Проблемы клонирования животных: теория и практика

Введение

Актуальность работы. Конец ХХ в. ознаменовался сенсационным сообщением о клонировании овечки Долли. В чем содержание и секрет успеха? Клоны (от греческого klon - побег, ветка) - группа идентичных потомков одной особи, которые возникли неполовым путем простого разделения или почкования. В селекции растений клонами называют потомков одного растения, размноженных черешками, клубнями, корневищами, листками. Дело в том, что все клетки растения хранят тотипотентность, то есть способность к воссозданию организма.
Клонирование - не что другое, как копирование, тиражирование генетической информации, целью которого в природе является в одних случаях увеличения количества особей (микробы, простые организмы, росс лини), в других - образование определенных органов с соответствующими свойствами, особенностями, деятельностью. Основой размножения животных является половое размножение, которое не позволяет стандартизировать в потомках и стабилизировать в поколениях признаки животных рекордсменов.
Цель работы: рассмотреть проблемы клонирования животных.
Объект исследования: животные.
Предмет исследования: методы клонирования.
Для осуществления поставленной цели необходимо решить задачи:
- выявить проблемы клонирования животных;
- проанализировать исследования клонирования животных.


1. Проблемы клонирования животных: теория и практика
Сообщение доктора Вильмута о получении овечки путем клонирования - неполового размножения - было настоящей сенсацией конца ХХ в. Суть метода сводилась к тому, что в овечки после стимуляции супер овуляции добывали яйцеклетку, удаляли из нее ядро, пересаживали на его место ядро из соматической клетки (вымя), стимулировали в этой клетке электрическим током процесс разделения ядра и переносили ее в матку овечки-реципиента. Через 5 месяцев родилась Долли [1]. Эта сенсация стала возможной после 277 предыдущих неудач коллектива, возглавляемого Вильмутом. Сообщение о событии вызывало неоднозначную реакцию в средствах массовой информации, протесты общественности против авторов сенсации, что вынудило директора Института обратился к Совету Европы за советом. Совет Европы, рядом с другими, заинтересовали такие аспекты проблемы:
- ответственность за проведенные исследования и пользу от них;
- возможность вмешательства в геном человека и его цель;
- адекватность клонирования животного и человека и связаны с этим проблемы.
Многие ученые подключились к клонированию организмов и со временем были получены клоны практически большинства видов животных. Более того, ученые Новой Зеландии действия получили клонов коров, которые дают специальное молоко, которое убыстряет и упрощает сыроварение. Аргентинские ученые клонировали корову, которая производит молоко, которое содержит человеческий гормон роста. На ферме в Чарлтоне (штат Массачусетс, США) удалось получить 30 генетически модифицированных коз, которые дают молоко с человеческим белком антитромбином, и на его основе были получены первые лекарства ATryn. Выведено стадо коз, которые продуцируют в молоке человеческий лизоцим, и стадо коров, которые производят молоко с лактоферрином. Кстати, недавно выяснили, что лактоферрин грудного молока обнаруживает противоопухолевую активность. Беспрецедентный за своим масштабом эксперимент из массового клонирования крупного рогатого скота осуществляется в Китае

. Им предвидено получение от 20 до 50 клонированных теленков. В этом проекте также участвуют Австралия, Канада, США и Великая Британия. За рубежом было закуплено стадо из 479 племенных коров и выделено 1 млн. долларов на приобретение оборудования. Кубинские ученые планируют осуществить клонирование коровы -рекордистки «Белое вымя», которая умерла несколько десятилетий тому. В свое время ее считали символом революции и подтверждением преимуществ социалистического ведения хозяйства. Следует подчеркнуть, что работы из получения трансгенных животных слишком дороги. Например (по оценкам в 1999 г.), стоимость получения трансгенной мыши представляет $100, свиньи - $25 000, козы - $90 000, коровы - $550 000. Японские ученые, возглавляемые доктором Терухико Вакаямою из Центра биологии и развития института RIKEN, создали 581 клон из единственной клетки одной животного-грызуна. Оказывается, что в каждой из клеток живых организмов есть так называемые эпигенетические выступления, которые активируют или дезактивируют определенные гены с помощью определенных видов химических соединений, задевая при этом не саму структуру генов, а их способность активироваться и дезактивироваться. Проведя серию экспериментов, ученые выяснили, что за два поколения клонирования количество эпигенетических выступлений в клетках подопытных грызунов увеличились в девять раз, что в некоторых случаях делает эти клетки нежизнеспособными [2]. Следует вспомнить, что в 2008 г. на международном съезде было поставлено в известность о результатах 5-летних исследований группы Хинкстона из выращивания яйцеклеток и сперматозоидов из обычных клеток тела. Путем введения выбранной группы генов им удалось конвертировать клетки кожи в плюрипотентные стволовые клетки, способные к развитию в любые типы тканей тела. Со временем начали появляться сообщения о случаях негативных влияний применения новейших технологий. Выяснилось, что большинство клонированных животных болели разными увечьями и преждевременно погибали, потому что в них включался неизвестный до тех пор механизм апоптоза, который напоминал внезапное отмирание нейронов головного мозга при болезни Альцгеймера. Дело в том, что для получения клонов использовали генетический ресурс немолодых клеток тела, в которых «уже были запущенные часы старости» [3] . Однако созданы синтетическим путем сперматозоиды и яйцеклетки пока что не могут решить проблемы неплодия, а являются лишь доказательством кропотливого труда ученых в этом направлении. Оригинальным путем в решении проблем воссоздания животных пошел Израиль [4]. Израильская фирма S.C.R. предложила датчик движения и ускорения в виде ошейника-транспондера, который распознает разные формы движения и фиксирует их в памяти респондера через каждые 2 часа, что позволяет определять охоту и осуществлять мониторинг физиологичного состояния коров. Эта же фирма предложила компьютерную систему, которая автоматизировано руководит доением, осуществляет мониторинг и контроль доильного зала, собирает каждые 2 часа детальную информацию о каждой корове в стаде (надежд, качество молока, физиологичное состояние, заболевание на мастит, уровень активности, руминация, масса тела), обеспечивает менеджмент воссоздания стада и сама генерирует отчеты по ферме по каждой корове [5]