang backlash. Si Dolly ay ipinaglihi mula sa mammary gland ng tupa, na wala nang buhay, at ang kanyang mga selula ay nakaimbak sa likidong nitrogen. Ang pamamaraan kung saan nilikha si Dolly ay kilala bilang "nucleus transfer", iyon ay, ang isang nucleus ay inalis mula sa isang unfertilized na itlog, at isang nucleus mula sa isang somatic cell ay inilagay sa lugar nito. Sa 277 nucleated na mga itlog, isa lamang ang nabuo sa isang medyo malusog na hayop. Ang paraan ng pag-aanak na ito ay "asexual" dahil hindi ito nangangailangan ng isang miyembro ng bawat kasarian upang lumikha ng isang bata. Ang tagumpay ni Wilmut ay naging isang pang-internasyonal na sensasyon.

Noong Disyembre 1998, naging kilala ang tungkol sa matagumpay na nakumpletong mga pagtatangka na i-clone ang mga baka, nang ang mga Hapones na sina I. Kato, T. Tani et al. nakakuha ng 8 malulusog na guya matapos ilipat ang 10 na-reconstruct na embryo sa matris ng mga nakatanggap na baka.

Malinaw, ang mga kinakailangan ng mga breeders ng mga hayop para sa mga kopya ng kanilang mga hayop ay higit na katamtaman kaysa sa mga nais mag-clone ng kanilang mga alagang hayop. Ang isang clone ay magbibigay ng mas maraming gatas bilang isang "clone na ina", ngunit anong kulay at katangian ito - ano ang pagkakaiba? Batay dito, ang mga biologist ng New Zealand ay gumawa kamakailan ng isang mahalagang bagong hakbang sa pag-clone ng mga baka. Hindi tulad ng mga kasamahan sa Amerika mula sa California, nilimitahan nila ang kanilang sarili sa pagpaparami lamang ng isang katangian ng naka-clone na hayop. Sa kanilang kaso, ang kakayahan ng baka na gumawa ng gatas na may mataas na nilalaman ng protina. Gaya ng nakasanayan sa lahat ng eksperimento sa pag-clone, napakababa ng porsyento ng mga nabubuhay na embryo. Sa 126 transgenic clone, 11 lamang ang nakaligtas, at siyam lamang sa kanila ang may kinakailangang kakayahan. Kaya't ang mga prospect para sa pag-unlad ng lugar na ito ng pag-clone, tulad ng sinasabi nila, ay "halata".

Noong huling bahagi ng 2000 - unang bahagi ng 2001, sinundan ng buong siyentipikong mundo ang pagtatangka ng mga mananaliksik mula sa kumpanyang Amerikano na "AST" na i-clone ang mga endangered species ng buffalo Bos gaurus (giaur), na dating laganap sa India at Southwest Asia. Ang mga somatic nuclear donor cells (skin fibroblast) ay nakuha bilang isang resulta ng isang post mortem biopsy mula sa isang 5-taong-gulang na toro at, pagkatapos ng dalawang sipi sa kultura, ay naka-imbak ng mahabang panahon (8 taon) sa isang cryopreserved na estado sa likidong nitrogen. Isang kabuuang apat na pagbubuntis ang nakuha. Upang kumpirmahin ang genetic na pinagmulan ng mga fetus, dalawa sa kanila ay piling inalis. Kinumpirma ng pagsusuri ng cytogenetic ang pagkakaroon sa mga cell ng isang normal na karyotype na katangian ng mga giaur, ngunit ito ay naka-out na ang lahat ng mitochondrial DNA ay nagmula sa mga itlog ng donor cows ng isa pang species (Bos taurus).

Sa kasamaang palad, sa karanasan ng mga Amerikanong siyentipiko, ang isa sa mga pagbubuntis ay naantala sa 200 araw, at bilang isang resulta, isa pang guya ang ipinanganak, na namatay pagkatapos ng 48 oras. Sinabi ng mga kinatawan ng kumpanya na nangyari ito "dahil sa nakakahawang clostridial enteritis, hindi nauugnay sa pag-clone."

Ang pagsasakatuparan ng buong potensyal ng bagong teknolohiya sa pag-clone upang iligtas ang mga endangered species ng mga hayop ay maaari lamang sa isang makatwirang diskarte sa paglutas ng mga umuusbong na problema. Kapansin-pansin na bilang isang resulta ng pag-clone, ang iba't ibang mga pathology ng pangsanggol ay madalas na napansin: hypertrophied placenta, hydroalantois, placentomas, pinalaki na mga daluyan ng dugo ng umbilical cord, pamamaga ng mga lamad. Ang mga clone na namatay sa loob ng ilang araw pagkatapos ng kapanganakan ay nailalarawan sa pagkakaroon ng patolohiya ng puso, baga, bato, at utak. Sa mga bagong silang, karaniwan din ang tinatawag na "large young syndrome".

Ang mga naka-clone na hayop ay hindi nabubuhay nang matagal at nababawasan ang kakayahang labanan ang sakit. Ito ay ipinakita ng mga eksperimento, ang mga resulta nito ay inilathala ng mga mananaliksik mula sa Tokyo National Institute of Infectious Diseases, ayon sa Newsru.com Para sa mga eksperimento, pumili sila ng 12 cloned mice at ang parehong bilang na natural na ipinanganak. Ang mga clone ay nagsimulang mamatay pagkatapos ng 311 araw ng buhay. Sampu sa kanila ang namatay bago umabot sa 800 araw. Sa panahong ito, isang "normal" na mouse lamang ang namatay. Karamihan sa mga clone ay namatay mula sa talamak na pneumonia at sakit sa atay. Tila, ang kanilang immune system ay hindi maaaring labanan ang mga impeksyon at makagawa ng sapat na mga kinakailangang antibodies, ayon sa mga mananaliksik ng Hapon.

Ang mga dahilan para sa kahinaan ng mga clone, naniniwala sila, ay kailangang maingat na pag-aralan at maaaring nauugnay sa mga karamdaman sa antas ng genetic at mga pagkukulang ng kasalukuyang teknolohiya ng pagpaparami.

Gayunpaman, ang mga siyentipiko ay hindi tumitigil sa kanilang pananaliksik. Marami ang nakakakita ng malawak na prospect para sa pag-clone. Halimbawa, ang mga siyentipiko mula sa kumpanyang British na PPL Therapeutics, na matagumpay na nakapag-clone ng limang biik sa Virginia na ang mga organo at tisyu ay maaaring gamitin sa pag-transplant ng mga taong may sakit, ay naniniwala na ang mga klinikal na pagsubok ng naturang mga operasyon ay maaaring magsimula sa susunod na apat na taon, iniulat nila.

Ngunit, gaya ng napapansin ng maraming eksperto, bago ang malakihang paglipat ng organ mula sa baboy patungo sa tao, kailangan pa rin ng lipunan at ng siyentipikong mundo na lutasin ang ilang mahihirap na isyu sa etika, tulad ng "katumpakan" ng paglipat ng mga organo ng hayop sa katawan ng tao o pagpapalit ng mga organo ng isang species ng mga nabubuhay na nilalang ng mga organo ng ibang species.

Sa kabilang banda, naniniwala ang maraming siyentipiko na sa lalong madaling panahon ang pag-clone ng mga hayop sa bukid ay magsisimulang magbunga ng mga unang bunga nito. Ang gatas ng mga clone ng baka, ang karne ng mga supling ng mga clone na baka at baboy ay maaaring ibenta sa susunod na taon. Sa katunayan, kahit ngayon sa Estados Unidos, kung saan ang mga kumpanya ng pag-aanak ng baka ay nakagawa na ng halos isang daang mga clone ng pinakamahusay na mga kinatawan ng mga piling lahi, walang opisyal na pagbabawal sa mga naturang aktibidad.

Gayunpaman, mayroong impormal na kahilingan mula sa Food and Drug Administration (FDA) na huwag magmadali sa pagbebenta ng mga naturang produkto. Ang US National Academy of Sciences ay pinalakas ang paniniwala na ang mga naturang produkto ay ligtas para sa kalusugan. Ayon sa Mednovosti, ang mga konklusyon ng komisyon na nakikitungo sa pag-clone ng mga baka at baboy ay naglalaman ng isang rekomendasyon para sa ilang karagdagang pananaliksik, ngunit sa pangkalahatan, itinuturing ng mga siyentipiko na ligtas na magbenta ng mga produkto mula sa mga cloned na hayop at kanilang mga supling. Siyempre, hindi natin pinag-uusapan ang pagpatay ng mga cloned na hayop para sa karne. Ito ngayon ay isang napakamahal na proseso, karaniwang nagkakahalaga ng higit sa $20,000. Gayunpaman, ang mga hayop mula sa una o ikalawang henerasyon ng mga supling ng mga clone ay maaaring pumili ng karne. Gayunpaman, ang mga eksperto ng FDA ay natatakot na kapag ang mga hayop ay na-clone, ang mga may-ari ay maaaring matukso na sabunutan ang kanilang mga gene upang mapabuti ang kanilang mga katangian. Ang mga siyentipiko ay higit na natatakot dito kaysa sa pag-clone mismo, kung saan ang mga gene ng hayop ay nananatiling hindi nagbabago.

Ngunit sa Japan, mula noong 1999, pinahintulutan itong lagyang muli ang mga alagang hayop ng mga dairy at meat breed gamit ang pamamaraan ng "pagkopya" ng mga fertilized na itlog. Gayunpaman, ipinagbabawal ang komersyal na pag-clone sa klasikal na kahulugan, iyon ay, "gamit ang isang somatic (non-sex) cell." Ngunit, malaki ang posibilidad na ang Japan pa rin ang magiging unang bansa sa mundo kung saan lumilitaw ang karne ng mga naka-clone na hayop sa mga istante ng tindahan.

Sa isang paraan o iba pa, ang mga posibilidad ng pag-clone ay nagbubukas ng mga bagong prospect para sa mga hardinero, mga magsasaka ng hayop, at gamot, bagaman sa kasalukuyan ang paggamit nito ay limitado ng hindi nalutas na mga problema sa teknolohiya at biyolohikal. Bilang karagdagan, kulang tayo ng kaalaman sa istruktura ng mga genome ng mga hayop sa bukid, na kinakailangan para sa kanilang direktang pagbabago. Una, ang mga produkto mula sa mga naka-clone na hayop ay dapat maaprubahan sa naaangkop na karampatang ahensya ng gobyerno responsable para sa paggamit ng mga mapagkukunan ng pagkain at panggamot, na nagbabawal sa pagbebenta ng gatas o karne ng genetically modified at cloned na mga hayop hanggang sa mabuo nito ang lahat ng kinakailangang panuntunan. Kinakailangan din na magsagawa ng mga eksperimento upang masubukan ang kaligtasan ng nagresultang gatas para sa mga tao. Gayunpaman, anuman ang mangyari, marahil sa kalaunan, ang mga kawan ng mga naka-clone at genetically modified na mga baka ay gumagala sa mga bukid at parang, at ang kanilang mga paboritong alagang hayop na tumatahol at nag-aaray ay magpapasaya sa mga mata ng kanilang mga may-ari sa loob ng mga dekada at matapat na tumingin sa kanilang mga mata.

Panimula.

Ang problema ng pag-clone ng hayop ay kamakailan lamang ay nakakuha ng hindi lamang pang-agham, kundi pati na rin sa panlipunang kahalagahan, kaya malawak itong sakop sa media, madalas ng mga taong walang kakayahan at may kakulangan sa pag-unawa sa kakanyahan ng problema. Kaugnay nito, kailangang i-highlight ang estado ng mga gawain.

Ang terminong clone ay nagmula sa salitang Griyego na "klon", na nangangahulugang twig, shoot, offspring. Maaaring bigyan ng maraming kahulugan ang cloning, narito ang ilan sa mga pinakakaraniwan sa mga ito, ang cloning ay isang populasyon ng mga cell o organismo na nagmula sa isang karaniwang ninuno sa pamamagitan ng asexual reproduction, at ang descendant ay genetically identical sa ninuno nito.

Ang pagpaparami ng mga organismo na ganap na umuulit sa indibidwal ay posible lamang kung ang genetic na impormasyon ng ina ay ililipat sa kanyang mga anak na babae nang walang anumang pagbabago. Ngunit sa natural na sekswal na pagpaparami, pinipigilan ito ng meiosis. Sa kurso nito, ang isang immature na egg cell, na mayroong double, o diploid na set ng mga chromosome - mga carrier ng namamana na impormasyon, ay nahahati nang dalawang beses at bilang isang resulta, apat na haploid cell na may isang solong hanay ng mga chromosome ay nabuo. Tatlo sa kanila ang bumagsak, at ang ikaapat, na may malaking suplay ng sustansya, ay nagiging itlog. Sa maraming mga hayop, dahil sa haploidy, hindi ito maaaring maging isang bagong organismo. Nangangailangan ito ng pagpapabunga. Ang isang organismo na nabuo mula sa isang fertilized na itlog ay nakakakuha ng mga katangian na natutukoy sa pamamagitan ng interaksyon ng maternal at paternal heredity. Samakatuwid, sa panahon ng sekswal na pagpaparami, ang ina ay hindi maaaring ulitin sa mga supling.

Paano, salungat sa mahigpit na regularidad na ito, mapipilitang bumuo lamang ang isang cell gamit ang maternal diploid set ng mga chromosome? Theoretically, isang solusyon sa mahirap na biological na problema ay natagpuan.

Mga halaman.

Ang pag-clone, una sa lahat, sa una ay tumutukoy sa vegetative propagation. Ang pag-clone ng mga halaman mula sa mga pinagputulan, buds o tubers ay kilala sa mahigit 4,000 taon. Mula noong 70s. Sa ating siglo, ang maliliit na grupo at maging ang mga somatic (non-sex) na mga cell ay malawakang ginagamit para sa pag-clone ng halaman.

Ang katotohanan ay na sa mga halaman, hindi katulad ng mga hayop, habang lumalaki sila, sa kurso ng cellular specialization - pagkita ng kaibhan - ang mga cell ay hindi nawawala ang tinatawag na totipotent properties, iyon ay, hindi nila nawawala ang kanilang kakayahang mapagtanto ang lahat ng genetic na impormasyon na naka-embed sa nucleus. Samakatuwid, halos anumang selula ng halaman na nagpapanatili ng nucleus nito sa proseso ng pagkita ng kaibhan ay maaaring magbunga ng isang bagong orgasm. Ang tampok na ito ng mga selula ng halaman ay sumasailalim sa maraming pamamaraan ng genetika at pag-aanak.

Sa panahon ng vegetative reproduction at cloning, ang mga gene ay hindi ipinamahagi sa mga stream, tulad ng sa kaso ng sexual reproduction, ngunit nananatili sa ganap na komposisyon para sa maraming henerasyon.

Ang mga selula ng hayop, habang nag-iiba, ay nawawala ang kanilang totipotensi, at ito ay isa sa mga mahahalagang pagkakaiba sa mga selula ng halaman. Gaya ng ipapakita sa ibaba, ito ang pangunahing hadlang sa pag-clone ng mga adult vertebrates.

Silkworm cloning.

Sa pag-imbento ng pag-clone ng hayop, siyempre, dapat tayong magbigay pugay sa mga siyentipikong Ruso. Isang daang taon na ang nakalilipas, ang Russian zoologist ng Moscow University A.A. Unang natuklasan ni Tikhomirov na silkworm testicles bilang resulta ng iba't ibang kemikal at mga pisikal na impluwensya magsimulang umunlad nang walang pagpapabunga.

Gayunpaman, ang pag-unlad na ito, na tinatawag na parthenogenesis, ay tumigil nang maaga: ang mga parthenogenetic na embryo ay namatay bago ang larvae ay napisa mula sa mga itlog. Ngunit iyon ay isang pasimula na sa pag-clone ng hayop.

BL.L. Astaurov noong 30s. bilang isang resulta ng pangmatagalang pananaliksik, na nakakuha ng katanyagan sa buong mundo, kinuha niya ang isang thermal effect na sabay-sabay na nag-activate ng isang unfertilized na itlog para sa pag-unlad at hinarangan ang yugto ng meiosis, iyon ay, ang pagbabago ng diploid egg nucleus sa isang haploid. Ang pag-unlad na may natitirang nucleus na diploid ay natapos sa pagpisa ng larvae na eksaktong inuulit ang genotype ng ina, kabilang ang kasarian. Kaya, bilang resulta ng ameiotic parthenogenesis, nakuha ang mga unang genetic na kopya na magkapareho sa ina.

Ang bilang ng mga napisa na parthenogenetic caterpillar ay nakasalalay sa posibilidad na mabuhay ng ina.

Samakatuwid, sa "purong" breed, ang pagpisa ng mga uod ay hindi lalampas sa 1%, habang sa mas mabubuhay na interracial hybrids umabot ito sa 40-50%. Sa kabila ng malaking tagumpay, ang may-akda ng pamamaraang ito ay nakaranas ng isang mapait na pagkabigo: ang parthenogenetic na mga supling ay nailalarawan sa pamamagitan ng nabawasan na posibilidad na mabuhay sa mga yugto ng pag-unlad ng embryonic at postembryonic (caterpillars, pupae, butterflies). Ang mga uod ay nabuo nang hindi pantay, kasama ng mga ito ay maraming mga pangit, at ang mga cocoon na kinulot ng mga ito ay naiiba sa masa. Kalaunan ay pinahusay ni Astaurov ang pamamaraan sa pamamagitan ng paglalapat ng hybridization sa pagitan ng mga linya ng pag-aanak. Kaya't nagawa niyang pataasin ang viability ng mga bagong clone sa pamantayan, ngunit nabigo siyang magdala ng iba pang mga quantitative traits sa antas na ito: halimbawa, ang masa ng parthenogenetic cocoons ay hindi lalampas sa 82% ng masa ng normal na cocoons ng parehong genotype.

Nang maglaon, ang mga sanhi ng parthenogenetic depression ay itinatag at, gamit ang mga kumplikadong pamamaraan na nagpapahintulot sa akumulasyon ng "parthenogenetic genes", ang mga bagong highly viable na clone ng mga babae, at kalaunan ay parthenogenetic na mga lalaki, ay pinalaki. Ang pagtawid sa gayong mga lalaki sa kanilang "mga ina" o prone sa parthenogenesis na mga babae ng iba pang mga clone, nakakuha sila ng mga supling na may mas malaking propensidad sa parthenogenesis. Mula sa pinakamahusay na mga babae sa paggalang na ito, ang mga bagong clone ay inilatag.

Bilang resulta ng maraming taon ng pagpili, posible na maipon sa genotype ng mga napiling clone ang isang hindi pa nagagawang malaking numero mga gene na nagdudulot ng mataas na tendensya sa parthenogenesis. Ang pagpisa ng uod ay umabot sa 90%, at ang kanilang kakayahang umangkop ay tumaas sa 95-100%, nangunguna sa mga maginoo na lahi at hybrid sa bagay na ito. Nang maglaon, sa tulong ng mga parthenogenetic na lalaki, dalawang genetically sharply different clone ng iba't ibang lahi ay "crossed" at super-viable clone ay pinalaki mula sa pinakamahusay na hybrid na babae.

Sa wakas, natutunan nila kung paano i-clone ang mga lalaking silkworm. Naging posible ito pagkatapos na posible na makakuha ng mga lalaki kung saan ang lahat ng ipinares na mga gene ay magkapareho, o homozygous. Sa una, ang mga naturang lalaki ay na-clone ng isang espesyal na parthenogenesis ng lalaki (androgenesis). Para dito, pagkakalantad sa gamma ray at mataas na temperatura pinagkaitan ang nucleus ng itlog ng kakayahang magpataba. Ang nucleus ng isang spermatozoon na tumagos sa tulad ng isang itlog, na hindi nakilala ang isang mabubuhay na babaeng nucleus, mismo, pagdodoble, ay nagsimulang bumuo ng isang lalaki na embryo, na natural na paulit-ulit ang genotype ng ama. Sa ganitong paraan, ang mga lalaking clone ay pinananatili sa dose-dosenang henerasyon. Nang maglaon, ang isa sa mga clone na ito ay binago sa isang linyang bisexual, na binubuo rin ng genetically identical (maliban sa mga sex chromosome) na ngayon ay mga babae at lalaki. Dahil ang ganap na homozygous na ama na nagpasimula ng linyang ito ay lumitaw bilang isang resulta ng pagpaparami na katumbas ng pagpapabunga sa sarili, siya mismo at ang linya ng kambal ng parehong kasarian ay nabawasan ang posibilidad na mabuhay. Ang pagtawid sa dalawang ganoong linya sa isa't isa, nagsimula silang madaling makakuha ng hybrid at highly viable na kambal sa walang limitasyong dami.

Ang mga resulta ng pag-clone ng silkworm: ang mga resultang clone ng babae at lalaki na silkworm ay hindi angkop para sa praktikal na sericulture, ngunit hindi ito ang pagbagsak ng lahat ng pag-asa. Maipapayo na gumamit ng mga clone hindi para sa direktang paggamit sa pagsasanay sa sericulture, ngunit para sa isang tribo para sa mga natitirang supling sa mga tuntunin ng produktibidad. Tinatayang scheme para sa paggamit ng mga clone sa industriyal na produksyon tulad ng sumusunod. Mula sa isang malaking bilang Pinipili ang mga cocoon mula sa kung saan ang mga babaeng may natatanging produktibidad ay umuunlad, at mula sa bawat isa ay tumatanggap sila ng mga parthenogenetic na supling; para sa karagdagang trabaho, ginagamit ang mga parthenogenetic clone na umuulit sa mataas na produktibidad ng ina at nagpapakita ng mataas na tendensya sa parthenogenesis. Sinusundan ito ng pagtawid sa ilang mga cloned na lalaki at mula sa nagresultang hybrid na henerasyon, dalawang produksyon ang napili, tanging ang mga clone na nagbigay ng mahusay na mga supling sa lahat ng aspeto. Ang mga mataas na katangian nito ay dahil hindi lamang sa nakaraang pagpili, kundi pati na rin sa katotohanan na sa proseso ng pagpili ng mga indibidwal para sa isang mataas na pagkahilig sa parthenogenesis, isang kumplikadong mga gene ng viability ay nabuo sa kanilang genotype, na nagbabayad para sa mga nakakapinsalang epekto ng artipisyal na pagpaparami. Kapag naglilipat ng mga clone sa sekswal na pagpaparami ang kumplikadong ito, na hindi balanse, ay lubos na nagpapataas ng heterosis.

Mga unang eksperimento sa amphibian

Ang posibilidad ng pag-clone ng mga vertebrate embryo ay unang ipinakita noong huling bahagi ng 1940s at unang bahagi ng 1950s. sa mga eksperimento sa amphibian, nang ang Russian embryologist na si Georgy Viktorovich Lopashov ay bumuo ng isang paraan para sa paglipat (transplanting) nuclei sa isang itlog ng palaka. Noong Hunyo 1948, nagsumite siya ng isang artikulo batay sa kanyang sariling mga eksperimento sa Journal of General Biology. Gayunpaman, sa kasawian ng Lopashov, noong Agosto 1948, ang kasumpa-sumpa na sesyon ng All-Russian Academy of Agricultural Sciences ay naganap, na, sa utos ng mga lider ng komunista, ay inaprubahan ang walang limitasyong pangingibabaw sa biology ng illiterate agronomist T.D. Si Lysenko, at ang hanay ng artikulo ni Lopashov, na tinanggap para sa publikasyon, ay nakakalat, dahil pinatunayan nito ang nangungunang papel ng nucleus at ang mga kromosom na nakapaloob dito sa indibidwal na pag-unlad mga organismo. Ang gawain ni Lopashov ay nakalimutan, at noong 50s. Ang mga American embryologist na sina Briggs at King ay nagsagawa ng mga katulad na eksperimento, at nakakuha sila ng priyoridad, gaya ng madalas na nangyari sa kasaysayan ng agham ng Russia.

Si Briggs at King ay bumuo ng isang microsurgical na pamamaraan para sa paglilipat ng nuclei ng mga embryonic cell gamit ang isang manipis na glass pipette sa mga nucleated cell (enucleated cells).

Natagpuan nila na kung ang nuclei ay kinuha mula sa mga cell ng embryo sa isang maagang yugto ng pag-unlad nito - ang blastula (blastula ay isang yugto sa pag-unlad ng embryo, na isang kumpletong bola mula sa isang layer ng mga cell), pagkatapos ay sa humigit-kumulang 80% ng mga kaso ang mga embryo ay ligtas na bubuo at nagiging isang normal na tadpole. Kung ang pag-unlad ng mga embryo ay sumulong ng susunod na yugto– gastula, pagkatapos lamang sa mas mababa sa 20% ng mga kaso, ang mga operated cells ay normal na nabuo. Ang mga resultang ito ay nakumpirma sa ibang pagkakataon sa iba pang mga gawa.