Зміст
Тези
Вступ
1. З історії досліджень з клонування тварин
2. Клонування тварин
3. Методи клонування тварин
3.1. Методи трансплантації ядер
3.2. SLIC (sequence and ligation-independent cloning) метод клонування
3.3. Метод генетичного перепрограмування клітин шкіри
4. Етичні проблеми клонування тварин
5. Застосування клонів тварин
6. Ефективність клонування тварин
Висновки
Список використаної літератури
Тези
Клонування, в біології- Це метод одержання декількох ідентичних організмів шляхом безстатевого (у томучислі вегетативного) розмноження.
Термін "клонування"прийшов в російську мову з англійської. Лише трохи змінивши своє звучання інаписання, він є аналогом англійського clone, cloning. У самому жанглійській мові це слово стало вживатися (як біологічний термін) менше100 років тому. Однак за цей невеликий для життя слова термін воно вже встиглокілька разів поміняти своє значення.
Створювати тварин ірослини із заданими якостями завжди було чимось надзвичайно привабливим такяк це означало створити організми уникальнейшие і найпотрібніші, стійкі до хвороб,кліматичним умовам, що дають достатній приплід, необхідну кількістьм'яса, молока, плодів, овочів і інших продуктів. Використання таких технологійклонування припускає унікальну можливість отримувати фенотипічно ігенетично ідентичні організми, які можуть бути використані для вирішеннярізних теоретичних і прикладних завдань, що стоять перед біомедицини тасільським господарством. Зокрема, використання клонування могло бсприяти вивченню проблеми тотіпотентності діфференціірованних клітин,розвитку і старіння організмів, злоякісного переродження клітин. Завдякитехнологіям клонування передбачається поява прискореної генетичноїселекції та тиражування тварин з винятковими виробничими показниками.У поєднанні з трансгеноза клонування тварин відкриває додатковіможливості для виробництва цінних біологічно активних білків для лікуваннярізних захворювань тварин і людини. Клонування тварин можливодозволить проводити випробування медичних препаратів на ідентичних організмах.
Всі клітини організмутварин несуть однакову генетичну інформацію. Однак у процесіморфогенезу соматичні клітини диференціюються, в результаті чого частинагеному репресує. Чим вище рівень спеціалізації клітин, тим менше їхтотіпотентность. Ця закономірність була встановлена ​​в експериментах попересадці ядер.
Вступ
"Клонування" - отримання нащадків, що єточною генетичною копією організму. Сукупність таких нащадків-копій,що походять від одного організму, називають клоном. Організми в межах кожногоклону характеризуються однаковою фенотипової однорідністю і ідентичнимгенотипом.
Термін "клон"був вперше використаний в 1903 році Веббером (Webber, Німеччина) стосовно дорослин, що розмножуються вегетативно, і означав, що дочірні рослини клонугенетично ідентичні материнському. В даний час розробки в областігенної інженерії дозволяють клонувати не тільки мікроорганізми і рослини, алеі тварин. Впершетрансплантацію ядер соматичних клітин зародків венуклеірованние клітинижаби здійснили американські дослідники Р. Бріггс і Т. Кінг у 1952 році.Вчені, користуючись мікропіпеткою, видаляли ядра з яйцеклітин шпорцевой жаби,а замість них пересаджували ядра клітин ембріонів, що знаходяться на різних стадіяхрозвитку. Проведені дослідження показали, що ядра ранніх ембріонів в стадіїпізньої бластули і навіть ранньої гаструли володіють тотіпотентностью ізабезпечують нормальний розвиток ембріонів. Якщо брати ядра з клітин зародкана ранній стадії його розвитку - бластули, то приблизно в 80% випадків зародокблагополучно розвивається далі і перетворюється на нормального пуголовка. Якщож розвиток зародка, донора ядра, просунулася на наступну стадію - гаструла,то лише менш ніж у 20% випадків оперовані яйцеклітини розвивалися нормально.При пересадці ядер з більш диференційованих клітин (мезодерми і середньоїкишки) пізньої гаструли у ембріонів спостерігалося недорозвинення і навіть відсутністьнервової системи. Після пересадки ядра з клітин більш пізнього розвиткуяйцеклітини взагалі не розвивалися.
1.З історіїдосліджень з клонування тварин
Можливість клонуваннятварин довів Дж. Гердон, англійський біолог, який першим зумів отриматиклоновані ембріони шпорцевих жаб. Він випалював ультрафіолетом ядраікринок і потім підсаджував в них ядра, виділені з клітин епітеліюпуголовків цього виду. Більша частина отриманих таким чином ікринокгинула, і лише зовсім маленька їх частка (2,5%) розвивалася в пуголовків.Дорослих жаб отримати таким чином не вдавалося. Тим не менше це був успіх,і результати дослідів Гердон потрапили в багато підручники і посібники збіології. У 1976 р. Гердон і його співавтор Р. Ласки публікують роботу, в якійописують досліди з ядрами, виділеними з клітин нирок, шкіри і легкого вжедорослих шпорцевих жаб. Дослідники спочатку подращівают ці клітини позаорганізму (in vitro), а потім вводять їх ядра в без'ядерні ікринки. Чвертьтаких ікринок починає ділитися, але незабаром завмирає на одою зі стадій розвитку.Тоді вчені виділяють ядра отриманих ембріонів і знову підсаджують їх впозбавлені власних ядер ікринки ... У результаті цілої серії подібних пересадокна світло нарешті з'являється кілька пуголовків. Хоча експерименти Гердоні його послідовників показали принципову можливість отримання серійнихклонів амфібій, що з'являються на світ пуголовки вперто не бажали перетворюватисяу дорослих жаб. Питання, таким чином, як і раніше полягав у тому, можнаЧи виростити з однієї спеціалізованої клітини його тіла доросле позвоночноетварина. Досліди на амфібія давали негативний результат, але вчені неприпиняли досліджень у цій області.
Більш широкідослідження, що охоплюють не тільки амфібій, але і риб, а також дрозофіл, у 1962 р. були розпочаті англійським біологом Дж. Гордоном. Він першим в дослідах з південноафриканськими жабамиXenopus laevis) в якості донора ядер використав не зародкові клітини, а вжецілком спеціалізувалися клітини епітелію кишечника плаваючого пуголовка.
Потім Гердон разом зЛаски (1970) стали культивувати in vitro (поза організмом в живильному середовищі)клітини нирки, легені і шкіри дорослих тварин і використовувати вже ці клітинияк донорів ядер. Приблизно 25% первинно реконструйованих яйцеклітинрозвивалися до стадії бластули. При серійних пересадках вони розвивалися достадії плаваючого пуголовка. Таким чином було показано, що клітини трьохрізних тканин дорослого хребетного (X. laevis) містять ядра, які можутьзабезпечити розвиток принаймні до стадії пуголовка.
У свою чергу ДіБерардіно і Хофнер (1983) використовували для трансплантації ядра неделящіхся іповністю диференційованих клітин крові - еритроцитів жаби Rana pipiens.Після серійної пересадки таких ядер 10% реконструйованих яйцеклітин досягалистадії плаваючого пуголовка. Ці експерименти показали, що деякі ядрасоматичних клітин здатні зберігати тотіпотентность.
Причини, з яких ядраклітин дорослих тварин і навіть пізніх ембріонів залишаються тотіпотентность, покиточно не встановлені. Вирішальну роль відіграє взаємодія ядра і цитоплазми.Які у цитоплазмі тварин речовини беруть участь у регулюванніекспресії клітинного генів ядра [5].
Роботи М. ді Бернардіно іН. Хоффера показали, що цитоплазма ооцитів амфібій містить чинники,відновлюють тотіпотентность ядер диференційованих соматичних клітин.Ці фактори реактивує репресовані ділянки геному.
У 1985 р. була описана технологія клонування кісткових риб, розроблена радянськими вченими Л.А.Слєпцова, Н.В. Дабагян і К.Г.Газарян. Зародки на стадії бластули відокремлювали від жовтка.Ядра клітин зародків впорскували в цитоплазму незапліднених ікринок,які починали дробитися і розвивалися в личинки. Ці експерименти показали,що втрата ядром тотіпотентності в процесі онтогенезу пов'язана не з втратоюгенів, а...
