Lịch sử nhân bản.

Lịch sử nhân bản của các sinh vật sống bắt đầu từ năm 1839, chính vào năm này, Theodor Schwann đã tạo ra lý thuyết tế bào, tạo nên một cuộc cách mạng thực sự trong lĩnh vực di truyền học. Ý tưởng cơ bản của lý thuyết tế bào là mọi tế bào đều bắt nguồn từ một tế bào. Hai quy định trái ngược nhau của lý thuyết là tính di truyền và sự khác biệt. Trong một thời gian dài, các nhà khoa học không thể tìm ra tế bào nào được hình thành trong quá trình phân chia - con cái giống hệt nhau hay các dẫn xuất khác nhau. Thất bại không ngăn cản các nhà khoa học, các thí nghiệm vẫn tiếp tục. Và vào năm 1883, noãn được phát hiện bởi nhà tế bào học người Đức Oscar Hertwig. Năm 1892, Hans Dreisch đã tiến hành một thí nghiệm chia phôi nhím biển hai tế bào thành hai tế bào riêng biệt, sau đó ông đã thành công trong việc chia phôi nhím biển bốn tế bào thành bốn tế bào riêng biệt. Nhà khoa học quản lý để phát triển từng tế bào riêng lẻ thành một cá thể bình thường.

Sau thí nghiệm này, nhiều nhà khoa học cũng tiến hành hàng loạt thí nghiệm thành công nhằm mục đích tách tế bào phôi và nuôi cấy các cá thể riêng lẻ từ tế bào đã tách. Nhưng khi tiến hành một nghiên cứu về sự phát triển của tuyến trùng, người ta đã thu được kết quả trái ngược nhau:

1. Thông thường, người ta quan sát thấy kiểu phát triển có quy luật, tức là. sau khi phân chia tế bào, chúng có những “số phận” khác nhau;
2. Trong các trường hợp khác, các tế bào phát triển theo mô hình khảm.

phát triển quy định và khảm là gì?

Quy định trong di truyền học là sự bổ sung trong quá trình phát triển của mỗi tế bào phần bị mất của nó. Vì vậy, ở nhiều sinh vật có xương sống, bao gồm cả con người, với sự phân hủy hoàn toàn sớm của một tế bào được thụ tinh đã bắt đầu phân chia thành các bộ phận (phôi bào), một sinh vật hoàn toàn mới có thể hình thành. Điều này xảy ra trong trường hợp có một sự cố nhất định trong quá trình phát triển, trong khi các bộ phận của tế bào không chết mà mang lại sự sống cho một sinh vật mới. Kết quả là phôi không bị lỗi mà là một sinh vật hoàn chỉnh. Một ví dụ nổi bật về sự phát triển theo quy luật tự nhiên là sự ra đời của các cặp song sinh giống hệt nhau, mỗi cặp là một sinh vật độc lập, nhưng đồng thời chúng có cùng tính di truyền.

Các nhà khoa học tin rằng đối với những sinh vật tương đối lớn không sinh nhiều con, tình trạng này sẽ có những lợi thế của nó. Nhưng người ta đã quan sát thấy rằng các tác dụng phụ xảy ra đối với các sinh vật nhỏ (ví dụ, một số động vật chân đốt). Do sự phân chia tế bào phôi ở giai đoạn phát triển ban đầu, các sinh vật độc lập phát triển, nhưng chúng có một số khiếm khuyết nhất định, chẳng hạn như chúng có thể thiếu bất kỳ bộ phận nào trên cơ thể. Sự phát triển này được gọi là khảm. Các nhà khoa học tin rằng, sử dụng các nguyên tắc phát triển khảm, có thể điều chỉnh cơ thể. Người ta phát hiện ra rằng chất mang tính di truyền là hạt nhân mang một số lượng nhiễm sắc thể nhất định. Các nhà khoa học đang chuyển trọng tâm của họ từ tiềm năng tế bào sang tiềm năng hạt nhân. Vì vậy, Hans Spiemann tiếp tục các thí nghiệm của mình, nhưng là thí nghiệm cấy ghép nhân ở lưỡng cư và nhím biển. Ông đã lấy một phôi gồm 16 tế bào cho thí nghiệm, loại bỏ một trong các nhân và đặt nó vào tế bào chất của mầm. Do sự hợp nhất của nhân với tế bào chất, một phôi hoàn toàn bình thường đã được hình thành. Tại sao anh ta lấy phôi 16 tế bào? Kết quả của thí nghiệm cho thấy tiềm năng của các hạt nhân không thay đổi, chỉ cho đến khi hình thành 16 tế bào. Vào thời điểm đó, Hans Spiemann đã nghĩ ra một thí nghiệm cấy nhân tế bào của một cá thể trưởng thành vào một quả trứng, nhưng vẫn chưa có đủ kiến ​​​​thức và khả năng kỹ thuật để thực hiện một thí nghiệm như vậy. Ý tưởng của Spieman được các nhà khoa học khác thực hiện sau đó.

Ở Nga, các thí nghiệm nhân bản sinh vật bắt đầu từ những năm 40 của thế kỷ 20. Các thí nghiệm đầu tiên được thực hiện bởi nhà phôi học G.V. Lapashov, dựa trên phương pháp cấy ghép (cấy ghép) nhân tế bào vào trứng ếch. Chương trình nhân bản động vật có vú nằm trong kế hoạch làm việc chung của hai phòng thí nghiệm, L.I. Korochkin và D.K. Belyaev. Công việc của các nhà khoa học Liên Xô ban đầu được tài trợ tốt, nhưng chẳng mấy chốc nhà nước đã mất hứng thú với vấn đề này.

Vào cuối những năm 80, các thí nghiệm di truyền bắt đầu được thực hiện ở nước ngoài với tần suất đáng ghen tị. Năm 1977, các nhà khoa học tại Đại học Oxford, đứng đầu là Giáo sư Động vật học J. Gurdon, đã thu được hơn 50 con ếch bằng cách nhân bản. Phương pháp nhân bản là nhân được lấy ra khỏi trứng và các nhân khác nhau từ các tế bào chuyên biệt được cấy vào đó. Trong các thí nghiệm sau này, Gordon cố gắng cấy nhân từ các tế bào trưởng thành. Một số thí nghiệm đã dẫn đến thực tế là các cá thể đã trải qua "giai đoạn biến thái" và biến thành ếch trưởng thành, nhưng điều này vẫn còn lâu mới thành công hoàn toàn, vì ếch sinh ra rất yếu, thực tế không thích nghi được với sự tồn tại xa hơn.

Lần thụ tinh trong ống nghiệm thành công đầu tiên được thực hiện vào năm 1943, nhưng thí nghiệm đã kết thúc thất bại, sau một thời gian phôi chết. Nhưng điều này không ngăn cản các nhà khoa học, nghiên cứu và thí nghiệm vẫn tiếp tục, và đến năm 1978, đứa trẻ trong ống nghiệm đầu tiên được sinh ra ở Anh: đó là một bé gái. Đứa trẻ được sinh ra từ người mẹ thay thế đầu tiên trên thế giới; đứa trẻ được thụ thai từ trứng hiến tặng, người phụ nữ chỉ mang đứa trẻ. Sau thí nghiệm này, rõ ràng là không chỉ mẹ ruột của anh ta mới có thể chịu đựng và sinh ra một đứa trẻ.

Năm 1987, các nhà khoa học từ Đại học George Washington, sau khi thực hiện một số nghiên cứu di truyền, đã tìm cách tách các tế bào của phôi người bằng một loại enzyme đặc biệt, được nhân bản thành 32 tế bào.

Năm 1984, con cừu nhân bản đầu tiên ra đời trong phòng thí nghiệm của Stan Villadsen. Nó được lấy từ các tế bào phôi của một con cừu chưa trưởng thành. Sau đó, trong các thí nghiệm của mình, nhà khoa học đã sử dụng thỏ, dê, khỉ, lợn và bò. Cơ sở của phương pháp này là loại bỏ nhân và chuyển nó vào trứng.

Năm 1994, Neal Furst đã nhân bản thành công các tế bào phôi trưởng thành hơn: một phôi bê được nhân bản gồm 120 tế bào. Phương pháp nhân bản giống như phương pháp của Stan Willadsen: nhân đã rút ra được cấy vào trứng.

Năm 1996, Jan Wilmuth lặp lại thí nghiệm của Neal Furst, nhưng ông đã nhân bản không phải một con bê mà là một con cừu. Trong thí nghiệm, 270 quả trứng đã được sử dụng, trong đó chỉ có một quả sinh ra một sinh vật mới. Sau đó, phôi được cấy vào tử cung của một con cừu.

Một thời gian sau, con vật nhân bản đầu tiên, cừu Dolly, ra đời tại Viện Roslyn ở Edinburgh. Vào ngày 27 tháng 2 năm 1997, bức ảnh đầu tiên về một con cừu nhân bản xuất hiện trên trang bìa của tạp chí Nature. Nhưng vào tháng 6 năm 1999, chủ đề chính tại các cuộc họp của giới khoa học là cuộc sống và sự phát triển của động vật nhân bản đầu tiên - cừu Dolly. Những rối loạn nghiêm trọng trong quá trình phát triển của con vật đã được tiết lộ: sự bất thường trong nhiễm sắc thể đã được tìm thấy, do đó cơ thể của con cừu đã bị già đi về mặt sinh học khi mới sinh. Vào đầu tháng 2 năm 2000, các báo cáo đầu tiên xuất hiện trên các phương tiện truyền thông rằng cừu Dolly thực tế không phải là động vật nhân bản. Chính phương pháp tạo bản sao đã được đặt câu hỏi. Vào ngày 14 tháng 2 năm 2003, cừu Dolly chết: con vật phát triển một khối u phổi. Theo một số báo cáo, Dolly đã sinh con. Sáu chú cừu non được sinh ra một cách tự nhiên.

Nhân bản động vật.

Như chúng ta đã biết, mục đích của nhân bản vô tính là thu được những đứa con giống hệt về mặt di truyền với cá thể có nhân được lấy để nhân bản. Như bạn đã biết, nhân tế bào chứa mã DNA xác định các đặc điểm chính của mọi sinh vật, cả thực vật, động vật và con người. Ngoài ra, DNA chứa trong ty thể của tế bào hoàn toàn độc lập và phụ thuộc vào DNA nhiễm sắc thể.

Nhân bản vô tính cừu Dolly. Trong trường hợp của cừu Dolly, các tế bào được lấy từ mô bầu vú của cừu cái trưởng thành và nuôi cấy trong môi trường có 0,5% huyết thanh. Các nhà khoa học đi đến kết luận rằng môi trường này đã ngăn chặn sự phát triển của các tế bào ở giai đoạn sẵn sàng, do đó tất cả các gen được kích hoạt, các tế bào tham gia đầy đủ. Dưới ảnh hưởng của các xung điện, các tế bào này trộn lẫn với trứng chưa thụ tinh, từ đó các hạt nhân đã được loại bỏ trước đó. Trong một môi trường đặc biệt, các tế bào đã đạt đến giai đoạn phát triển cần thiết và những phôi này được cấy vào tử cung của một con cừu khác. Trong quá trình thí nghiệm trộn tế bào cừu với trứng thu được 277 tế bào liên kết, chỉ có 29 tế bào phát triển đến giai đoạn phôi bào. 29 phôi thai được cấy vào tử cung của 13 con cừu, nhưng chỉ có một con cừu sống sót được sinh ra. Kết quả thấp như vậy thu được là do tế bào của động vật trưởng thành được sử dụng để nhân bản.

Quá trình nuôi cấy tế bào cho là một quá trình lâu dài và phức tạp, tế bào cho được nuôi cấy trên nhiều môi trường. Ngoài ra, trong trường hợp này, trứng của người nhận đã được sửa đổi cần được nuôi cấy theo cách đặc biệt và đợi hết tuổi thai cần thiết. Kết quả tốt hơn đạt được khi tế bào mầm (hoặc tế bào thai nhi) được lấy làm tế bào hiến tặng. Tuy nhiên, cho đến khi con vật trưởng thành, không thể xác định chính xác cá thể nào phù hợp nhất cho mục đích hiến tặng. Nếu tỷ lệ kết quả thành công đủ cao, phương pháp này có thể tạo thuận lợi đáng kể cho công việc của những người chăn nuôi. Bộ di truyền của các dòng vô tính hơi khác so với bộ di truyền của động vật có nhân tế bào đã được cấy vào trứng đã loại bỏ nhân. Các thí nghiệm với cừu đã chỉ ra rằng có thể lấy tế bào của một con vật khỏe mạnh và do nhân bản vô tính, thu được một con vật có thịt và len chất lượng hoàn hảo.

nhân bản ếch.

J. Gordon đã có đóng góp to lớn trong lĩnh vực nhân bản động vật. Nhà khoa học đã phát triển phương pháp riêng của mình để loại bỏ hạt nhân khỏi trứng: ông bắt đầu sử dụng tia cực tím. Anh ta cũng bắt đầu loại bỏ nhân của chính mình khỏi trứng và cấy vào đó những nhân khác nhau lấy từ các tế bào chuyên biệt. Vì vậy, vào năm 1962, Gordon không sử dụng các tế bào mầm làm vật hiến tặng nhân như trước đây, mà sử dụng các tế bào biểu mô ruột đã được hình thành đầy đủ của một con nòng nọc đang bơi.
Gordon đã đạt được những kết quả sau:

Khoảng 10% số trứng được tái tạo đã trở thành phôi; 90% còn lại không phát triển gì cả;

65% phôi thu được đạt đến giai đoạn blastula, 30% - giai đoạn nòng nọc và chỉ 5% phát triển thành cá thể trưởng thành về mặt tình dục.

Trong các thí nghiệm tiếp theo, Gordon và những người theo ông không thể xác nhận dữ liệu của những thí nghiệm đầu tiên này. Gordon giải thích những thành công trong quá khứ của mình bằng cách nói rằng sự xuất hiện của con trưởng thành có thể là do trong số các tế bào của biểu mô ruột của con nòng nọc được tạo ra, các tế bào mầm sơ cấp đã có mặt trong một thời gian khá dài, nhân của chúng có thể được sử dụng cho cấy ghép. Gordon đã cố gắng lặp lại thí nghiệm của mình nhiều lần, tính đến những thất bại trong quá khứ, ông quyết định thử tách nhân ở giai đoạn phôi bào và cấy chúng một lần nữa vào những quả trứng đã được nhân mới. Thủ tục này được gọi là cấy ghép nối tiếp. Sử dụng một kỹ thuật tương tự, nhà khoa học đã có thể tăng số lượng phôi phát triển bình thường sang các giai đoạn sau so với phôi thu được từ quá trình cấy ghép ban đầu.

Gordon đã tiến hành các thí nghiệm của mình và cùng với Lasky, trong đó các nhà khoa học đã cố gắng phát triển tế bào thận, phổi và da của động vật trưởng thành bên ngoài cơ thể trong môi trường dinh dưỡng. Các nhà khoa học đã quyết định sử dụng những tế bào này như những nhà tài trợ hạt nhân. Kết quả của một thí nghiệm như vậy là khoảng 25% số trứng được tái tạo ban đầu đã phát triển đến giai đoạn blastula. Một số ca cấy ghép nối tiếp cũng được thực hiện, kết quả là những quả trứng đã phát triển đến giai đoạn nòng nọc nổi. Nhờ những nghiên cứu này, rõ ràng là các tế bào của các mô khác nhau của động vật có xương sống trưởng thành có chứa các nhân có thể cung cấp sự phát triển ít nhất cho đến giai đoạn nòng nọc.

Diberardino và Hofner tiếp tục công việc của Gordon, nhưng tiến hành thí nghiệm trên hồng cầu, tế bào máu biệt hóa của ếch. Họ đã sử dụng phương pháp cấy ghép nối tiếp các hạt nhân này, kết quả là khoảng 10% số trứng được tái tạo đã đạt đến giai đoạn nòng nọc bơi. Một loạt thí nghiệm khác đã được thực hiện với sự trợ giúp của nhiều ca cấy ghép nối tiếp (hơn 100 chu kỳ tế bào) để tái tạo trứng, nhưng sự phát triển không vượt qua giai đoạn nòng nọc. Các thí nghiệm gần đây trong lĩnh vực di truyền học đã chỉ ra rằng trong trường hợp của động vật lưỡng cư, chỉ những phôi ở giai đoạn phát triển ban đầu mới có thể là người cho hạt nhân, do đó, theo một số tác giả, những thí nghiệm như vậy sẽ được gọi chính xác hơn là nhân bản phôi lưỡng cư, và không chỉ lưỡng cư.

Các thí nghiệm với động vật lưỡng cư cũng chỉ ra rằng nhân của các loại tế bào khác nhau trong cùng một sinh vật giống hệt nhau về mặt di truyền. Trong quá trình biệt hóa tế bào, những hạt nhân như vậy dần dần mất khả năng cung cấp sự phát triển của trứng tái tạo, tuy nhiên, việc chuyển nhân nối tiếp và nuôi cấy tế bào bên ngoài môi trường dinh dưỡng làm tăng khả năng này ở một mức độ nhất định. Nhân bản vô tính của động vật lưỡng cư với mỗi thí nghiệm tiếp theo ngày càng thành công và các nhà khoa học đã suy nghĩ nghiêm túc về các thí nghiệm nhân bản phôi của động vật có vú, cụ thể là chuột.

Nhân bản chuột.

Những bước phát triển cần thiết trong việc nhân bản động vật có vú đã sẵn sàng, và ngay sau đó các thí nghiệm về nhân bản động vật có vú đã thực sự bắt đầu, nhưng chúng không thành công như trong trường hợp của động vật lưỡng cư. Nghiên cứu rất phức tạp bởi thực tế là thể tích trứng ở động vật có vú nhỏ hơn khoảng một nghìn lần so với ở động vật lưỡng cư. Nhưng tình hình đã sớm thay đổi, các nhà khoa học đã học được cách loại bỏ nhân tế bào khỏi trứng chuột đã thụ tinh bằng phương pháp vi phẫu và cấy nhân tế bào của phôi sớm vào chúng. Kết quả phôi chuột chỉ phát triển đến giai đoạn phôi bào.

McGrath và Salter đã cải tiến rất nhiều các phương pháp tách nhân và phát triển phương pháp riêng của họ để đưa chúng vào tế bào. Sau nhiều thí nghiệm, họ đã đi đến kết luận rằng cần phải sử dụng trứng đã thụ tinh (hợp tử) làm vật hiến tặng hạt nhân, chỉ nhờ điều này mới có thể thu được phôi. Trong những trường hợp khác, những quả trứng tái tạo chỉ phát triển đến giai đoạn phôi bào.
Mann và Lovel-Budge bắt đầu các thí nghiệm di truyền của họ bằng cách cố gắng tách các đại nhân - nhân (đực, cái) của trứng đã thụ tinh từ trứng được kích hoạt để sinh sản đơn tính (sự phát triển của cá thể chỉ liên quan đến gen của mẹ) và cấy chúng vào hợp tử của chuột đã được mã hóa. Những thí nghiệm như vậy đã thất bại - phôi chết trong giai đoạn đầu. Các nhà khoa học bắt đầu thu được các tiền nhân từ trứng đã thụ tinh và cấy chúng vào những quả trứng không có nhân được kích hoạt di truyền đơn tính. Trong trường hợp này, phôi phát triển bình thường cho đến khi sinh.

Surani, tiến hành các thí nghiệm, phát hiện ra rằng sự phát triển bình thường chỉ được cung cấp bởi sự tái hợp của các đại từ đực và cái từ các trứng chuột được thụ tinh khác nhau. Ngược lại, sự kết hợp của 2 đại từ đực hoặc 2 cái dẫn đến sự ngừng phát triển của phôi, tức là. Đối với sự phát triển bình thường của động vật có vú, cần có 2 bộ nhiễm sắc thể - mẹ và mẹ.

Hoppe, trong khi tiến hành nghiên cứu di truyền, đã cố gắng cấy ghép nhân tế bào của phôi bào chuột đơn tính vào hợp tử đã được nhân. Các thí nghiệm đã kết thúc thành công, nhà khoa học đã thu được 4 con cái trưởng thành. Hoppe đã đi đến kết luận rằng phôi lưỡng tính và androgenetic ở động vật có vú chết do sự khác biệt trong hoạt động phát sinh bản thể của bộ gen của mẹ và con. Ông đã đặt ra thuật ngữ mới "ghi dấu gen" để chỉ cơ chế chịu trách nhiệm điều chỉnh những khác biệt về chức năng này. Kết quả của các thí nghiệm của mình, Hoppe đã nhận được 3 người trưởng thành giống hệt về mặt di truyền với dòng người hiến tặng. Theo nhà khoa học, để kết quả thí nghiệm khả quan, cần tiến hành đồng thời việc đưa nhân của người hiến và loại bỏ các đại từ nhân ra khỏi hợp tử. Sau đó, những quả trứng được tái tạo sẽ được nuôi cấy trong môi trường dinh dưỡng đến giai đoạn phôi bào rồi cấy vào tử cung của con cái. Kết quả của thí nghiệm: trong số 16 tế bào phôi được cấy ghép, 3 tế bào đã phát triển thành động vật trưởng thành. Trong các thí nghiệm tiếp theo, Hoppe đã sử dụng các tế bào phôi ở giai đoạn muộn hơn (7 ngày) làm vật hiến tặng hạt nhân, kết quả là 3 con chuột trưởng thành.

Những người khác đã thất bại trong việc lặp lại thí nghiệm của Hoppe trong một thời gian dài. Các bài báo xuất hiện trên các tạp chí khoa học rằng nhà khoa học đã làm sai lệch kết quả. McGrath và Salter tiếp tục các thí nghiệm di truyền của họ và họ nhanh chóng đi đến kết luận rằng nhân của phôi 8 tế bào và các tế bào của khối tế bào bên trong phôi bào không cung cấp cho sự phát triển của trứng được tái tạo bên ngoài môi trường dinh dưỡng. Trong trường hợp này, theo các nhà khoa học, rất khó để phát triển tế bào ngay cả ở giai đoạn phôi dâu (phôi ở giai đoạn phát triển ban đầu do hợp tử bị nghiền nát), và thậm chí còn khó hơn ở giai đoạn phôi bào. Kết quả tốt nhất có thể là sự phát triển của 5% nhân của phôi 4 tế bào đến giai đoạn phôi dâu. Đồng thời, khoảng 19% số trứng được tái tạo có chứa nhân của phôi 2 tế bào có thể đạt đến giai đoạn phôi dâu hoặc phôi bào. Các nhà khoa học kết luận rằng do sự kích hoạt rất sớm của bộ gen phôi (ở giai đoạn 2 tế bào) trong quá trình tạo phôi ở chuột, nhân tế bào sẽ mất đi tính toàn năng sớm. Ở động vật có vú lớn, việc kích hoạt nhóm gen đầu tiên trong quá trình tạo phôi diễn ra muộn hơn nhiều, ở giai đoạn tế bào thứ 8-16. Đây là những gì các nhà khoa học giải thích những khó khăn trong việc nhân bản chuột.

Nhân bản bò.

Năm 2004, các nhà khoa học Brazil tuyên bố họ đã nhân bản thành công một con bò. Con bò được sinh ra thông qua việc sử dụng vật liệu di truyền của một bản sao khác. Con bò nhân bản có tên Vitoriosa là bản sao y hệt của một con bò khác tên là Vitoria, được nhân bản cách đây khoảng 3 năm. Các chuyên gia độc lập đã tiến hành một nghiên cứu, theo kết quả rõ ràng là các nhà khoa học đã lấy một ít da từ tai của con bò Vitoria một năm sau khi sinh. Các tế bào chứa trong lớp da này sau đó được sử dụng để nhân bản.
Các nhà khoa học Argentina quyết định lặp lại kinh nghiệm của các nhà khoa học Brazil, nhưng không phải vì mục đích thí nghiệm khoa học mà để cải thiện chất lượng và tăng lượng sữa và thịt nhận được từ bò. Các thí nghiệm cần thiết đã được tiến hành, con bê nhân bản đầu tiên được cho là sẽ ra đời vào đầu năm 2001, nhưng không có thông tin nào từ các nhà khoa học về việc hoàn thành thí nghiệm.

Năm 2003, công ty Trung Quốc Yizinnu quyết định thực hiện dự án nhân bản bò lớn nhất từ ​​​​trước đến nay: tổng cộng, họ quyết định lấy 479 con bò nhân bản. Theo một số báo cáo, ngay trong lần thử nghiệm đầu tiên, đã thu được từ 20 đến 50 con bê nhân bản được sinh ra ở làng Lyushiku, huyện Urumqi, Khu tự trị Xinizian-Uyghur. Feng Lishe, phó chủ tịch ủy ban quận của Hội đồng tư vấn chính trị nhân dân, cho biết dự án nhân bản gia súc hiện tại đang được thực hiện cùng với Trung Quốc, Úc, Canada, Hoa Kỳ và Vương quốc Anh và các quốc gia khác. Kết quả của việc thực hiện giai đoạn đầu tiên của dự án, trong số 479 con bò có phôi nhân bản, 10% đã mang thai. chỉ số này tương ứng với trình độ nâng cao. Izinnu đã phân bổ khoảng 1 triệu đô la để thực hiện dự án này. Với số tiền này, các thiết bị mới nhất đã được mua và một viện nghiên cứu công nghệ sinh học cũng được thành lập. Mục tiêu của dự án là "phát triển hơn nữa dược phẩm sinh học và cải thiện công tác nhân giống."

Thông tin cho suy nghĩ.

Một số công ty độc lập đã tiến hành các nghiên cứu chứng minh rằng thịt và sữa của bò nhân bản hoàn toàn an toàn và không khác gì thịt và sữa của động vật thông thường.
Stephen Sandlof, giám đốc dịch vụ thú y của FDA cho biết: “Thịt và sữa từ gia súc, động vật nhai lại nhỏ và lợn an toàn như thực phẩm chúng ta ăn hàng ngày. Sandlof kêu gọi các công ty khác nhau cẩn thận với tuyên bố rằng sản phẩm của họ không chứa bất kỳ thứ gì được sao chép, vì "Những tuyên bố như vậy ngụ ý rằng các sản phẩm 'không được sao chép' sẽ an toàn hơn. FDA quyết tâm trấn áp những tuyên bố như vậy nếu chúng không có căn cứ và gây hiểu lầm cho người tiêu dùng." Quả thực, trên báo chí có nhiều thông tin về sự nguy hiểm của sản phẩm biến đổi gen, nhưng tôi không thấy thông tin nào nói về sự nguy hiểm của thịt và sữa từ động vật nhân bản.

Thực phẩm biến đổi gen, chẳng hạn như giống khoai tây mới, được sản xuất bằng cách lai giống khoai tây với cây khác về mặt di truyền, tạo ra khoai tây có mã gen bị thay đổi. Các nhà khoa học khẳng định bò nhân bản giống hệt về mặt di truyền với dòng cho, tức là. mã di truyền của bò cho và bò nhân bản phải trùng khớp như trường hợp sinh đôi giống hệt nhau, mỗi con là một sinh vật độc lập nhưng đồng thời chúng có tính di truyền hoàn toàn giống nhau. Bây giờ chúng ta biết rằng các nhà khoa học đang làm việc không chỉ để tăng số lượng con cái ở động vật có vú lớn, mà còn để cải thiện chất lượng và số lượng sữa và thịt. Nhưng điều này đạt được bằng những cách nào? Và liệu có sự thay đổi gen nào có thể dẫn đến những căn bệnh bất thường ở những con vật này (theo ví dụ của Dolly) hay gây ra bất kỳ bệnh tật nào trong tương lai, và thậm chí tệ hơn là sự thay đổi gen ở những người ăn sữa và thịt những con vật này? Khi một người đặt câu hỏi, câu trả lời luôn đến. Tôi nghĩ rằng trong tương lai gần chúng ta sẽ tìm ra câu trả lời cho những câu hỏi đặt ra.

Nhân bản một con mèo.

Các nhà khoa học từ Texas đã có được con mèo nhân bản đầu tiên, nhưng con mèo con hóa ra hoàn toàn khác với mẹ di truyền của nó. Từ quan điểm di truyền, mèo con tên là Sisi và mèo mẹ hoàn toàn giống nhau, nhưng các nhà khoa học đã bối rối bởi thực tế là mèo con có màu hoàn toàn khác so với mèo mẹ. Trong quá trình thí nghiệm, 87 phôi mèo nhân bản đã được tạo ra, nhưng chỉ có một phôi sống sót, nhưng các nhà khoa học hài lòng với kết quả của thí nghiệm, vì trước đó họ chỉ có thể nhân bản chuột, cừu, bò, dê và lợn. Các nhà khoa học sợ rằng con mèo sẽ không lớn lên hoàn toàn khỏe mạnh, vì động vật nhân bản thường bị suy giảm chức năng sinh sản. Nhưng Sisi đã hạ sinh thành công 3 chú mèo con. Theo trang web chính thức của Đại học A8rM (Texas), Sisi và các con của cô đang rất tốt. Chú mèo Sisi là chú mèo nhân bản đầu tiên trên thế giới, nó được sinh ra vào tháng 12 năm 2001.

Nhân bản một con chó.

Vào tháng 8 năm 2005, các nhà khoa học Hàn Quốc đã thu được bản sao đầu tiên của một con chó - đây là một chú chó con của Chó săn Afghanistan.
Các nhà khoa học tương tự đã tạo ra một phôi người nhân bản và cũng làm việc để tạo ra các tế bào gốc cho 11 bệnh nhân mắc các bệnh và chấn thương khác nhau.

Nhân bản lợn.

Vào ngày 5 tháng 3 năm 2000, công ty PPL Therapeutics của Anh thông báo rằng 5 chú lợn con đã được sinh ra tại trung tâm nghiên cứu của họ. Thí nghiệm này đáng chú ý ở chỗ nó là lần đầu tiên nhân bản thành công từ một con lợn trưởng thành. Mục tiêu chính của thí nghiệm là thu được các cơ quan lợn biến đổi sẽ được sử dụng để cấy ghép thay vì các cơ quan của con người. Nội tạng lợn có kích thước giống con người nhất. Vấn đề duy nhất là cơ thể con người từ chối nội tạng động vật. Theo hướng này, các nhà khoa học sẽ phát triển nghiên cứu tiếp theo. Theo các nhà khoa học, một trong những cách tốt nhất để giải quyết vấn đề này là "che giấu di truyền" các cơ quan của động vật để cơ thể con người không thể xác định chúng là ngoại lai.

Thông tin cho suy nghĩ.

Những triển vọng hấp dẫn mà nhân bản được cho là đã mở ra cho nhân loại giờ đây ngày càng bị vạch trần. Để theo đuổi lợi nhuận, các nhà di truyền học đã từ bỏ sự phát triển của chọn lọc và chuyển hoàn toàn sang ý tưởng nhân bản. Có một giả định rằng ý tưởng tạo ra một bản sao giống hệt của một người nảy sinh để thu hút một số lượng lớn trợ cấp cho nghiên cứu. Không còn nghi ngờ gì nữa, triển vọng nhân bản rất thú vị, nhưng trong cuộc sống thực, nó không nhằm mục đích tạo ra các bản sao của động vật và con người thích nghi với cuộc sống, mà là bảo tồn các loài động vật và thực vật quý hiếm hoặc hồi sinh những loài đã mất. Nhưng các nhà khoa học đã chọn một hướng đi khác.

Với sự phát triển của khoa học, quy trình nhân bản phức tạp và tốn nhiều thời gian đã trở nên khả thi. Nhưng bây giờ đã có một giả định hợp lý rằng động vật nhân bản phát triển các bệnh khác nhau và những động vật này sống ít hơn 1,5-2 lần so với động vật được sinh ra do thụ tinh tự nhiên.
Giả định của các nhà khoa học rằng động vật nhân bản sẽ khả thi hơn và năng suất cao hơn cha mẹ của chúng đã không thành hiện thực trong thực tế. Giả định này dựa trên thực tế là các nghiên cứu đã tiết lộ rằng động vật nhân bản có sự phân chia tế bào độc lập hơn so với động vật ban đầu. Ví dụ, một con bò đực nhân bản có 90 lần phân chia tế bào, trong khi con nguyên bản chỉ có 60. Người ta kết luận rằng con vật nhân bản sẽ có khả năng sống sót cao hơn con vật ban đầu. Nhưng tại sao một kết luận như vậy được đưa ra là không rõ ràng. Rốt cuộc, người ta đã biết, chẳng hạn, tế bào của con người chỉ phân chia 50 lần và anh ta sống trung bình 70-80 năm, trong khi tế bào bò đực phân chia 60 lần và anh ta sống được 15-20 năm. Ngay từ điều này, có thể giả định rằng tuổi thọ của một động vật nhân bản sẽ ngắn hơn so với ban đầu của nó.

Sự phân chia tế bào không thể được theo dõi bên trong cơ thể của một sinh vật sống, vì vậy sự phân chia tế bào được theo dõi trong các ống nghiệm, trong các dung dịch dinh dưỡng đặc biệt. Nhưng có thể bên ngoài cơ thể, các tế bào trong ống nghiệm có thể phân chia nhiều hơn. Trong một sinh vật tổng thể, các tế bào được tổ chức, giữa chúng có sự trao đổi chất và thông tin liên tục. Các nhà khoa học cũng biết rằng nhân bản không thể loại bỏ hoàn toàn các đột biến tiêu cực tích lũy - các yếu tố môi trường. Ảnh hưởng mạnh mẽ của các yếu tố như vậy đã được chứng minh sớm hơn trong cuộc kiểm tra di truyền của các cặp song sinh. Sự khác biệt giữa chúng càng lớn thì điều kiện chúng lớn lên càng khác nhau. Người ta cũng biết vai trò của môi trường rất lớn trong biểu hiện của nhiều bệnh di truyền. Để có được một bản sao khỏe mạnh, khả thi, cần phải loại bỏ tất cả các gen đột biến khỏi tế bào được sử dụng để nhân bản, nhưng điều này hiện không thể thực hiện được. Cũng có giả định rằng nếu các nhà khoa học học cách loại bỏ các gen đột biến khỏi cơ thể sống, thì nhu cầu nhân bản sẽ biến mất.

Cũng cần nói thêm về điểm tiếp theo ủng hộ sinh sản hữu tính. Trong quá trình sinh sản vô tính, bao gồm nhân bản vô tính, các đột biến có hại luôn được bảo tồn và được truyền từ bản gốc sang tất cả, không có ngoại lệ, con cháu. Trong quá trình sinh sản hữu tính, những đột biến như vậy trong hầu hết các trường hợp đều thu được các đặc điểm lặn, tức là những thứ không cần phải xuất hiện và ngày càng bị kìm nén qua mỗi thế hệ. Hầu hết các sinh vật nhân bản đều phải chết vì suy thoái. Chỉ một tỷ lệ rất nhỏ các sinh vật nhận được các đột biến tích cực độc quyền có thể tồn tại lâu dài. Chính từ những cá thể khả thi như vậy đã xảy ra sự gia tăng lớn tiếp theo về số lượng loài trong thế giới động vật. Cần lưu ý rằng khả năng này chỉ được giả định đối với động vật và thực vật nhỏ và đơn bào.

Khả năng sinh sản của động vật và con người phát triển cao tương đối thấp, vì vậy phương pháp sinh sản như nhân bản vô tính chắc chắn sẽ dẫn đến suy thoái, vì quá trình tuyệt chủng diễn ra nhanh hơn quá trình sinh sản.
Người ta cũng biết rằng các bản sao cuối cùng thực tế không tương ứng với bản gốc, tức là kiểu gen ban đầu. Các nhà khoa học đã kết luận rằng việc bảo tồn một bản sao chính xác của bản gốc là không thể trong bất kỳ trường hợp nào và theo thời gian, trong mỗi thế hệ nhân bản tiếp theo, độ chính xác của danh tính này sẽ giảm đi. Cũng không còn nghi ngờ gì nữa, sau 8-10 thế hệ, tất cả các chỉ số tích cực của bản sao lấy từ bản gốc sẽ trở nên lỗi thời.
Trong sinh sản tự nhiên, càng nhiều cá thể với các tính trạng khác nhau giao phối với nhau thì con cái càng khỏe mạnh và bền bỉ hơn. Phương pháp sinh sản này giúp giảm thiểu những bất lợi của những thay đổi đột biến chắc chắn xảy ra trong tự nhiên.

Kỹ thuật di truyền.

Tại các thành phố cổ của Lưỡng Hà, các nhà khảo cổ học đã tìm thấy những phiến đất sét có chữ viết hình nêm của người Sumer. Các văn bản Babylon mô tả người cá Enki, con trai của Anna (Thiên đường). Enki đã tham gia vào việc tạo ra những sinh vật thông minh, anh ấy đã lai tạo người nguyên thủy với nhiều loài động vật khác nhau, cho đến khi anh ấy tạo ra một người đàn ông có lý trí. Ông đã cho mọi người chữ viết, khoa học, tất cả các loại nghệ thuật, dạy họ xây dựng thành phố và đền thờ, thiết lập luật pháp, dạy mọi người trồng trọt và thu thập các loại trái cây khác nhau. Enke toàn thân là cá và được bao phủ bởi vảy, dưới đầu cá là đầu người và lời nói của ông cũng là người. Anh ta dành cả ngày giữa mọi người, không lấy bất kỳ thức ăn nào, và khi mặt trời lặn, “sinh vật tuyệt vời này lao xuống biển và qua đêm trong vực thẳm, vì ở đó có nhà của anh ta. Anh ấy cũng đã viết một cuốn sách về sự khởi đầu của thế giới và cách nó ra đời, và đưa nó cho mọi người. Ở thành phố cổ Sumer có ngôi đền Enki-Abzu của ông, tức là. ngôi đền của "vực thẳm biển". Hình ảnh của Enki, người cá, vẫn tồn tại cho đến ngày nay.

Thú tính.

Các nhà khoa học cũng lý giải bí ẩn về sự xuất hiện của người thú bằng thú tính tồn tại từ xa xưa. Người nguyên thủy thỏa mãn nhu cầu tình dục của mình với sự giúp đỡ của động vật. Điều này đặc biệt phổ biến trong quân đội trong các chiến dịch quân sự. Mỗi đội quân có một đàn cừu hoặc dê. Những con vật này phục vụ những người lính không chỉ là thức ăn mà còn là đối tượng của tình yêu. Tình trạng này kéo dài khá lâu. Theo các nguồn tài liệu, vào năm 1562, trong cuộc bao vây Lyon, quân đội Ý đã trải qua một cuộc đào ngũ lớn do thiếu cừu và dê cho nhu cầu tương ứng của họ. Và các nhà khoa học thời cổ đại như Paracelsus và Cardano, cũng như bác sĩ sản khoa nổi tiếng của thế kỷ 16 Litseti, đã nhiều lần mô tả các trường hợp sinh con của động vật ở cả phụ nữ và phụ nữ của các loài động vật khác nhau. Các nhà khảo cổ học đã tìm thấy xác nhận về sự tồn tại của động vật người và chim người từ lâu, đơn giản là họ bị cấm nói về những phát hiện này và thông tin này chỉ được biết đến trong giới khoa học hạn hẹp.

Con người là động vật.

Gần đây, các nhà di truyền học Trung Quốc tuyên bố rằng họ có thể lai giữa người và thỏ. Để làm điều này, trứng thỏ đã được giải phóng khỏi DNA bản địa, sau đó DNA của con người được đưa vào chúng. Hơn 400 phôi đã thu được, sau đó bị phá hủy, lấy tế bào gốc cho các thí nghiệm tiếp theo. cho thí nghiệm gì? Chúng tôi không được thông báo về điều này. Được khuyến khích bởi thành công tương tự, các nhà khoa học đang lên kế hoạch trong tương lai gần để tạo ra một giống lai mới - người-chuột. Điều này được báo cáo cho chúng tôi bởi tạp chí Nghiên cứu Tế bào, được xuất bản bởi Viện Sinh học Tế bào Thượng Hải và Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc. Cần nói thêm rằng các thí nghiệm tương tự đã được các nhà khoa học từ Massachusetts (Mỹ) thực hiện với tế bào bò, nhưng chúng không thành công.
Cũng có báo cáo rằng các nhà khoa học Úc đã tạo ra một phôi người-lợn, dự kiến ​​sẽ được cấy vào tử cung của một con lợn để nuôi cấy thêm. Để có được con lai này, nhân được lấy ra từ tế bào phôi người và đưa vào trứng lợn. Kết quả là một phôi thai có 97% DNA người và 3% DNA lợn.

Trồng người.

Đọc những câu chuyện cổ tích của Anh em nhà Grimm, chúng ta biết rằng trong một khu rừng bị phù phép, cây cối đột nhiên sống dậy như thể có phép thuật. Chẳng phải ý tưởng này được các nhà di truyền học hiện đại lấy từ những câu chuyện cổ tích như vậy sao, và họ quyết định tạo ra con lai giữa người với thực vật? Nhưng, tuy nhiên, bất kể ý tưởng này đến từ đâu, chúng ta đều biết được từ báo chí rằng ý tưởng tạo ra con lai giữa người với thực vật đã chiếm được tâm trí khoa học. Vì vậy, các nhà khoa học Anh bắt đầu trồng cây bia mộ. Nhân tế bào của những cây này chứa DNA của người chết. Những phát triển này được thực hiện bởi công ty Bioabsence, công ty đã trồng 500 cây táo biến đổi gen trên mộ của người chết trong một năm. Các chuyên gia của công ty này đảm bảo với khách hàng rằng mỗi cây và quả của nó sẽ "có hình dáng tương tự" với người đã khuất.
Trong tương lai, Bioabsence có kế hoạch chào bán các loại cây có thể di chuyển và suy nghĩ một cách cơ bản. Những dây leo nhiệt đới thử nghiệm đầu tiên đã được trồng trong nhà kính, nhưng chúng tôi chưa thể nhìn thấy chúng, vì quyền truy cập vào những nhà kính này đã bị đóng đối với những người không được phép. Theo các nhà khoa học, dây leo phát triển rất nhanh, chúng có thể quay về phía một người đang tiếp cận chúng và chúng có những chiếc gai trông rất đáng sợ có thể làm tê liệt hoặc thậm chí giết chết một người. Các dịch vụ bảo mật khác nhau đã thể hiện sự quan tâm lớn đến những phát triển này.

Người đàn ông xương rồng thỉnh thoảng.

Nó chỉ ra rằng các giống lai giữa người và thực vật không chỉ có thể xuất hiện trong các phòng thí nghiệm thí nghiệm đặc biệt. Vì vậy, trong một cuốn sách của mình, nhà văn kiêm nhà báo nổi tiếng Nikolai Nepomniachtchi kể về một cô gái trẻ người Musrotite quyết định đi nghỉ ở Mexico cùng cha mẹ. Ở vùng lân cận của thị trấn nghỉ mát Acapulco, cô gái nhìn thấy một cây xương rồng, hoàn toàn được bao phủ bởi những sợi lông mịn như khói. Vì tò mò, cô chạm vào cây xương rồng và cảm thấy đau ở tay, hóa ra cô bị gai nhọn đâm vào. Sau khi thấm một giọt máu bằng khăn ăn, cô gái quên mất chuyện đã xảy ra. Tuy nhiên, sau một thời gian, bàn tay và đằng sau nó là toàn bộ cơ thể của cô gái bắt đầu phát triển quá mức. Không loại bỏ chúng bằng nhíp hay cạo chúng cũng không mang lại kết quả gì: gai mọc trở lại. Hóa ra, các bào tử của cây xương rồng đã xâm nhập vào da, bén rễ và phát triển. Cô gái tuyệt vọng, nhưng khi trở về Moscow, cô đã tìm thấy một phòng khám nơi một phần quan trọng của gai và bào tử của cô được loại bỏ bằng tia laser. Thời gian trôi qua, cô gái lấy chồng, sinh con. Nhưng cô rùng mình nhớ lại khoảng thời gian khi cô là con lai giữa đàn ông và cây xương rồng.

Tranh chấp nghiêm trọng đang nổ ra xung quanh tất cả các loại lai của con người với động vật và thực vật. Dư luận đã gióng lên hồi chuông cảnh báo từ lâu, Giáo hội Công giáo cũng muốn ngăn cản các nhà khoa học. Đổi lại, các nhà khoa học đảm bảo với mọi người về lợi ích của những thí nghiệm như vậy đối với nhân loại. Làm thế nào những thí nghiệm này thực sự có ích cho chúng ta? Tôi hy vọng nó không phải là xấu xa.

Lịch sử nhân bản.

Phôi người (6 ngày sau khi thụ tinh)

Tế bào mầm vạn năng lấy từ máu cuống rốn người

Tế bào gốc tủy xương người (vi ảnh điện tử)

Tế bào hồng cầu là tế bào chuyên biệt đầu tiên có nguồn gốc từ tế bào gốc của con người.

Các khuẩn lạc của tế bào gốc phôi người chưa biệt hóa ở độ phóng đại x20

Tháng 10 năm 2001, các công ty Công nghệ tế bào tiên tiến(AST, Mỹ) lần đầu tiên thu được phôi người nhân bản gồm 6 tế bào. Điều này có nghĩa là việc nhân bản phôi cho các mục đích y tế (còn gọi là nhân bản trị liệu) sắp xảy ra.

Mục tiêu của việc nhân bản này là thu được các phôi nang của con người (dạng hình cầu rỗng bao gồm khoảng 100 tế bào), chứa một khối tế bào bên trong. Sau khi chiết xuất từ ​​​​phôi nang, các tế bào bên trong có thể phát triển trong môi trường nuôi cấy, biến thành tế bào gốc, do đó, có thể biến thành bất kỳ tế bào biệt hóa nào của con người: tế bào thần kinh, cơ, tạo máu, tuyến, v.v.

Các ứng dụng y tế của tế bào gốc rất hứa hẹn và vô cùng đa dạng. Ví dụ, chúng có thể được sử dụng để điều trị bệnh đái tháo đường bằng cách phục hồi quần thể tế bào sản xuất insulin tuyến tụy đã chết hoặc bị hư hỏng. Chúng cũng có thể được sử dụng để thay thế các tế bào thần kinh trong trường hợp não hoặc tủy sống bị tổn thương. Đồng thời, không có nguy cơ thải ghép và các biến chứng không mong muốn khác đi kèm với các hoạt động cấy ghép tế bào, mô và cơ quan thông thường.

Gần đây, thuật ngữ "nhân bản trị liệu" cũng đã được sử dụng để chỉ việc nhân bản phôi nhằm mục đích cấy vào tử cung của một người phụ nữ, người sau đó có thể sinh ra một đứa trẻ nhân bản. Điều này được chứng minh bởi thực tế là việc nhân bản như vậy sẽ cho phép các cặp vợ chồng hiếm muộn có con. Tuy nhiên, nó không liên quan gì đến việc điều trị như vậy. Do đó, hầu hết các nhà khoa học liên quan đến nhân bản y tế đều tin rằng thời điểm để nhân bản "sinh sản" vẫn chưa đến - vẫn còn nhiều vấn đề phức tạp về sinh học, y tế và đạo đức cần được giải quyết.

Nhân bản vô tính được hiểu là thu được phôi bằng cách thay thế nhân của trứng bằng nhân của tế bào sinh dưỡng hoặc bằng sinh sản đơn tính, tức là. trong quá trình phân chia của một quả trứng không được thụ tinh. Trong cả hai trường hợp, việc nhân bản đều yêu cầu trứng khả thi, chỉ có thể lấy được từ người hiến tặng.

Nhiều phụ nữ đã phản hồi thông báo của AST yêu cầu tài liệu cho nghiên cứu nhân bản vô tính và 12 người hiến tặng đã được chọn sau khi kiểm tra sức khỏe và tâm thần cẩn thận. Thật thú vị, hầu hết các nhà tài trợ tiềm năng cho biết họ sẽ từ chối tham gia vào các thí nghiệm nhân bản sinh sản.

Những người hiến tặng đã được tiêm hormone đặc biệt để trong quá trình rụng trứng, không phải một mà khoảng 10 quả trứng được giải phóng. Nguyên bào sợi được sử dụng làm nguồn nhân để cấy vào trứng. Nguyên bào sợi được lấy từ sinh thiết da của những người hiến ẩn danh, bao gồm bệnh nhân đái tháo đường, cũng như bệnh nhân bị chấn thương tủy sống. Sau khi phân lập nguyên bào sợi, nuôi cấy tế bào được lấy từ chúng.

Trong các thí nghiệm đầu tiên, nhân nguyên bào sợi đã được sử dụng. Tuy nhiên, sau khi cấy ghép nhân, mặc dù tế bào trứng bắt đầu phân chia, nhưng quá trình này nhanh chóng hoàn thành và thậm chí hai tế bào riêng biệt cũng không được hình thành. Sau một loạt thất bại, các nhà nghiên cứu Mỹ đã quyết định sử dụng phương pháp của T. Wakayama và R. Yanagimachi (được gọi là phương pháp Hawaii), với sự trợ giúp của con chuột nhân bản đầu tiên.

Phương pháp này bao gồm thực tế là thay vì nhân của tế bào soma (nguyên bào sợi), toàn bộ tế bào buồng trứng được cấy vào trứng. Các tế bào buồng trứng cung cấp chất dinh dưỡng cho trứng đang phát triển và liên kết chặt chẽ với trứng đến mức chúng vẫn ở trên bề mặt của trứng ngay cả sau khi rụng trứng. Những tế bào này nhỏ đến mức có thể sử dụng toàn bộ tế bào thay vì nhân.

Tuy nhiên, ngay cả trong trường hợp này cũng có những khó khăn đáng kể. Phải mất hơn 70 thí nghiệm trước khi họ có được một quả trứng đang phân chia. Trong số 8 quả trứng mà các tế bào buồng trứng được đưa vào, hai quả tạo thành phôi bốn tế bào và một quả hình thành phôi sáu tế bào. Sau đó, sự phân chia của họ chấm dứt.

Phương pháp parthenogenetic dựa trên thực tế là trứng không trở thành đơn bội ngay lập tức mà ở giai đoạn trưởng thành khá muộn. Nếu một quả trứng gần như trưởng thành như vậy có thể được kích hoạt, tức là. kích thích phân chia thì có thể thu được phôi nang và tế bào gốc. Nhược điểm của phương pháp này là các tế bào gốc thu được sẽ chỉ liên quan về mặt di truyền với người hiến trứng. Không thể lấy tế bào gốc cho người khác theo cách này - sẽ cần phải cấy ghép hạt nhân vào trứng.

Trước đây, đã có những nỗ lực thành công để kích hoạt trứng của chuột và thỏ bằng nhiều chất hoặc dòng điện. Trở lại năm 1983, E. Robertson đã thu được các tế bào gốc từ phôi chuột đơn tính và cho thấy rằng chúng có thể hình thành các mô khác nhau, bao gồm cả cơ và dây thần kinh.

Với phôi người, mọi thứ trở nên phức tạp hơn. Trong số 22 quả trứng được kích hoạt hóa học, chỉ có 6 quả hình thành thứ trông giống như túi phôi sau 5 ngày. Tuy nhiên, không có khối lượng tế bào bên trong trong những phôi nang này...

Có ba loại nhân bản động vật có vú: nhân bản phôi, nhân bản DNA trưởng thành (nhân bản sinh sản, phương pháp Roslin) và nhân bản điều trị (y sinh).

Tại nhân bản phôi tế bào do sự phân chia của trứng đã thụ tinh tách ra và tiếp tục phát triển thành phôi độc lập. Vì vậy, bạn có thể sinh đôi, sinh ba, v.v. lên đến 8 phôi phát triển trong các sinh vật bình thường. Phương pháp này từ lâu đã được sử dụng để nhân bản động vật thuộc nhiều loài khác nhau, nhưng khả năng ứng dụng của nó đối với con người vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ.

Nhân bản DNA bao gồm việc chuyển nhân của một tế bào xôma vào một quả trứng chưa thụ tinh, từ đó nhân của chính nó đã bị loại bỏ trước đó. Một hoạt động tế bào như vậy lần đầu tiên được thực hiện bởi nhà di truyền học G. Shpemann vào những năm 1920.

Sau khi loại bỏ nhân, trứng buộc phải bước vào giai đoạn G0 của chu kỳ tế bào theo nhiều cách khác nhau. Ở trạng thái này, tế bào ở trạng thái nghỉ ngơi, điều này rất quan trọng trong việc chuẩn bị cho việc cấy ghép nhân mới. Việc cấy ghép nhân được thực hiện bằng cách cấy ghép, như đã mô tả ở trên, hoặc bằng cách hợp nhất một quả trứng với một tế bào khác có chứa nhân.

Mỗi phòng thí nghiệm sử dụng các sửa đổi riêng của mình đối với các phương pháp chung này. Nổi tiếng nhất là phương pháp Roslin, nhờ đó cừu Dolly đã thu được.

Đồng bộ hóa các chu kỳ tế bào của các tế bào hiến tặng và trứng là điều cần thiết cho sự thành công của hoạt động cấy ghép hạt nhân. Phương pháp này được phát triển và sử dụng bởi I. Wilmut và K. Campbell. Đầu tiên, các tế bào hiến tặng (khi nhân bản cừu, từ bầu vú) được đặt trong môi trường nuôi cấy, nơi chúng bắt đầu phân chia. Sau đó, một trong số chúng được chọn và đặt vào môi trường cạn kiệt, do đó tế bào chết đói chuyển sang giai đoạn G0 của chu kỳ tế bào. Sau khi nhân được lấy ra khỏi trứng, nó ngay lập tức được đặt bên cạnh tế bào hiến tặng và sau 1–8 giờ, sự hợp nhất tế bào và kích hoạt sự phát triển của phôi được tạo ra bằng xung điện.

Tuy nhiên, chỉ một vài tế bào sống sót sau quy trình như vậy. Tế bào sống sót được đặt trong ống dẫn trứng của cừu và để phát triển trong khoảng 6 ngày, sau đó nó được chuyển đến tử cung, nơi phôi thai tiếp tục phát triển. Nếu mọi việc suôn sẻ, cuối cùng một con cừu nhân bản đã ra đời - một bản sao di truyền chính xác của con cừu mà tế bào hiến tặng được lấy từ đó.

Do nguy cơ cao phát triển các khiếm khuyết di truyền và ung thư, nhiều nhà khoa học và nhân vật của công chúng phản đối việc sử dụng phương pháp này để nhân bản con người. Ở hầu hết các quốc gia, nhân bản vô tính của con người bị cấm.

Mới và hiệu quả nhất là phương pháp sinh sản nhân bản vô tính kiểu Hawai nói trên. Vào tháng 6 năm 1998, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Hawaii lần đầu tiên nhân bản thành công một con chuột, tạo ra ba thế hệ nhân bản giống hệt nhau về mặt di truyền. Mặc dù thực tế là người ta hiểu rõ hơn về di truyền và cấu trúc của tế bào chuột so với các loài động vật khác, nhưng việc nhân bản chuột vẫn là một nhiệm vụ khó khăn. Điều này là do trứng chuột bắt đầu phân chia gần như ngay lập tức sau khi thụ tinh. Do đó, không phải ngẫu nhiên mà Roslin đã sử dụng một con cừu để nhân bản: trứng của cô ấy bắt đầu phân chia chỉ vài giờ sau khi thụ tinh.

Wakayama và Yanagimuchi đã có thể vượt qua khó khăn này và tạo ra các bản sao chuột với sản lượng thậm chí còn tốt hơn (3 trên 100 lần thử) so với Wilmut (1 trên 277 lần thử). Wakayama tiếp cận vấn đề đồng bộ hóa tế bào khác với Wilmut. Các tế bào bầu vú được sử dụng bởi Wilmut phải được đưa vào pha G0 một cách giả tạo. Wakayama ngay từ đầu đã sử dụng ba loại tế bào - tế bào Sertoli, tế bào não và tế bào buồng trứng - bản thân chúng luôn ở pha G0 (hai loại tế bào đầu tiên) hoặc hầu như luôn ở pha G0 hoặc G1. Ngoài ra, các tế bào hiến tặng đã được sử dụng vài phút sau khi được phân lập từ cơ thể chuột, thay vì nuôi cấy.

Sau khi nhân được lấy ra khỏi trứng, nhân của tế bào hiến tặng được đưa vào đó. Khoảng 1 giờ sau, tế bào bắt đầu hoạt động bình thường với một nhân mới. Sau 5 giờ nữa, tế bào được đặt trong một môi trường đặc biệt, môi trường này kích thích sự phân chia tế bào, tương tự như cách nó xảy ra trong quá trình thụ tinh tự nhiên. Môi trường chứa một chất đặc biệt, cytochalasin B, ngăn chặn sự phát triển của các thể cực. Kết quả là một phôi phát triển từ trứng, phôi này sau đó có thể được cấy vào tử cung của người mẹ tương lai.

Để đảm bảo khả năng tồn tại của các bản sao, Wakayama đã thu được các bản sao vô tính, cũng như những đứa con bình thường từ bố mẹ nhân bản, và tại thời điểm xuất bản, ông đã nhận được hơn 50 bản sao.

nhân bản y sinh miêu tả trên. Nó chỉ khác với nhân bản vô tính sinh sản ở chỗ trứng có nhân được cấy ghép phát triển trong môi trường nhân tạo, sau đó các tế bào gốc được lấy ra khỏi phôi nang và bản thân tiền phôi sẽ chết. Tế bào gốc có thể được sử dụng để tái tạo các cơ quan và mô bị tổn thương hoặc bị thiếu trong rất nhiều trường hợp, nhưng thủ tục để lấy chúng làm nảy sinh nhiều vấn đề về luân lý và đạo đức, và ở nhiều quốc gia, các nhà lập pháp đang thảo luận về khả năng cấm nhân bản y sinh học. Tuy nhiên, nghiên cứu trong lĩnh vực này vẫn tiếp tục và hàng nghìn bệnh nhân mắc bệnh nan y (bệnh Parkinson và Alzheimer, tiểu đường, bệnh đa xơ cứng, viêm khớp dạng thấp, ung thư và chấn thương tủy sống) đang chờ đợi với hy vọng cho kết quả khả quan.

I. NHÂN BẢN LÀ ĐẠO ĐỨC

Cơ chế nhân bản như một quy trình kỹ thuật di truyền nói chung không phức tạp lắm. Một tế bào bình thường của một sinh vật sống, không đi sâu vào chi tiết, là cái gọi là tế bào chất, trong đó nhân nổi. Hạt nhân chứa chương trình phát triển của sinh vật - một bộ gen nhận được từ cha mẹ. Các tế bào sinh dục, không giống như các tế bào còn lại của cơ thể, chỉ hoàn thành một nửa. Do đó, một quả trứng cái có khả năng tạo ra phôi chứa một bộ gen không hoàn chỉnh trước khi thụ tinh; nhân của nó thiếu bộ gen đực, hay chính xác hơn là nhiễm sắc thể. Hoàn cảnh này gợi ý cho các nhà di truyền học một sơ đồ kinh nghiệm khá đơn giản.

Nhân được loại bỏ khỏi trứng sinh dục của động vật và một nhân từ bất kỳ tế bào bình thường (phi giới tính) nào của sinh vật hiến tặng được đưa vào thay cho tế bào đó. Tế bào được tạo ra (tế bào chất từ ​​một sinh vật và nhân từ một sinh vật khác) được cấy vào cơ quan sinh con của mẹ nuôi, sau đó sinh vật được sinh ra từ cô ấy sẽ là một bản sao di truyền (bản sao) của tế bào mà nhân được lấy. Con cừu Dolly, đã được viết và nói nhiều về nó, đã trở thành một sản phẩm như vậy của bàn tay con người. Những người tạo ra nó là một nhóm các nhà sinh vật học do Ian Wilmuth thuộc Viện Roslyn ở Edinburgh (Scotland) đứng đầu.

Tất nhiên, đây là một thành tựu khoa học vĩ đại. Giá trị của phương pháp đã phát triển nằm ở chỗ nó mở ra khả năng đánh giá ban đầu tính nguyên bản và tính hữu ích của một sinh vật đã hình thành, sau đó đưa ra quyết định về khả năng tạo ra một bản sao giống hệt nhau. Trước đây, kỹ thuật này chỉ được áp dụng để tạo các bản sao của phôi, nghĩa là các sinh vật đang phát triển, giá trị; mà không rõ ràng. Tuy nhiên, ấn phẩm đầu tiên trên tạp chí "Nature" không đưa ra câu trả lời dứt khoát cho câu hỏi: liệu có thể lấy các bản sao dựa trên các tế bào (nhân) của một sinh vật trưởng thành hay không. Đầu tiên, kết quả tích cực duy nhất được mô tả, chưa được xác nhận bởi chính các tác giả hoặc bởi bất kỳ ai khác. Thứ hai, bài viết cũng không trả lời một số câu hỏi khác. Và quan trọng nhất: các tác giả của công trình không thể nói chắc chắn từ nhân tế bào Dolly đã thu được. Để nhân bản, các tế bào biểu mô của tuyến vú, tức là bầu vú của một con cừu trưởng thành đang mang thai, đã được lấy. Đây có thể là một tế bào rất đặc hiệu và hiếm gặp trong cơ thể xuất hiện ở vú khi mang thai. Cũng cần lưu ý rằng việc thu được Dolly từ nhân của tế bào soma (nếu điều này thực sự diễn ra) sẽ thay đổi đáng kể hiểu biết của chúng ta về cơ chế phát triển của sinh vật và những thay đổi trong vật liệu di truyền đi kèm với quá trình này. Ít nhất là cho đến gần đây, người ta tin rằng các loại đột biến khác nhau tích lũy trong bộ gen sẽ cản trở quá trình nhân bản.

Tái thiết, về mặt kỹ thuật không phải là một hoạt động phức tạp, thường được thực hiện bằng một công cụ cơ khí thông thường, chỉ rất nhỏ. Tuy nhiên, nó cần rất nhiều kinh nghiệm và kỹ năng. Rốt cuộc, kích thước của tế bào khá nhỏ - trong vòng 1020 micron và nhân thậm chí còn nhỏ hơn. Đặc biệt, các nhà thí nghiệm người Scotland đã sử dụng sự phóng điện để hợp nhất hạt nhân và quả trứng. Có một số sự tinh tế nhất định ở các giai đoạn khác của thử nghiệm. Nhưng chúng có thể vượt qua về mặt kỹ thuật.

Không thể nói một cách dứt khoát rằng phương pháp được đề xuất đáng tin cậy đến mức nào. Wilmut đã thực hiện khoảng 300 ca cấy ghép nhân từ các tế bào biểu mô, nhưng chỉ thu được một con cừu trưởng thành bình thường, giống về mặt di truyền với người cho nhân. Không thể loại trừ rằng, theo con đường này, sẽ không thu được một bản sao nào trong hàng trăm lần cấy ghép tiếp theo. Quá nhiều cường điệu xung quanh công việc này là đáng báo động. Có thể là có một yếu tố tự quảng cáo trong đó.

Thí nghiệm với Dolly cho thấy rằng các tế bào riêng lẻ có khả năng phát triển thành một sinh vật sống hoàn chỉnh có thể được bảo tồn trong một sinh vật trưởng thành. Và điều chính sẽ là tìm kiếm các ô cụ thể này. Đánh giá triển vọng nhân bản vô tính trong tương lai, cần lưu ý thêm một vấn đề nữa: các bản sao gen chỉ có thể được loại bỏ một cách vô tính. Không thể loại trừ rằng bản sao di truyền thu được sẽ không thể sinh ra con cái. Tuy nhiên, người ta có thể tưởng tượng rằng trong tương lai, với công nghệ nhân bản chi phí thấp đã được thiết lập tốt, người ta có thể thu được những đàn cừu và bò ưu tú. Có lẽ, theo cách này, có thể khắc phục tình trạng với các loài động vật có nguy cơ tuyệt chủng được liệt kê trong Sách Đỏ, chẳng hạn bằng cách cấy nhân của tế bào voi ma mút đông lạnh vào tế bào trứng của một con voi từ vườn thú. Nga từ lâu đã có những chuyên gia có khả năng giải quyết các vấn đề về di truyền học phôi thai. Thật không may, trong những năm gần đây, nhiều người trong số họ đã làm việc ở nước ngoài và nhân tiện, họ được đánh giá rất cao ở đó. Tuy nhiên, chúng tôi đã đạt được một số thành công theo hướng này, trước hết là liên quan đến việc chuyển gen trong nhân của hợp tử và tế bào phôi cũng như quá trình sản xuất toàn bộ sinh vật từ chúng. Những thí nghiệm như vậy được thực hiện ở cả Viện Hàn lâm Khoa học Nông nghiệp Nga và Viện Hàn lâm Khoa học Nga. Ví dụ, Viện của chúng tôi gần đây đã thành công lần đầu tiên ở Nga trong việc thu được một con chuột trong đó một trong các gen đã bị phá hủy có chủ đích (điều này được gọi là loại bỏ gen). Một thí nghiệm như vậy về cơ bản không kém phần phức tạp so với việc nhân bản một con chuột bằng tế bào phôi. Ở giai đoạn đầu tiên, chúng tôi có một chimera, tức là một sinh vật, một số tế bào của chúng đến từ một cặp bố mẹ và một số tế bào từ một cặp khác.

Có được chimeras - dê cừu - là một thực tế. Trong trường hợp này, một kỹ thuật như vậy được sử dụng - chuyển toàn bộ tế bào phôi của một loại sinh vật vào phôi sớm của loài khác. Gần đây, một sự phát triển phôi một phần của con lai bao gồm nhân lợn được chuyển sang trứng bò đã được báo cáo. Vì vậy, bây giờ thật khó để tưởng tượng đầy đủ những khả năng tuyệt vời mà di truyền phân tử và di truyền phôi hiện đại mang lại.

Âm mưu chính trong vấn đề - nhân bản con người? Nhưng ở đây chúng ta phải ghi nhớ không phải những vấn đề kỹ thuật mà là những vấn đề đạo đức, tâm lý. Đầu tiên, có thể có hôn nhân trong quá trình nhân bản, điều này có thể chấp nhận được trong trường hợp động vật và không thể chấp nhận được trong trường hợp nhân bản người. Hơn nữa, cần lưu ý rằng con người với tư cách là một cá nhân chỉ được hình thành dưới ảnh hưởng của gen 50%, phần còn lại chủ yếu do điều kiện sống quyết định. Không thể tái tạo đầy đủ các điều kiện phát triển vật chất và xã hội trong đó bản gốc di truyền được hình thành. Thay vì một thiên tài, một kẻ tái phạm thành công có thể trở thành một nhà kinh doanh bất tài thay vì một nhà khoa học tài năng. Và mặc dù tất cả các khía cạnh tiêu cực đều rõ ràng, nhưng không thể cấm công việc nhân bản người. Số tiền lớn có thể giải quyết mọi thứ. Chúng tôi cần một phân tích chi tiết về tình hình và quy định pháp lý rõ ràng.

Do đó, không cần chờ đợi sự thành công thực sự của các nhà khoa học theo hướng này, cần nghĩ đến việc xây dựng các văn bản quy phạm pháp luật điều chỉnh các hoạt động đó. Tổng thống Clinton, như bạn đã biết, ngay sau khi xuất hiện một bài báo về chủ đề này, đã đưa ra lệnh cấm đối với các thí nghiệm như vậy. Nó cũng đang được thảo luận trong Duma của chúng tôi, trong Ủy ban Đạo đức Châu Âu.

Ở Anh, từ 6 năm nay, đã có một Đạo luật, theo đó cấm thực hiện công việc với nhân và tế bào của phôi người. Tuy nhiên, công trình của các nhà khoa học Scotland không nằm trong Đạo luật này vì họ đã sử dụng nhân tế bào cừu trưởng thành. Thực tế là khi Đạo luật cấm đang được chuẩn bị, không ai có thể ngờ rằng điều đó lại có thể xảy ra. Bây giờ đang có một cuộc náo động ở Anh, mà ngay cả các tổ chức tôn giáo cũng tham gia. Đã có cảnh báo về việc xuất bản một bài báo về Dolly trên một tạp chí. Nói về mặt lý thuyết về lợi ích của việc tạo ra các bản sao di truyền, họ nghĩ đến những triển vọng nhân đạo như việc sử dụng nhân bản vô tính để tạo ra các cơ quan di truyền nhân đôi để cấy ghép mà không có nguy cơ bị đào thải.

Những khám phá quan trọng nhất trong sinh học thế kỷ 20

Giống như vào cuối thế kỷ 19, những khám phá về vật lý tia X và phóng xạ đã kích thích sự phát triển của khoa học tự nhiên của thế kỷ tiếp theo, vì vậy những thành tựu của sinh học phân tử vào cuối thế kỷ 20 dường như sẽ được xác định . ..

nhân bản động vật

Trong thí nghiệm của họ, Campbell và các đồng nghiệp đã lấy một tế bào từ phôi cừu ở giai đoạn phát triển ban đầu (ở giai đoạn đĩa phôi) và nuôi cấy tế bào, tức là họ đã đạt được điều này ...

Những vấn đề chính của di truyền học và vai trò của sinh sản đối với sự phát triển của sinh vật và sự phát triển của sinh vật

Thuật ngữ "nhân bản" xuất phát từ tiếng Hy Lạp "klon", có nghĩa là - cành, chồi, thân cây và chủ yếu liên quan đến nhân giống sinh dưỡng. Nhân bản cây trồng từ hom, chồi, củ trong nông nghiệp...

Nguyên tắc cơ bản của công nghệ sinh học và cơ sở nghiên cứu và sản xuất của nó

Đặc điểm của nhân bản

Một bản sao là một cặp song sinh giống hệt nhau của một người khác, bị trì hoãn về thời gian. Trên thực tế, chúng tôi thậm chí không nói về nhân bản, mà là về việc có được một bản sao của một cá nhân, vì thuật ngữ "nhân bản" ngụ ý có được một nhóm cá nhân nhất định ...

Các nhánh ứng dụng của công nghệ gen

Trong nhiều thập kỷ nay, các nhà khoa học trên khắp thế giới đã cố gắng nghiên cứu bộ gen của con người, nơi chứa tất cả thông tin di truyền của nó. Giai đoạn đầu tiên của những nghiên cứu toàn cầu này là việc thành lập Dự án Hệ gen Người vào năm 1990...

Nhân bản thực vật, không giống như nhân bản động vật, là một quá trình phổ biến mà bất kỳ người trồng hoa hoặc người làm vườn nào cũng phải đối phó. Rốt cuộc, cây thường được nhân giống bằng chồi, giâm cành, râu, v.v. Đây là một ví dụ về nhân bản ...

Quy trình và vấn đề nhân bản vô tính

Các thí nghiệm nhân bản người đã diễn ra trong nhiều năm. Năm 1993, một nhà khoa học đến từ Hàn Quốc (Đại học Kyunji) đã tạo ra một bản sao con người, phát triển nó thành 4 tế bào và tiêu diệt nó. Để hiểu liệu thử nghiệm có thành công hay không, người ta chỉ có thể ...

Sinh sản là một trong những tính chất cơ bản của sinh vật. Phương thức và hình thức sinh sản của sinh vật

Có được con cái giống hệt nhau thông qua sinh sản vô tính được gọi là nhân bản vô tính. Trong điều kiện tự nhiên, dòng vô tính hiếm khi xuất hiện. Một ví dụ nổi tiếng về nhân bản tự nhiên...

công nghệ sinh học hiện đại

Nhân bản là một tập hợp các phương pháp được sử dụng để có được bản sao. Nhân bản các sinh vật đa bào liên quan đến việc cấy nhân tế bào soma vào trứng đã thụ tinh với các tiền nhân bị loại bỏ. J...

Các vấn đề hiện đại của nhân bản. bản chất đạo đức của họ

Có lẽ một trong những thành tựu nổi bật nhất gần đây về di truyền học là thí nghiệm nhân bản vô tính cừu, được hoàn thành thành công vào ngày 23 tháng 2 năm 1997 bởi các nhà khoa học tại Đại học Roslyn ở Scotland, do Ian Wilmuth đứng đầu. Vì điều đó...

Biến đổi vi khuẩn làm cơ sở cho kỹ thuật di truyền và nhân bản phân tử

Nhân bản phân tử (molecular cloning hay gene cloning) - nhân bản vô tính các phân tử DNA (bao gồm gen, đoạn gen, bộ gen, trình tự DNA không chứa gen)...

nhân bản

nhân bản thương mại

Trong những thập kỷ cuối của thế kỷ trước, đã có sự phát triển nhanh chóng của một trong những ngành khoa học sinh học thú vị nhất - di truyền học phân tử. Ngay từ đầu những năm 1970, một hướng đi mới trong di truyền học đã xuất hiện - kỹ thuật di truyền. Trên cơ sở phương pháp của nó, các công nghệ sinh học khác nhau bắt đầu được phát triển, các sinh vật biến đổi gen đã được tạo ra. Liệu pháp gen đối với một số bệnh ở người đã trở nên khả thi. Cho đến nay, các nhà khoa học đã có nhiều khám phá trong lĩnh vực nhân bản động vật từ tế bào xôma, được ứng dụng thành công trong thực tế.

Ý tưởng nhân bản Homo sapiens đặt ra cho loài người những vấn đề mà nó chưa từng đối mặt trước đây. Khoa học phát triển theo cách mà mỗi bước tiến mới của nó không chỉ mang đến những cơ hội mới chưa từng được biết đến mà còn cả những mối nguy hiểm mới.

Nhân bản như vậy là gì? Trong sinh học, đó là một phương pháp thu được một số sinh vật giống hệt nhau bằng cách sinh sản vô tính (bao gồm cả sinh dưỡng), bách khoa toàn thư "Krugosvet" cho chúng ta biết. Đây là cách, trong hàng triệu năm, nhiều loài thực vật và một số loài động vật sinh sản trong tự nhiên. Tuy nhiên, thuật ngữ "nhân bản" hiện nay thường được sử dụng theo nghĩa hẹp hơn, e, và có nghĩa là sao chép tế bào, gen, kháng thể và thậm chí cả các sinh vật đa bào trong phòng thí nghiệm. Các mẫu vật sinh sản vô tính, theo định nghĩa, giống nhau về mặt di truyền, tuy nhiên, chúng cũng có thể quan sát thấy sự biến đổi di truyền do đột biến ngẫu nhiên hoặc được tạo ra nhân tạo bằng phương pháp phòng thí nghiệm. Thuật ngữ "nhân bản" như vậy xuất phát từ tiếng Hy Lạp "klon", có nghĩa là - cành, chồi, thân cây và chủ yếu liên quan đến nhân giống sinh dưỡng. Nhân bản thực vật từ cành giâm, chồi hoặc củ trong nông nghiệp đã được biết đến từ hàng nghìn năm. Trong quá trình sinh sản sinh dưỡng và trong quá trình nhân bản, các gen không được phân phối giữa các thế hệ con cháu, như trong trường hợp sinh sản hữu tính, mà được bảo toàn nguyên vẹn. Chỉ có động vật là khác nhau. Khi các tế bào động vật phát triển, sự chuyên môn hóa của chúng xảy ra, nghĩa là các tế bào mất khả năng nhận ra tất cả thông tin di truyền được nhúng trong nhân của nhiều thế hệ.

Đây là sơ đồ nhân bản do bác sĩ Eddie Lawrence đưa ra (dựa trên tài liệu của Cục Không quân Nga).

Ý nghĩa của nhân bản sinh sản là gì? Đây là một sinh sản nhân tạo trong phòng thí nghiệm của một bản sao chính xác về mặt di truyền của bất kỳ sinh vật sống nào. Đổi lại, nhân bản trị liệu có nghĩa là tất cả các nhân bản sinh sản giống nhau, nhưng với thời gian phát triển phôi giới hạn lên đến 14 ngày hoặc, như các chuyên gia nói, "phôi nang". Sau hai tuần, quá trình tái tạo tế bào bị gián đoạn. Những tế bào như vậy của các cơ quan trong tương lai được gọi là "tế bào gốc phôi".

Khoảng nửa thế kỷ trước, các chuỗi xoắn DNA đã được phát hiện. Nghiên cứu về DNA đã dẫn đến việc khám phá ra quá trình nhân bản vô tính của động vật.

Khả năng nhân bản phôi của động vật có xương sống lần đầu tiên được thể hiện vào đầu những năm 1950 trong các thí nghiệm trên động vật lưỡng cư. Các thí nghiệm với chúng đã chỉ ra rằng chuyển nhân nối tiếp và nuôi cấy tế bào trong ống nghiệm làm tăng khả năng này ở một mức độ nào đó. Sau khi nhận được bằng sáng chế vào năm 1981, con vật nhân bản đầu tiên đã xuất hiện - một con chuột. Đầu những năm 1990, các nhà khoa học nghiên cứu chuyển sang các loài động vật có vú lớn. Trứng tái tạo từ động vật nuôi lớn, bò hoặc cừu không được nuôi cấy trước. trong ống nghiệm, một trong cơ thể sống- trong ống dẫn trứng được băng bó của cừu - người nhận trung gian (đầu tiên). Sau đó, chúng được rửa sạch từ đó và cấy vào tử cung của người nhận cuối cùng (thứ hai) - một con bò hoặc một con cừu, nơi chúng phát triển trước khi sinh con. Cách đây một thời gian, giới truyền thông đã bị sốc trước những báo cáo về sự xuất hiện của Dolly - một con cừu Scotland, mà theo những người tạo ra nó, là một bản sao chính xác về vật chất di truyền của nó. Sau đó, cá bống Mỹ Jefferson và cá bống thứ hai, được lai tạo bởi các nhà sinh vật học Pháp, xuất hiện.

Đột nhiên, một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Rockefeller và Hawaii phải đối mặt với vấn đề nhân bản chuột ở thế hệ thứ sáu. Theo kết quả nghiên cứu, có bằng chứng cho thấy ở động vật thí nghiệm có một khiếm khuyết tiềm ẩn nào đó, mắc phải rõ ràng trong quá trình nhân bản. Hai phiên bản của hiện tượng này được đưa ra. Một là phần cuối của nhiễm sắc thể ở mỗi thế hệ sẽ phải "mài", trở nên ngắn hơn, điều này có thể dẫn đến thoái hóa, tức là không thể sinh sản thêm và dẫn đến lão hóa sớm của các dòng vô tính. Phiên bản thứ hai là sự suy giảm sức khỏe chung của chuột nhân bản với mỗi lần nhân bản mới. Nhưng phiên bản này vẫn chưa được xác nhận. Tất cả những dữ liệu này đều đáng báo động và thu hút sự chú ý đến thực tế là các loài động vật có vú khác (bao gồm cả con người) có thể không thoát khỏi "số phận" tương tự.

Tuy nhiên, nhiều người coi nhân bản là tích cực và cũng như nhiều người tận dụng lợi thế của nó. Genoterra.ru đưa tin, Genetic Savings & Clone, một công ty công nghệ sinh học có 4 năm kinh nghiệm trong việc nhân bản mèo, đã thực hiện theo đơn đặt hàng của 6 khách hàng muốn nhìn thấy bản sao của thú cưng của họ sau khi chúng qua đời. Niềm vui như vậy sẽ tiêu tốn của họ 50.000 đô la. Tuần này, công ty đã tiết lộ con mèo nhân bản thứ tư của mình cho công chúng tại Triển lãm Mèo Quốc tế ở Houston, Hoa Kỳ. Con mèo này có biệt danh là Peaches, người cho hạt nhân là con mèo Mango. Nhìn chung chúng giống nhau, nhưng bản sao có một đốm sáng trên lưng. Sự khác biệt như vậy trong các dòng vô tính là không thể tránh khỏi, vì DNA ty thể vẫn còn trong trứng được nhân của người nhận, khác với của người cho. Một vai trò quan trọng cũng được đóng bởi các yếu tố môi trường khác nhau mà theo đó sự phát triển của động vật diễn ra. Năm 2005, công ty có kế hoạch bắt đầu nhân bản chó.

Ngoài ra, Genetic Savings & Clone gần đây đã cấp phép cho một phiên bản mới, cải tiến của quy trình nhân bản và chứng minh kết quả của nó - hai chú mèo con nhân bản tên là Tabuli và Baba Ganush. Quá trình mới, được gọi là "chuyển nhiễm sắc thể" (chuyển nhiễm sắc thể) nhẹ nhàng hơn và chuyển hoàn toàn hơn vật liệu di truyền từ tế bào của người cho sang trứng, tế bào này sẽ phát triển thành một bản sao. Điều quan trọng là mở màng nhân và loại bỏ các protein của tế bào da (thường được sử dụng trong nhân bản) không cần thiết cho quá trình này. Theo một bài báo trên Genoterra.ru, kiểu sao chép này mang lại tỷ lệ thành công hơn 8%. Chất nhiễm sắc "tinh khiết" dường như tạo ra phôi nhân bản giống với sinh vật ban đầu hơn, thể hiện qua những chú mèo con giống với nguyên mẫu không chỉ về ngoại hình mà còn về tính cách.

Nhưng việc một con vật yêu quý trở về nhà chỉ là ảo tưởng, bởi vì định nghĩa "giống hệt nhau" chỉ đề cập đến bộ gen, nếu không nó vẫn sẽ là một sinh vật khác.

Năm 2002, một bản đồ di truyền gần như hoàn chỉnh của một người đã được hình thành. Cùng lúc đó, công ty Clonaid (thuộc phong trào tôn giáo Raelian) thông báo rằng họ đã nhân bản thành công con người lần đầu tiên trên thế giới. Trong thời gian này, theo công ty, ba đứa trẻ nhân bản đã được sinh ra, nhưng không có bằng chứng nghiêm trọng nào về việc này được đưa ra. Clonaid đang yêu cầu bất kỳ ai trả 200.000 đô la để có quyền tạo bản sao của riêng họ.

Việc sử dụng thực tế của nhân bản là gì?

Sự phát triển của công nghệ sinh học để thu được một số lượng lớn tế bào gốc trong quá trình nhân bản trị liệu sẽ cho phép các bác sĩ sửa chữa và điều trị nhiều bệnh nan y cho đến nay, chẳng hạn như bệnh tiểu đường (phụ thuộc vào insulin), bệnh Parkinson, bệnh Alzheimer (chứng mất trí nhớ do tuổi già), bệnh cơ tim ( nhồi máu cơ tim), các bệnh về thận, gan, các bệnh về xương, máu và các bệnh khác.

Loại thuốc mới này sẽ dựa trên hai quy trình chính: phát triển mô khỏe mạnh từ tế bào gốc và cấy mô đó vào vị trí mô bị bệnh hoặc bị tổn thương. Phương pháp tạo các mô khỏe mạnh dựa trên hai quá trình sinh học phức tạp - nhân bản phôi người ban đầu đến giai đoạn xuất hiện tế bào "gốc" và nuôi cấy tế bào kết quả sau đó, và nuôi cấy các mô cần thiết và có lẽ , các cơ quan trong môi trường dinh dưỡng.

Từ xa xưa, một người đã mơ ước chỉ trồng các loại rau và trái cây ngon và chất lượng cao, chăn nuôi những con bò có sản lượng sữa tốt, cừu có nhiều lông hoặc gà đẻ xuất sắc, nuôi thú cưng - bản sao chính xác của thú cưng đã trở thành lỗi thời, đã luôn luôn được. Tuy nhiên, chỉ gần đây mối quan tâm lành mạnh này mới được thúc đẩy bởi sự thành công của các nhà khoa học trong việc nhân bản động vật và thực vật. Nhưng liệu có thể thực hiện chính xác giấc mơ này của nhân loại bằng các phương pháp nhân bản không?

Sự xuất hiện trong lĩnh vực các giống cây trồng chuyển gen kháng côn trùng, thuốc diệt cỏ và virus đánh dấu một kỷ nguyên mới trong sản xuất nông nghiệp. Các loại cây do các kỹ sư di truyền tạo ra sẽ không chỉ có thể nuôi sống dân số ngày càng tăng của hành tinh mà còn trở thành nguồn cung cấp thuốc và nguyên liệu chính giá rẻ.

Công nghệ sinh học thực vật đã bị tụt lại phía sau cho đến gần đây, nhưng hiện nay đã có sự gia tăng ổn định về thị phần của cây chuyển gen với những đặc điểm có lợi mới trên thị trường. Đây là dữ liệu được đưa ra trong bài báo "Công nghệ sinh học thực vật": "Thực vật nhân bản vô tính ở Hoa Kỳ vào năm 1996 đã chiếm diện tích 1,2 triệu ha, năm 1998 đã tăng lên 24,2 triệu ha." Vì các dạng chuyển gen chính của ngô, đậu tương và bông có khả năng kháng thuốc diệt cỏ và côn trùng đã tự chứng minh tốt, nên có mọi lý do để kỳ vọng rằng diện tích trồng cây nhân bản sẽ tăng lên nhiều lần trong tương lai.

Lịch sử của kỹ thuật di truyền thực vật bắt đầu từ năm 1982, khi lần đầu tiên thu được những cây biến đổi gen. Phương pháp biến nạp dựa trên khả năng tự nhiên của vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens thực vật biến đổi gen. Do đó, với sự trợ giúp của việc nuôi cấy tế bào và mô thực vật, đảm bảo cây không có vi-rút, hoa cẩm chướng, hoa cúc, hoa đồng tiền và các loại cây cảnh khác được bán ở khắp mọi nơi đã được nhân giống. Bạn cũng có thể mua hoa của các loài phong lan kỳ lạ, việc sản xuất các loài vô tính đã có cơ sở công nghiệp. Một số giống dâu tây, mâm xôi, cam quýt được nhân giống bằng kỹ thuật nhân bản vô tính. Trước đây, phải mất 10-30 năm để tạo ra một giống mới, nhưng hiện nay, nhờ sử dụng phương pháp nuôi cấy mô tế bào, thời gian này đã rút ngắn xuống còn vài tháng. Các công trình liên quan đến sản xuất các dược chất và kỹ thuật dựa trên việc nuôi cấy các mô thực vật, không thể thu được bằng phương pháp tổng hợp, được công nhận là rất hứa hẹn. Vì vậy, isoquinoline alkaloid berberine đã thu được theo cách tương tự từ cấu trúc tế bào của cây dâu tây và ginsenoside từ nhân sâm.

Được biết, bất kỳ tiến bộ nào trong công nghệ sinh học thực vật sẽ phụ thuộc vào sự phát triển của các hệ thống và công cụ di truyền cho phép quản lý các gen chuyển hiệu quả hơn.

Đối với động vật, từ đầu thế kỷ 19, các nhà khoa học đã cố gắng xác định xem việc thu hẹp các chức năng của nhân của một tế bào biệt hóa có phải là một quá trình không thể đảo ngược hay không. Sau đó, một kỹ thuật nhân bản hạt nhân đã được phát triển. Nhà sinh vật học người Anh John Gurdon đã đạt được thành công lớn nhất trong việc nhân bản phôi lưỡng cư. Ông đã sử dụng phương pháp chuyển giao hạt nhân nối tiếp và xác nhận giả thuyết về sự mất dần hiệu lực khi quá trình phát triển tiến triển. Các nhà nghiên cứu khác cũng thu được kết quả tương tự.

Bất chấp những thành công này, Máy chủ Y tế Nga lưu ý trong bài viết của mình, vấn đề nhân bản lưỡng cư vẫn chưa được giải quyết cho đến ngày nay. Giờ đây, có thể đánh giá rằng mô hình này được các nhà khoa học chọn cho những nghiên cứu như vậy là không thành công lắm, vì việc nhân bản động vật có vú hóa ra lại là một vấn đề đơn giản hơn. Không nên quên rằng sự phát triển của các kỹ thuật hiển vi và công nghệ vi thao tác vào thời điểm đó chưa cho phép thao tác trên phôi động vật có vú và thực hiện cấy ghép hạt nhân. Thể tích của một tế bào trứng lưỡng cư lớn hơn khoảng 1000 lần so với thể tích của tế bào trứng nhau thai, đó là lý do tại sao động vật lưỡng cư rất hấp dẫn để nghiên cứu các quá trình phát triển ban đầu.

Hiện tại, nghiên cứu cơ bản về vấn đề nhân bản chuột đã được thực hiện. Sự phát triển đầy đủ của phôi thai và sự ra đời của những con chuột vô tính khỏe mạnh và có khả năng sinh sản chỉ đạt được bằng cách cấy ghép nhân tế bào cumulus, tế bào Sertoli, nguyên bào sợi đầu đuôi, tế bào gốc phôi và tế bào tuyến sinh dục của thai nhi. Trong những trường hợp này, số lượng chuột sơ sinh không vượt quá 3% tổng số tế bào trứng được tái tạo.

Nhân bản vật nuôi hóa ra khó hơn dự kiến. Năm 2001, Gene Savings and Clone công bố sự ra đời của chú mèo nhân bản đầu tiên trên thế giới. Công ty có trụ sở chính tại vùng ngoại ô thời trang Saosalito của San Francisco, chuyên về chó và mèo cưng "trường tồn". Mặc dù thực tế là con mèo nhân bản đầu tiên trên thế giới được "tạo ra trông giống như một bản thiết kế", nhưng nó không giống về màu sắc với mẹ của nó (người hiến tặng DNA) hoặc người nhận nuôi (người mang thai nhi). Các nhà khoa học giải thích điều này là do màu sắc của lông chỉ phụ thuộc một phần vào thông tin di truyền và các yếu tố phát triển cũng ảnh hưởng.

Tuy nhiên, lấy cảm hứng từ thành công đầu tiên, công ty đã bắt đầu nhân bản thương mại lô mèo nhân bản đầu tiên theo đơn đặt hàng thương mại. Chi phí của dịch vụ là 50 nghìn đô la.

Ben Carlson, phát ngôn viên của Genetic Savings & Clone cho biết: “Một năm trước, chúng tôi đã nói rằng chúng tôi sẽ bắt đầu dịch vụ thương mại trong một năm, và bây giờ một năm đã trôi qua. hãy tinh chỉnh công nghệ để có được kết quả tốt."

Chó vẫn chưa được nhân bản. Các nhà khoa học cho biết chúng có chu kỳ sinh sản rất phức tạp và trứng của chúng rất khó thu hoạch và phát triển.

Ngày nay, hoạt động kinh doanh chính của GSC không phải là nhân bản vô tính (nó vẫn chưa được thương mại hóa), mà là lưu trữ các mẫu DNA động vật. Sinh thiết như vậy ở Hoa Kỳ có giá từ 100 đô la đến 500 đô la, tùy thuộc vào các thông số của thú cưng.

Tuy nhiên, các chuyên gia cảnh báo rằng những người chủ tin tưởng các công ty nhân bản vật nuôi của họ có thể thất vọng. Theo quy định, tình yêu dành cho một con mèo hoặc con chó cụ thể được xác định bởi thói quen và tính cách của nó, điều này ít liên quan đến gen. Họ lưu ý rằng các yếu tố bên ngoài đối với sự phát triển của động vật có tác động không kém di truyền.

Việc nhân bản cừu Dolly năm 1996 của Jan Wilmuth và các đồng nghiệp tại Viện Roslyn ở Edinburgh đã gây ra phản ứng dữ dội trên toàn thế giới. Dolly được hình thành từ tuyến vú của một con cừu không còn sống và các tế bào của cô được lưu trữ trong nitơ lỏng. Kỹ thuật mà Dolly được tạo ra được gọi là "chuyển nhân", nghĩa là, một nhân được lấy ra khỏi một quả trứng chưa thụ tinh và một nhân từ tế bào sinh dưỡng được đặt vào vị trí của nó. Trong số 277 quả trứng có nhân, chỉ có một quả phát triển thành một con vật tương đối khỏe mạnh. Phương pháp nhân giống này là "vô tính" ở chỗ nó không yêu cầu một thành viên của mỗi giới tính để tạo ra một đứa trẻ. Thành công của Wilmut đã trở thành một chấn động quốc tế.

Vào tháng 12 năm 1998, người ta biết đến những nỗ lực nhân bản gia súc thành công khi I. Kato, T. Tani et al. đã thu được 8 con bê khỏe mạnh sau khi chuyển 10 phôi tái tạo vào tử cung của bò cái nhận.

Rõ ràng, yêu cầu của những người gây giống vật nuôi đối với các bản sao động vật của họ khiêm tốn hơn nhiều so với yêu cầu của những người muốn nhân bản vật nuôi của họ. Một con vô tính sẽ cho nhiều sữa như một "mẹ vô tính", nhưng nó có màu sắc và đặc điểm gì - có gì khác biệt? Dựa trên cơ sở này, mới đây các nhà sinh học New Zealand đã tiến thêm một bước mới quan trọng trong việc nhân bản vô tính bò. Không giống như các đồng nghiệp người Mỹ từ California, họ chỉ giới hạn trong việc sao chép một đặc điểm của động vật nhân bản. Trong trường hợp của họ, khả năng sản xuất sữa có hàm lượng protein cao của bò. Như thường lệ với tất cả các thí nghiệm nhân bản, tỷ lệ phôi sống sót là rất thấp. Trong số 126 bản sao chuyển gen, chỉ có 11 người sống sót và chỉ 9 người trong số họ có khả năng cần thiết. Vì vậy, triển vọng phát triển của lĩnh vực nhân bản này, như người ta nói, là "rõ ràng".

Vào cuối năm 2000 - đầu năm 2001, toàn bộ thế giới khoa học đã theo dõi nỗ lực của các nhà nghiên cứu từ công ty Mỹ "AST" để nhân bản loài trâu Bos gaurus (giaur) có nguy cơ tuyệt chủng, từng phổ biến ở Ấn Độ và Tây Nam Á. Các tế bào hiến tặng hạt nhân soma (nguyên bào sợi da) thu được từ kết quả sinh thiết tử thi từ một con bò đực 5 tuổi và, sau hai lần nuôi cấy, được lưu trữ trong một thời gian dài (8 năm) ở trạng thái bảo quản lạnh ở dạng lỏng nitơ. Tổng cộng có bốn lần mang thai. Để xác nhận nguồn gốc di truyền của bào thai, hai trong số chúng đã được loại bỏ một cách có chọn lọc. Phân tích tế bào học đã xác nhận sự hiện diện trong các tế bào của một đặc điểm kiểu nhân bình thường của giaur, nhưng hóa ra tất cả DNA ty thể đều đến từ trứng của những con bò hiến tặng của một loài khác (Bos taurus).

Thật không may, theo kinh nghiệm của các nhà khoa học Mỹ, một trong những lần mang thai đã bị gián đoạn sau 200 ngày, và kết quả là một con bê khác được sinh ra và chết sau 48 giờ. không liên quan đến nhân bản”.

Việc nhận ra toàn bộ tiềm năng của công nghệ nhân bản mới để cứu các loài động vật đang bị đe dọa chỉ có thể thực hiện được bằng cách tiếp cận hợp lý để giải quyết các vấn đề mới nổi. Điều đáng chú ý là do nhân bản vô tính, nhiều bệnh lý khác nhau của thai nhi thường được phát hiện: phì đại nhau thai, hydroalantois, u nhau thai, mạch máu dây rốn phình to, sưng màng ối. Các bản sao chết trong vòng vài ngày sau khi sinh được đặc trưng bởi sự hiện diện của bệnh lý về tim, phổi, thận và não. Ở trẻ sơ sinh, cái gọi là "hội chứng trẻ lớn" cũng rất phổ biến.

Động vật nhân bản không sống lâu và giảm khả năng chống lại bệnh tật. Điều này đã được thể hiện qua các thí nghiệm, kết quả đã được các nhà nghiên cứu từ Viện Bệnh truyền nhiễm Quốc gia Tokyo công bố, theo Newsru.com Đối với các thí nghiệm, họ đã chọn 12 con chuột nhân bản và một số giống như vậy được sinh ra tự nhiên. Bản sao bắt đầu chết sau 311 ngày của cuộc đời. Mười người trong số họ đã chết trước khi đạt được 800 ngày. Trong thời gian này, chỉ có một con chuột "bình thường" chết. Hầu hết các dòng vô tính chết vì viêm phổi cấp tính và bệnh gan. Theo các nhà nghiên cứu Nhật Bản, rõ ràng hệ thống miễn dịch của họ không thể chống lại nhiễm trùng và sản xuất đủ các kháng thể cần thiết.

Họ tin rằng những lý do cho sự yếu kém của các dòng vô tính cần phải được nghiên cứu cẩn thận và có thể liên quan đến các rối loạn ở cấp độ di truyền và những thiếu sót của công nghệ sinh sản hiện tại.

Tuy nhiên, các nhà khoa học không dừng lại trong nghiên cứu của họ. Nhiều người nhìn thấy triển vọng rộng lớn để nhân bản. Ví dụ, các nhà khoa học từ công ty PPL Therapeutics của Anh, người đã nhân bản thành công 5 con lợn con ở Virginia có nội tạng và mô có thể được sử dụng để cấy ghép cho người bệnh, tin rằng các thử nghiệm lâm sàng của các hoạt động như vậy có thể bắt đầu trong 4 năm tới, họ báo cáo.

Nhưng, như nhiều chuyên gia lưu ý, trước những ca cấy ghép nội tạng quy mô lớn từ lợn sang người, xã hội và giới khoa học vẫn cần giải quyết một số vấn đề đạo đức khó khăn, chẳng hạn như tính “đúng đắn” của việc cấy ghép nội tạng động vật vào cơ thể người hoặc thay thế. cơ quan của một loài sinh vật với các loại cơ quan khác.

Mặt khác, nhiều nhà khoa học tin rằng rất sớm việc nhân bản động vật trang trại sẽ bắt đầu đơm hoa kết trái. Sữa của bò nhân bản, thịt của những con bò và lợn nhân bản có thể sẽ được bán vào đầu năm tới. Trên thực tế, ngay cả bây giờ ở Hoa Kỳ, nơi các công ty chăn nuôi gia súc đã tạo ra khoảng một trăm bản sao của những đại diện tốt nhất của các giống ưu tú, vẫn chưa có lệnh cấm chính thức nào đối với các hoạt động như vậy.

Tuy nhiên, có một yêu cầu không chính thức từ Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA) là không vội vàng bán các sản phẩm đó. Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ đã củng cố niềm tin rằng những sản phẩm như vậy là an toàn cho sức khỏe. Theo Mednovosti, kết luận của ủy ban xử lý việc nhân bản bò và lợn có khuyến nghị về một số nghiên cứu bổ sung, nhưng nhìn chung, các nhà khoa học cho rằng việc bán sản phẩm từ động vật nhân bản và con cái của chúng là an toàn. Tất nhiên, chúng tôi không nói về việc giết mổ động vật nhân bản để lấy thịt. Đây hiện là một quy trình rất tốn kém, thường có giá hơn 20.000 đô la. Tuy nhiên, động vật từ thế hệ thứ nhất hoặc thứ hai của con cái vô tính cũng có thể lấy thịt. Tuy nhiên, các chuyên gia của FDA lo ngại rằng khi động vật được nhân bản vô tính, chủ sở hữu có thể bị cám dỗ chỉnh sửa gen của chúng để cải thiện các đặc điểm của chúng. Các nhà khoa học sợ điều này hơn là nhân bản chính nó, trong đó gen của động vật không thay đổi.

Nhưng ở Nhật Bản, từ năm 1999, người ta đã cho phép bổ sung đàn gia súc bằng các giống bò sữa và thịt bằng kỹ thuật "nhân giống" trứng đã thụ tinh. Tuy nhiên, nhân bản thương mại theo nghĩa cổ điển bị cấm, nghĩa là "sử dụng tế bào sinh dưỡng (phi giới tính)". Tuy nhiên, có khả năng cao là Nhật Bản vẫn sẽ trở thành quốc gia đầu tiên trên thế giới có thịt động vật nhân bản xuất hiện trên các kệ hàng.

Bằng cách này hay cách khác, khả năng nhân bản mở ra những triển vọng mới cho những người làm vườn, chăn nuôi và y học, mặc dù hiện tại việc sử dụng nó bị hạn chế bởi các vấn đề công nghệ và sinh học chưa được giải quyết. Ngoài ra, chúng tôi thiếu kiến ​​​​thức về cấu trúc bộ gen của động vật trang trại, điều cần thiết cho sự thay đổi có định hướng của chúng. Đầu tiên, các sản phẩm từ động vật nhân bản phải được sự chấp thuận của cơ quan nhà nước có thẩm quyền liên quan chịu trách nhiệm về việc sử dụng nguồn thực phẩm và dược phẩm, cơ quan cấm bán sữa hoặc thịt của động vật biến đổi gen và động vật nhân bản, cho đến khi tất cả các quy tắc cần thiết được phát triển. Cũng cần phải thực hiện các thí nghiệm để kiểm tra độ an toàn của sữa thu được đối với con người. Tuy nhiên, dù thế nào đi chăng nữa, có lẽ sớm hay muộn, những đàn bò nhân bản và biến đổi gen sẽ lang thang trên cánh đồng và đồng cỏ, và những con vật cưng sủa và rừ rừ yêu thích của chúng sẽ làm hài lòng chủ nhân của chúng trong nhiều thập kỷ và trung thành nhìn vào mắt chúng.

Giới thiệu.

Vấn đề nhân bản động vật gần đây không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn có ý nghĩa xã hội, vì vậy nó được đưa tin rộng rãi trên các phương tiện truyền thông, thường là bởi những người kém cỏi và thiếu hiểu biết về bản chất của vấn đề. Về vấn đề này, cần phải làm nổi bật tình trạng của sự việc.

Thuật ngữ nhân bản xuất phát từ tiếng Hy Lạp "klon", có nghĩa là cành cây, bắn, con cái. Nhân bản vô tính có thể được đưa ra nhiều định nghĩa, đây là một số định nghĩa phổ biến nhất trong số đó, nhân bản vô tính là một quần thể tế bào hoặc sinh vật có nguồn gốc từ một tổ tiên chung thông qua sinh sản vô tính và hậu duệ giống hệt về mặt di truyền với tổ tiên của nó.

Việc sinh sản của các sinh vật lặp lại hoàn toàn một cá thể chỉ có thể thực hiện được nếu thông tin di truyền của mẹ được truyền cho con gái mà không có bất kỳ thay đổi nào. Nhưng trong sinh sản hữu tính tự nhiên, giảm phân ngăn chặn điều này. Trong quá trình này, một tế bào trứng chưa trưởng thành, có bộ nhiễm sắc thể kép hoặc lưỡng bội - chất mang thông tin di truyền, phân chia hai lần và kết quả là bốn tế bào đơn bội với một bộ nhiễm sắc thể duy nhất được hình thành. Ba trong số chúng thoái hóa, và con thứ tư, với nguồn cung cấp chất dinh dưỡng lớn, trở thành trứng. Ở nhiều loài động vật, do đơn bội nên không thể phát triển thành cơ thể mới. Điều này đòi hỏi phải thụ tinh. Một sinh vật phát triển từ trứng được thụ tinh sẽ có các đặc điểm được xác định bởi sự tương tác giữa di truyền của mẹ và cha. Do đó, trong quá trình sinh sản hữu tính, người mẹ không thể lặp lại ở con cái.

Làm thế nào, trái với quy luật nghiêm ngặt này, một tế bào có thể bị buộc phải phát triển chỉ với bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của mẹ? Về mặt lý thuyết, người ta đã tìm ra lời giải cho bài toán sinh học hóc búa này.

Cây.

Nhân bản vô tính, trước hết, ban đầu đề cập đến sinh sản sinh dưỡng. Nhân bản thực vật từ cành giâm, chồi hoặc củ đã được biết đến hơn 4.000 năm. Từ những năm 70. Trong thế kỷ của chúng ta, các nhóm nhỏ và thậm chí cả các tế bào soma (phi giới tính) đã được sử dụng rộng rãi để nhân bản thực vật.

Thực tế là ở thực vật, không giống như động vật, khi chúng lớn lên, trong quá trình chuyên biệt hóa tế bào - sự biệt hóa - tế bào không mất đi cái gọi là đặc tính toàn năng, nghĩa là chúng không mất khả năng nhận ra tất cả thông tin di truyền được nhúng vào. trong hạt nhân. Do đó, hầu như bất kỳ tế bào thực vật nào còn giữ lại nhân trong quá trình biệt hóa đều có thể tạo ra cực khoái mới. Đặc điểm này của tế bào thực vật là cơ sở của nhiều phương pháp di truyền và nhân giống.

Trong quá trình sinh sản sinh dưỡng và nhân bản vô tính, các gen không phân bố theo dòng như trong trường hợp sinh sản hữu tính mà giữ nguyên thành phần qua nhiều thế hệ.Tất cả các sinh vật tạo nên một dòng vô tính nhất định đều có cùng một bộ gen và không khác biệt về kiểu hình với lẫn nhau.

Các tế bào động vật, trong khi biệt hóa, mất đi tính toàn năng và đây là một trong những điểm khác biệt cơ bản so với tế bào thực vật. Như sẽ trình bày dưới đây, đây là trở ngại chính đối với việc nhân bản động vật có xương sống trưởng thành.

nhân bản tằm.

Trong việc phát minh ra nhân bản động vật, tất nhiên, chúng ta phải vinh danh các nhà khoa học Nga. Một trăm năm trước, nhà động vật học người Nga của Đại học Moscow A.A. Tikhomirov là người đầu tiên phát hiện ra rằng tinh hoàn của tằm, do các tác động vật lý và hóa học khác nhau, bắt đầu phát triển mà không cần thụ tinh.

Tuy nhiên, sự phát triển này, được gọi là sinh sản đơn tính, đã dừng lại sớm: phôi đơn tính chết trước khi ấu trùng nở ra từ trứng. Nhưng đó đã là khúc dạo đầu cho việc nhân bản động vật.

B.L.L. Astaurov vào những năm 30. là kết quả của quá trình nghiên cứu lâu dài, đã trở nên nổi tiếng trên toàn thế giới, ông đã chọn ra một hiệu ứng nhiệt kích hoạt đồng thời một quả trứng không được thụ tinh để phát triển và ngăn chặn giai đoạn giảm phân, tức là sự biến đổi của nhân trứng lưỡng bội thành nhân đơn bội. Quá trình phát triển với nhân còn lại lưỡng bội kết thúc với sự nở ra của ấu trùng lặp lại chính xác kiểu gen của mẹ, bao gồm cả giới tính. Do đó, là kết quả của quá trình sinh sản vô tính, các bản sao di truyền đầu tiên giống hệt mẹ đã thu được.

Số lượng sâu bướm parthenogenetic nở ra phụ thuộc vào khả năng sống sót của con mẹ.

Do đó, ở các giống "thuần chủng", tỷ lệ nở của sâu bướm không vượt quá 1%, trong khi ở các giống lai giữa các chủng tộc khả thi hơn nhiều, tỷ lệ này lên tới 40-50%. Mặc dù thành công rực rỡ, nhưng tác giả của phương pháp này đã phải trải qua một sự thất vọng cay đắng: con cái sinh sản đơn tính được đặc trưng bởi khả năng sống sót giảm ở giai đoạn phát triển phôi và hậu phôi (sâu bướm, nhộng, bướm). Sâu bướm phát triển không đều, trong số đó có nhiều con xấu xí, kén do chúng cuộn lại có khối lượng khác nhau. Astaurov sau đó đã cải tiến phương pháp này bằng cách áp dụng phép lai giữa các dòng giống. Vì vậy, anh ấy đã có thể tăng khả năng tồn tại của các dòng vô tính mới lên mức bình thường, nhưng anh ấy đã thất bại trong việc đưa các đặc điểm định lượng khác đến mức này: ví dụ, khối lượng kén đơn tính không vượt quá 82% khối lượng kén bình thường của cùng một kiểu gen .

Sau đó, các nguyên nhân gây ra trầm cảm parthenogenetic đã được thiết lập và bằng cách sử dụng các phương pháp phức tạp cho phép tích lũy "gen parthenogenetic", các dòng vô tính mới có khả năng sinh sản cao của con cái và sau đó là con đực parthenogenetic đã được nhân giống. Lai những con đực như vậy với "mẹ" của chúng hoặc những con cái có xu hướng sinh sản đơn tính của các dòng vô tính khác, chúng thu được những đứa con có xu hướng sinh sản thậm chí còn lớn hơn. Từ những con cái tốt nhất về mặt này, những bản sao mới đã được tạo ra.

Kết quả của nhiều năm chọn lọc, có thể tích lũy một số lượng lớn gen chưa từng có trong kiểu gen của các dòng vô tính được chọn, gây ra xu hướng sinh sản đơn tính cao. Tỷ lệ nở của sâu bướm đạt 90% và khả năng sống sót của chúng tăng lên 95-100%, vượt xa các giống thông thường và giống lai về mặt này. Sau đó, với sự giúp đỡ của những con đực parthenogenetic, hai dòng vô tính khác biệt rõ rệt về mặt di truyền của các chủng tộc khác nhau đã được "lai" và những dòng vô tính siêu khả thi được lai tạo từ những con cái lai tốt nhất.

Cuối cùng, họ đã học được cách nhân bản tằm đực. Điều này trở nên khả thi sau khi có thể thu được những con đực trong đó tất cả các gen được ghép nối đều giống hệt nhau hoặc đồng hợp tử. Ban đầu, những con đực như vậy được nhân bản bởi một quá trình sinh sản nam đặc biệt (androgen). Để làm được điều này, tác dụng của tia gamma và nhiệt độ cao đã tước đi khả năng thụ tinh của nhân trứng. Nhân của một tinh trùng xâm nhập vào một quả trứng như vậy, không gặp được nhân nữ khả thi, tự nhân đôi, bắt đầu phát triển một phôi đực, phôi này lặp lại kiểu gen của người cha một cách tự nhiên. Bằng cách này, nhân bản đực được duy trì trong hàng chục thế hệ. Sau đó, một trong những dòng vô tính này đã được chuyển đổi thành một dòng lưỡng tính, cũng bao gồm giống hệt nhau về mặt di truyền (ngoại trừ nhiễm sắc thể giới tính) hiện là con cái và con đực. Vì người cha hoàn toàn đồng hợp tử đã khởi xướng dòng này phát sinh do quá trình sinh sản tương đương với quá trình tự thụ tinh, nên bản thân anh ta và dòng sinh đôi của cả hai giới đã giảm khả năng sống sót. Vượt qua hai dòng như vậy với nhau, họ bắt đầu dễ dàng có được cặp song sinh lai và có khả năng sống cao với số lượng không giới hạn.

Kết quả của nhân bản vô tính tằm: kết quả vô tính của tằm đực và cái không phù hợp với nghề nuôi tằm thực tế, nhưng đây không phải là sự sụp đổ của mọi hy vọng. Nên sử dụng các dòng vô tính không phải để sử dụng trực tiếp trong thực hành nuôi tằm mà cho một bộ tộc để có những thế hệ con cháu xuất sắc về năng suất. Một kế hoạch gần đúng cho việc sử dụng các bản sao trong sản xuất công nghiệp như sau. Từ một số lượng lớn kén, những kén mà con cái có năng suất vượt trội phát triển được chọn lọc và con cái sinh sản đơn tính được lấy từ mỗi con, để tiếp tục công việc, người ta sử dụng các dòng vô tính đơn tính lặp lại năng suất cao của mẹ và cho thấy xu hướng sinh sản đơn tính cao. Tiếp theo là lai với một số cá thể đực vô tính nhất định và từ thế hệ lai kết quả, hai sản phẩm được chọn, chỉ những cá thể vô tính nào đã sinh ra thế hệ con xuất sắc về mọi mặt. Chất lượng cao của nó không chỉ do sự lựa chọn trước đó mà còn do thực tế là trong quá trình lựa chọn các cá thể có xu hướng sinh sản cao, một phức hợp các gen khả thi được hình thành trong kiểu gen của chúng, bù đắp cho những tác hại của quá trình sinh sản nhân tạo. . Khi các dòng vô tính được chuyển sang sinh sản hữu tính, phức hợp này bị mất cân bằng sẽ làm tăng đáng kể ưu thế lai.

Những thí nghiệm đầu tiên trên động vật lưỡng cư

Khả năng nhân bản phôi động vật có xương sống lần đầu tiên được thể hiện vào cuối những năm 1940 và đầu những năm 1950. trong các thí nghiệm trên động vật lưỡng cư, khi nhà phôi học người Nga Georgy Viktorovich Lopashov phát triển phương pháp cấy (cấy) nhân vào trứng ếch. Vào tháng 6 năm 1948, ông đã gửi một bài báo dựa trên các thí nghiệm của chính mình cho Tạp chí Sinh học Đại cương. Tuy nhiên, trước sự bất hạnh của Lopashov, vào tháng 8 năm 1948, một phiên họp khét tiếng của Viện Khoa học Nông nghiệp Toàn Nga đã diễn ra, theo lệnh của các nhà lãnh đạo cộng sản, đã chấp thuận sự thống trị vô hạn trong sinh học của nhà nông học mù chữ T.D. Lysenko, và tập hợp các bài báo của Lopashov, được chấp nhận để xuất bản, đã bị phân tán, bởi vì nó đã chứng minh vai trò hàng đầu của hạt nhân và các nhiễm sắc thể chứa trong đó đối với sự phát triển của cá thể sinh vật. Công việc của Lopashov đã bị lãng quên vào những năm 50. Các nhà phôi học người Mỹ Briggs và King đã thực hiện các thí nghiệm tương tự và họ được ưu tiên, như thường xảy ra trong lịch sử khoa học Nga.

Briggs và King đã phát triển một phương pháp vi phẫu để chuyển nhân của các tế bào phôi bằng cách sử dụng một pipet thủy tinh mỏng vào các tế bào có nhân (tế bào có nhân).

Họ phát hiện ra rằng nếu nhân được lấy từ các tế bào của phôi ở giai đoạn đầu của quá trình phát triển - phôi bào (blastula là một giai đoạn trong quá trình phát triển của phôi, là một quả bóng hoàn chỉnh từ một lớp tế bào), thì trong khoảng 80% trường hợp phôi phát triển an toàn hơn nữa và biến thành nòng nọc bình thường. Nếu sự phát triển của phôi chuyển sang giai đoạn tiếp theo, gastula, thì chỉ dưới 20% trường hợp, các tế bào được phẫu thuật phát triển bình thường. Những kết quả này sau đó đã được xác nhận trong các công trình khác.