Клон — совокупность клеток или организмов имеющих идентичный генотип.
Слово «клонирование» наталкивает нас исключительно на научно-фантастические мысли, однако этот процесс естественен и в природе. Достаточно вспомнить митоз, ведь именно он лежит в основе данного процесса. Примерами могут служить — бинарное деление одноклеточных животных и бактерий, вегетативное размножение растений и рождение однояйцевых близнецов. В лабораторных условиях используется искусственное клонирование, которое можно разделить на:
- Молекулярное (получение необходимого фрагмента ДНК).
- Бактериальное (выращивание бактерий для биотехнологий).
- Многоклеточных организмов, механизм которого мы рассмотрим подробнее в этой статье.
В некоторых странах клонирование организмов запрещено. Вокруг этой темы вертится много этических проблем, и это мешает для дальнейшего её развития.
Для того, чтобы разобраться в этом вопросе, рассмотрим процесс оплодотворения в генетическом плане. Каждая клетка организма содержит определенное число хромосом, характерное для даного вида.
В ядре человека содержится 46 хромосом (23 пары), то есть диплоидный набор. В гаметах содержится гаплоидный набор (23 хромосомы). При слиянии гамет получается диплоидная зигота с 46 хромосомами. Все клетки в организме являются диплоидными, не считая гаплоидных половых клеток. Это необходимо для возрастания генетической изменчивости, поскольку каждый индивидуум несет признаки обоих родителей, а в случае неполноценности какого-либо гена в одной из двух хромосом, ген, который содержится в гомологичной хромосоме, может компенсировать этот дефект. Однако у искусственно созданного организма не будет признаков обоих организмов, так как при данном методе участвует один генетический родитель,то есть та особь, чье «готовое» ядро использовали.
Одним из известных примеров клонирования является овечка Долли, первое млекопитающее, которое было получено путем пересадки ядра соматической клетки в цитоплазму яйцеклетки, а точнее овоцита 2-го порядка.
Какова же была технология получения клона?
Сначала вывели овоцит 2-го порядка. Далее его поместили в искусственно созданную питательную среду с добавлением FBS* при температуре 37° и провели нуклеацию. Использовали соматические клетки молочной железы беременной овцы. Клетки выделили из стадии роста клеточного цикла, попутно разбавляя сыворотку, и через пять дней «вводили ядро» в цитоплазму нуклеированному ооциту. Электрическим методом провоцировали процесс деления. Развивающую зиготу культивировали в течение 6 дней в искусственной среде или в яйцеводе овцы, пока происходило дробление. На стадии морулы или бластоцисты эмбрионы до 3 дней трансплантировали в матку « суррогатной» матери, где они могли развиваться до рождения.
Было совершено 236 опытов, в результате которых родилась Долли, содержащая генетический материал овцы, у которой было взято ядро.
Технология клонирования может найти свое применение в генной инженерии:
- По восстановлению исчезнувших видов.
Несмотря на плохую сохранность генетического материала и проблемы в получении овоцитов у некоторых видов, например, слонов, беременность которых длится 2 года и момент овуляции пересказать почти невозможно, все же идут работы по « воскрешению» мамонтов. А из более недавнего случая вымирания, то в 2009 году родился клонированный детеныш вымершего к 2000 году козла букардо (лат.Capra pyrenaica pyrenaica). Однако прожил он всего 7 минут.
- Создание таких генетически идентичных особей важно для лабораторных исследований, так как создаются генетически однородные популяции, которые проще и эффективнее изучаются.
- При создании трансгенных животных.
- При изучении стволовых клеток.
- Получений белковых препаратов.
- Похожая технология используется в репродуктологии при заболеваниях, связанных с поломанными митохондриальными ДНК.
Подробнее об этом рассмотрим в последующих постах.
Следует сказать, что данное направление новое, все еще малоизученное, но мы не оставляем надежд увидеть в будущем больше исследований и открытий в этой сфере.
*Эмбриональные телячьи сыворотки (ЭТС, FBS) — жизненно важный компонент базальных культуральных сред, поскольку являются естественным источником таких биологически активных молекул, как факторы роста и адгезии клеток, гормоны, липиды, минералы, которые необходимы для роста культуры клеток.
#клонирование животных #биология #генетика #наука #медицина #эмбриология #долли #научпоп #интересный научпоп