Почему Клон?

Наш опыт подсказывает нам, что, приложив немного усилий, мы, люди, можем клонировать практически все, что захотим, от лягушек до овец — и, возможно, даже самих себя.
Так что мы можем клонировать вещи. Но зачем нам это? Ниже приведены некоторые способы, которыми может быть полезно клонирование.

Клонирование в медицине

Клонирование в медицинских целях может принести пользу большому количеству людей. Как клонирование можно использовать в медицине?
Клонирование животных моделей болезней
Многое из того, что исследователи узнают о болезнях человека, получено в результате изучения животных моделей, таких как мыши. Часто модели животных генетически конструируются так, чтобы нести вызывающие болезни мутации в их генах. Создание этих трансгенных животных — трудоемкий процесс, который требует проб и ошибок и разведения нескольких поколений. Клонирование может помочь сократить время, необходимое для создания модели трансгенного животного, и в результате получится популяция генетически идентичных животных для изучения.
Клонирование для получения стволовых клеток
Стволовые клетки строят, поддерживают и восстанавливают тело на протяжении всей нашей жизни. Поскольку это процессы, которые стволовые клетки выполняют естественным образом, ими можно манипулировать для восстановления поврежденных или больных органов и тканей. Но стволовые клетки, перенесенные от одного человека к другому (например, при трансплантации костного мозга), рассматриваются как чужеродные и обычно вызывают иммунный ответ.
Некоторые исследователи рассматривают клонирование как способ создания стволовых клеток, генетически идентичных индивидууму. Затем эти клетки можно было бы использовать в медицинских целях, возможно, даже для выращивания целых органов. А стволовые клетки, клонированные от больного, можно выращивать в культуре и изучать, чтобы помочь исследователям понять болезнь и разработать методы лечения.
В 2013 году ученые Орегонского университета здоровья и науки первыми использовали методы клонирования для успешного создания стволовых клеток эмбриона человека. Донорская ДНК была получена от 8-месячного ребенка с редким генетическим заболеванием.

Возрождение исчезающих или вымерших видов

Возможно, вы видели фильмы о Парке Юрского периода. В оригинальном художественном фильме, снятом по роману Майкла Крайтона, ученые используют ДНК, сохранившуюся за десятки миллионов лет, для клонирования динозавров. Однако у них возникают проблемы, когда они понимают, что клонированные существа оказались умнее и свирепее, чем ожидалось. Можем ли мы действительно клонировать динозавров?
В теории? Да. Вам понадобится:

Хорошо сохранившийся источник ДНК вымершего динозавра и
Близкородственный вид, живущий в настоящее время, который мог бы служить донором яйцеклетки и суррогатной матерью.

В действительности? Возможно нет.
Крайне маловероятно, что ДНК динозавра могла сохраняться неповрежденной в течение такого длительного времени. Однако ученые работают над клонированием видов, которые вымерли совсем недавно, используя ДНК из хорошо сохранившихся образцов тканей. Осуществляется ряд проектов по клонированию вымерших видов, в том числе шерстистого мамонта.
В 2009 году ученые добились своего первого почти успешного воскрешения вымершего животного. Используя коз в качестве доноров яйцеклеток и суррогатов, они создали несколько клонов дикого горного козла по имени букардо, но самый долгоживущий клон умер вскоре после рождения. Даже если усилия в конечном итоге увенчаются успехом, единственный образец замороженной ткани исходит от самки, поэтому он будет производить только женские клоны. Однако ученые предполагают, что они могут удалить одну X-хромосому и добавить Y-хромосому от родственного вида коз, чтобы получить самца.
Клонировать вымирающие виды намного проще, главным образом потому, что выжившие животные могут стать донорами здоровых живых клеток. Фактически, уже было клонировано несколько диких видов, в том числе два родственника крупного рогатого скота, называемые гуарами и бантенгами, бараны-муфлоны, олени, бизоны и койоты. Однако некоторые эксперты скептически относятся к тому, что клонирование может помочь восстановить вид. Одной из серьезных проблем, с которыми сталкиваются исчезающие виды, является потеря генетического разнообразия, и клонирование никак не решает эту проблему. Когда вид обладает высоким генетическим разнообразием, больше шансов, что у некоторых особей будут генетические вариации, которые помогут им выжить в таких экологических условиях, как инфекционное заболевание. Клонирование также не решает проблем, которые в первую очередь подвергают виды опасности, таких как разрушение среды обитания и охота.

Слева: альпийский козерог, близкий родственник букардо. Справа: последний оставшийся Букардо с исследовательской группой перед ее возможной смертью. Ей завязали глаза, чтобы защитить глаза от вспышки фотографа. Изображение предоставлено Advanced Cell Technology.

Воспроизведение умершего питомца

Если бы вы очень захотели и у вас было достаточно денег, вы могли бы клонировать свою любимую семейную кошку. По крайней мере, одна биотехнологическая компания в Соединенных Штатах предложила услуги по клонированию кошек для привилегированных и осиротевших. Но не думайте, что ваш клонированный котенок будет точно таким же, как тот, которого вы знаете и любите. Человек является продуктом большего, чем его гены — окружающая среда играет важную роль в формировании личности и многих других качеств.
22 декабря 2001 года котенок по кличке СиСи вошел в историю как первая кошка и первое домашнее животное, когда-либо клонированное. CC и Rainbow, донор генетического материала CC, изображены справа.
Но вы не заметили что-то странное в этой картине? Если CC — клон Rainbow — точная генетическая копия, — то почему они разного цвета?
Ответ лежит в Х-хромосоме. У кошек в этой хромосоме находится ген, определяющий окрас шерсти. И CC, и Rainbow, будучи самками, имеют две Х-хромосомы. (У самцов есть одна X- и одна Y-хромосома.) Поскольку у двух кошек одинаковые X-хромосомы, у них одинаковые два гена окраски шерсти, один из которых определяет черный, а другой — оранжевый.
В самом начале своего развития каждая клетка Радуги «выключила» одну целую Х-хромосому, тем самым отключив ген черного или оранжевого цвета. Этот процесс, называемый Х-инактивацией, обычно происходит у женщин, чтобы предотвратить вдвое большую активность Х-хромосомы, чем у мужчин. Это также происходит случайным образом, а это означает, что разные клетки отключают разные Х-хромосомы.
Так что, как и все самки млекопитающих, Радуга развивалась как мозаика. Каждая клетка, подвергшаяся Х-инактивации, дала участок клеток, в которых был инактивирован один или другой ген окраски шерсти. Некоторые пятна имеют черный цвет, другие — оранжевый, а третьи — белый из-за более сложных генетических событий. Вот как все трехцветные кошки, такие как Радуга, получают свои отметины.
CC выглядит иначе, потому что она была сделана из соматической клетки Rainbow, в которой X-хромосома с оранжевым геном была инактивирована; только черный ген был активен. Что интересно, по мере развития СС ее клетки не меняли схему инактивации. Поэтому, в отличие от Rainbow, CC развивался без каких-либо клеток, задающих оранжевый цвет шерсти. В результате у СиСи появилось черно-белое пальто в тигровую полоску.

Читайте также:  Что такое доминантный и рецессивный?

Слева: CC (или копия). Справа: Радуга. Фото предоставлено ТАМУ, Колледж ветеринарной медицины.
Rainbow и CC являются живым доказательством того, что клон не будет выглядеть точно так же, как донор своего генетического материала.

Клонирование домашнего скота

Осуществляются программы по клонированию сельскохозяйственных животных, таких как крупный рогатый скот и свиньи, которые являются эффективными производителями высококачественного молока или мяса.
Группа исследователей из Университета штата Юта под руководством доктора Кена Уайта, декана Колледжа сельского хозяйства и прикладных наук, смогла клонировать бычка из туш бойни. Их цель не в том, чтобы производить животных для потребления — клонирование гораздо более трудоемко и дорого, чем традиционные методы разведения. Вместо этого они хотят использовать этих животных в качестве племенного поголовья.
Важно знать о мясном скоте то, что качество и выход его мяса можно оценить только после его убоя. А самцов животных обычно стерилизуют, когда им исполняется несколько дней. То есть их яички удалены, поэтому они не могут производить сперму. Но клетки высококачественной туши можно клонировать, получая животное, способное, несмотря на традиционные методы селекции, передавать потомству свои лучшие гены.
Ученые также клонировали мулов, репродуктивно бесплодный гибрид самца осла и самки лошади; молочные коровы; и лошадей. У одной кастрированной скаковой лошади, самца, у которого были удалены семенники, есть клон, доступный для разведения. Некоторые из клонированных коров дают в два раза больше молока, чем средний производитель. А клонированный гоночный мул считается одним из лучших в мире.

Производство наркотиков

Сельскохозяйственных животных, таких как коровы, овцы и козы, подвергают генной инженерии для производства лекарств или белков, полезных в медицине. В качестве примера ученые могли бы взять клетки коровы, производящей большое количество молока, и вырастить их в культуре. Затем они могли бы вставить в ДНК этих клеток ген, кодирующий лекарство или вакцину. Если они возьмут ядро ​​​​из одной из этих клеток и перенесут его в коровье яйцо, оно может развиться в корову, которая вырабатывает лекарство в своем молоке. Поскольку каждая клетка коровы будет нести ген наркотика, она сможет передать этот ген своему потомству, создав целое стадо коров, производящих наркотики. Более того, мы могли бы избежать проблемы генетической перетасовки, которая происходит во время полового размножения, и просто клонировать нашу корову, производящую наркотики.

Читайте также:  Повышенное артериальное давление

Клонирование людей

Перспектива клонирования людей весьма противоречива и порождает ряд этических, правовых и социальных проблем, которые необходимо учитывать.
Подавляющее большинство ученых и законодателей считают репродуктивное клонирование человека — клонирование с целью создания человеческого ребенка — аморальным. Сторонники видят в этом возможное решение проблемы бесплодия. Некоторые даже воображают создание клонов гениев, работа которых могла бы способствовать развитию общества. Надуманные представления описывают фермы, заполненные клонами, чьи органы извлекаются для трансплантации — поистине ужасная идея.
На данный момент риски и технические проблемы, а также законы, делающие это незаконным, вероятно, будут препятствовать тому, чтобы репродуктивное клонирование человека стало реальностью. Несмотря на то, что многие виды были успешно клонированы, этот процесс по-прежнему технически сложен и неэффективен. Успех клонирования довольно низок: большинство эмбрионов не развиваются, и многие беременности заканчиваются выкидышем.
Текущие усилия по клонированию человека сосредоточены на создании эмбриональных стволовых клеток для исследований и медицины, как описано выше. Однако многие считают, что этот тип терапевтического клонирования опасно близок к репродуктивному клонированию человека. И как только методы станут более упорядоченными и эффективными, они опасаются, что у некоторых может возникнуть соблазн сделать следующий шаг.
С технической и моральной точки зрения, прежде чем клонирование человека станет рутиной, мы должны хорошо представлять связанные с этим риски.

Оцените статью
Генетика - сайт о науке
Добавить комментарий