Схема клонирования овечки долли. Над клонированной овцой долли смеялся весь научный мир. Развитие и значение эксперимента
Симонова Карина
Сообщение по актуальной, интересной для учащихся теме " клонирование"
Скачать:
Предварительный просмотр:
Министерство образования и науки Российской Федерации.
Трудиловская
муниципальная средняя общеобразовательная школа
Смоленского района Смоленской области.
Сообщение «Клонирование овечки Долли»
Ученицы 10 класса
Симоновой
Карины Сергеевны
Учитель-консультант
Северинова О.А.
2008-09 уч. год
Клонирование овечки Долли.
Клони́рование (англ. cloning от греч. κλων - «веточка, побег, отпрыск») - в самом общем значении - точное воспроизведение какого-либо объекта любое требуемое количество раз. Объекты, полученные в результате клонирования называются клоном. Причём как каждый по отдельности, так и весь ряд.
Клони́рование челове́ка - этическая и научная проблема конца 20-го начала 21-го века, состоящая в технической возможности приступить к формированию и выращиванию принципиально новых человеческих существ, точно воспроизводящих не только внешне, но и на генетическом уровне того или иного индивида, ныне существующего или ранее существовавшего - вместе с полной этической неподготовленностью к этому общества.
Знаменитой овечке Долли поставлен диагноз - ревматический артрит . По мнению ученых, болезнь суставов - прямое следствие клонирования, сообщает BBС .
При клонировании у животного могли возникнуть генные нарушения , которые сейчас и привели к болезни. Профессор Ян Уимут из Эдинбургского Roslin Institute заявил, что состояние клонированного животного может еще ухудшиться. Общества защитников животных посчитали эту новость дополнительным доказательством того, что эксперименты по клонированию вредны, и в очередной раз потребовали прекратить опыты над Долли.
Профессор Уилмут убежден, что причину недуга клонированного животного невозможно узнать наверняка. Однако биологи признают, что случаи ревматизма у пятилетних овец бывают крайне редко.
Между тем компании, которые занимаются исследованиями в области клонирования, заявляют, что их "подопечные" полностью здоровы. Но, как отмечает BBС, независимых отчетов о том, как клонирование влияет на состояние организма животных после нескольких лет жизни, пока нет.
Институт Рослина сообщает, что приговор жизни овцы был вынесен ещё тогда, когда ветеринарная комиссия обнаружила у неё прогрессирующую болезнь легких.
Доктор Гриффин рассказывает:"Обычный срок жизни овцы составляет 11-12 лет, легочные инфекции более характерны для старых овец, в частности тех, кто живет внутри помещений". "Будет сделано полное вскрытие, и комиссия сообщит обо всех значительных отклонениях и изменениях".
Долли была клонирована из клетки груди 6-летней взрослой овцы, а родилась 5 июля 1996 года в институте Рослина.
О её рождении было сообщено только спустя 7 месяцев, и эта новость сразу же была провозглашена как одно из самых значительных научных прорывов десятилетия.
Теперь она мертва. И её смерть, невзирая на любые результаты вскрытия вряд ли станет положительным аргументом, когда вновь зайдет речь о клонировании. Скорее наоборот.
Стоит заметить, что вообще биологические достижения в столь пограничных и революционных областях, как клонирование и генная модификация, пока что вместо ожидаемых панацей от всех бед и всеобщего счастья вызывают лишь острую настороженность и конфликты на моральной, этической и религиозной почве. Хотя может быть это и просто пессимистический взгляд на происходящее. Но тут уж какой повод, такой и взгляд.
Жизнь и смерть овечки Долли.
Так или почти так могло бы звучать сообщение о гибели Долли, будь она человеком. Но Долли всего лишь овечка, которой сильно повезло. Везение заключается не в том, что это самая известная овечка в мире, за исключением, пожалуй, ягненка, который «был у Мэри», а в том, что Долли - первый выживший клон крупного млекопитающего в истории биотехнологий. До ее появления на свет ученые из Института Рослина и компании PPL Therapeutics предприняли около 300 безуспешных попыток клонирования. Как говорят, большинство клонированных эмбрионов погибало, даже не дойдя до чрева суррогатной матери, а те, которые дотягивали до рождения, на удачные эксперименты вовсе не походили. Да и на овец порой тоже.
Рождение Долли произвело эффект разорвавшейся бомбы. Авторитетный журнал «Nature» в феврале 1997 года вынес героиню на обложку и посвятил ей большую статью, а многие издания попроще стали площадкой для скептиков и фабрикой слухов. Слухов было множество. Так, с самого появления Долли говорили о том, что овечка стареет с ужасающей быстротой. В доказательство приводились данные о заболеваниях Долли, которые, как утверждалось, либо вообще не свойственны овцам, либо не проявляются у овец ее возраста. Во время эпидемии ящура сообщалось, что Долли пойдет на убой - наравне с остальным британским поголовьем овец. Кроме того, появлялись какие-то дикие свидетельства о необычной агрессивности Долли - видимо, авторы этих версий полагали, что овца-берсеркер как повод для газетного заголовка интереснее, чем результат уникального научного эксперимента.
Пресса неоднократно сообщала, что Долли умерла (последний раз это случилось за две недели до ее действительной гибели). Некоторые новостные агентства, комментируя смерть ее технологической сестры Матильды, клонированной австралийскими учеными, заявили, что Матильда, возможно, погибла от той же самой напасти, что и Долли. От стремительного старения.
Масла в огонь добавляет еще и то, что ученые, занимающиеся клонированием, как правило, довольно замкнуты и не спешат раскрывать собственные секреты. Все интуитивно понимают, какие громадные деньги сулит эта технология, если ее поставить на поток. О Долли, которая родилась в 1996 году, стало известно только спустя полгода после ее рождения. А Матильду - если верить официальной версии - даже не подвергли вскрытию, немедленно кремировав. Основания для кремации смешные. Как заявляет исполнительный директор Южноавстралийского института научных исследований Роб Льюис (Rob Lewis), овечка «смердела».
Еще один повод хранить молчание в отношении ягнят назвал создатель Долли Йен Уилмут (Ian Wilmut) - многие исследователи не хотят публиковать предварительные результаты исследований, поскольку знают, как неоднозначно относится к клонированию общественность, и не хотят лишний раз нагнетать напряжение.
Что касается репортеров, поторопившихся похоронить Долли, то они почти угадали. К моменту смерти Матильды Долли уже была тяжело больна. В отличие от скоропостижно кремированной Матильды первый в мире клон послужит науке и после смерти. В Институте Рослин пообещали, что овечка будет эксгумирована, а результаты патологоанатомического исследования будут опубликованы.
Долли была обречена?
Приходится признать, что скептики в какой-то степени были правы и их заявления о быстром старении Долли, основанные на предположении, что клетки шестилетнего донора так и остались шестилетними после пересадки, выглядят сегодня более правдоподобно. Исследователи из Института Рослина никогда прямо не подтверждали подобных подозрений, зачастую их игнорируя, однако, судя по высказываниям, допускают возможность того, что клетки донора не смогли перестроиться и биологический возраст клеток новорожденной овечки превышал шесть лет.
Начнем с того, что Долли умерла очень рано. Овцы обычно живут по 11–12 лет (максимум - до шестнадцати), поэтому если допустить, что Долли родилась шестилетней, то смерть ее легко объяснить банальной старостью. В Институте Рослина признают, что заболевание легких, которое и стало причиной смерти, обычно свойственно старым овцам, и у шестилеток встречается редко. Известно, что с 2001 года Долли страдала от артрита - еще одного заболевания, которое редко встречается у овец в «самом расцвете сил».
Комментируя попытки клонирования человека, Гарри Гриффин (Harry Griffin) из Института Рослин заявил, что выступает против подобных исследований на сегодняшнем этапе развития науки. По его словам, клоны человека вряд ли получатся здоровыми, следовательно, пока эксперименты по их созданию хорошо бы прекратить. Более того, Гриффин полагает, что «у клонов наблюдается огромное количество физических отклонений, и даже если они кажутся здоровыми, это еще ничего не означает». И еще конкретнее (причем практически в унисон со скептиками): «Попробуйте-ка убедить сорок тысяч генов, которые содержатся в клетке, что эта клетка принадлежит эмбриону, а не взрослой особи. Мы не знаем, как перепрограммировать гены, и здесь возможны сбои. Мы уже столкнулись с этой проблемой при клонировании животных, и где гарантия, что таких же проблем не возникнет при клонировании людей?».
Законодательство о клонировании человека
В некоторых государствах использование данных технологий применительно к человеку официально запрещено - США, Франция, Германия, Япония. Эти запреты, однако, не означают намерения законодателей названных государств воздерживаться от применения клонирования человека в будущем, после детального изучения молекулярных механизмов взаимодействия цитоплазмы ооцита-реципиента и ядра соматической клетки-донора, а также совершенствования самой техники клонирования.
19 февраля 2005 г. Организация Объединенных Наций призвала страны-члены ООН принять законодательные акты, запрещающие все формы клонирования, так как они «противоречат достоинству человека» и выступают против «защиты человеческой жизни». Декларация ООН о клонировании человека, принятая резолюцией 59/280 Генеральной Ассамблеи от 8 марта 2005 г., содержит призыв к государствам-членам запретить все формы клонирования людей в такой мере, в какой они несовместимы с человеческим достоинством и защитой человеческой жизни. В то же время усилия по принятию в рамках ООН универсального международного соглашения о запрете клонирования пока не увенчались успехом.
Единственный на сегодняшний день международный акт, устанавливающий запрет клонирования человека – Дополнительный Протокол к Конвенции о защите прав человека и человеческого достоинства в связи с применением биологии и медицины, касающийся запрещения клонирования человеческих существ, который подписали 12 января 1998 г. 24 страны из 43 стран-членов Совета Европы (сама Конвенция принята Комитетом министров Совета Европы 19 ноября 1996 г.). 1 марта 2001 г. после ратификации 5 странами этот Протокол вступил в силу.
Хотя Россия и не участвует в вышеуказанных Конвенции и Протоколе, она не осталась в стороне от мировых тенденций, ответив на вызов времени принятием Федерального закона «О временном запрете на клонирование человека» от 20 мая 2002 г. N 54-ФЗ.
Как указано в его преамбуле, закон вводит временный (сроком на пять лет) запрет на клонирование человека, исходя из принципов уважения человека, признания ценности личности, необходимости защиты прав и свобод человека и учитывая недостаточно изученные биологические и социальные последствия клонирования человека. С учетом перспективы использования имеющихся и разрабатываемых технологий клонирования организмов предусматривается возможность продления запрета на клонирование человека или его отмены по мере накопления научных знаний в данной области, определения моральных, социальных и этических норм при использовании технологий клонирования человека.
Под клонированием человека в Законе понимается «создание человека, генетически идентичного другому живому или умершему человеку, путем переноса в лишенную ядра женскую половую клетку ядра соматической клетки человека», т.е. речь идет только о репродуктивном, а не терапевтическом клонировании.
Согласно ст. 4 Закона, лица, виновные в его нарушении, несут ответственность в соответствии с законодательством Российской Федерации.
В настоящее время в мире активно развернулся процесс криминализации клонирования человека. В частности, такие составы включены в новые уголовные кодексы Испании 1995 г., Сальвадора 1997 г., Колумбии 2000 г., Эстонии 2001 г., Мексики (федеральный округ) 2002 г., Молдовы 2002 г., Румынии 2004). В Словении соответствующая поправка в УК внесена в 2002 г., в Словакии – в 2003 г.
Во Франции дополнения в Уголовный кодекс, предусматривающие ответственность за клонирование, были внесены в соответствии с Законом о биоэтике от 6 августа 2004 г.
В некоторых странах (Бразилия, Германия, Великобритания, Япония) уголовная ответственность за клонирование установлена специальными законами. Так, например, Федеральный закон ФРГ о защите эмбрионов 1990 г. называет преступлением создание эмбриона генетически идентичного другому эмбриону, происходящему от живого или мертвого лица.
В Великобритании соответствующие уголовные нормы содержит Закон о репродуктивном клонировании человека 2001 г. (Human Reproductive Cloning Act 2001), который предусматривает санкцию в виде 10 лет лишения свободы. При этом терапевтическое клонирование человека разрешено.
В США запрет на клонирование впервые был введен еще в 1980 г. В 2003 г. Палата представителей Конгресса США приняла закон (Human Cloning Prohibition Act of 2003), по которому клонирование, нацеленное как на размножение, так и на медицинские исследования и лечение, рассматривается как преступление с возможным 10-летним тюремным заключением и штрафом в 1 млн. долларов.
Наконец, в Японии парламентом 30 ноября 2000 г. был принят "Закон, регулирующий применение технологии клонирования человека и других сходных технологий", содержащий необходимые уголовные санкции.
Овечка Долли прославилась тем, что стала первым млекопитающим, клонированным благодаря переносу ядра. Долли прожила с 1996 по 2003 год. Ее клонированием занимался Ян Вилмут и Кейт Кэмпбелл из Эдинбурга, (Шотландия) в Рослинском институте. Поскольку клетки, которые были использованы для создания Долли, были взяты из молочной железы, они дали овечке имя в честь певицы Долли Партон.
Факты о клонировании
Хотя Долли была первым млекопитающим, клонированным благодаря использованию взрослых клеток, ученым уже приходилось клонировать растения, земноводных и коров с использованием эмбриональных клеток. Даже однояйцовые близнецы считаются эмбриональными клонами. На самом деле, ученые, создавшие Долли клонировали двух других овец, Меган и Мораг, из эмбриональных клеток за год до Долли.
Клонирование
23 февраля 1997 года, известие о рождении овечки Долли, первом млекопитающем клонированным из взрослой клетки облетело весь мир. На самом деле она родилась 5 июля 1996 года, но прославилась спустя семь месяцев, 23 февраля 1997 года, когда исследователи из Рослинского института в Эдинбурге (Шотландия) во главе с Яном Вилмутом, публично представили и показали результаты переноса ядра от донора взрослой клетки в неоплодотворенную яйцеклетку без ядра, которая затем была введена овце-носителю.
Ученые из Рослинского института пытались клонировать овцу из взрослых клеток 277 раз, и Долли была их единственным успехом. Беря ядро овцы Финн Дорсет, ученые изменили программирование донорских клеток, с целью сохранить и остановить их рост. Затем они ввели клетки в яйцеклетку без ядра. Тогда они использовали электричество для слияния клеток. Через неделю после оплодотворения яйцеклетки они ввели ее в суррогатную мать.
Жизнь
Долли провела всю свою жизнь в Рослинскои институте под наблюдением научных. За это время она успела родить шесть барашков. Все ягнята считались нормальными овцами. Через 5 лет у Долли начались проблемы при ходьбе. Ей был поставлен диагноз - артрит и ученые предписали ей противовоспалительные препараты.
Смерть
Ученые из Рослинского института решили усыпить Долли в 2003 году, после того как ей был поставлен диагноз - прогрессирующее заболевание легких. Смерть в возрасте шести лет является ранней для овец, и эксперты обвинили процесс клонирования в преждевременной смерти. Тем не менее, ученые из Рослинского института считают, что эта процедура не виновна в ее смерти. Хотя исследования показали, поскольку донорские клетки были взяты из 6-летней овцы, то ДНК Долли была «старше», чем у новорожденного ягненка. Средняя овца живут около 12 лет.
27 февраля 1997 года мир узнал о научном прорыве — клонировании овечки Долли. Открытие ученых всколыхнуло мир..
Кто был до овечки Долли
Овца была не первым клонированным животным. Опыты по клонированию стали возможны после доказательства клеточной теории Теодора Шванна. То, что каждая клетка происходит от клетки, он определил еще в 1839 году. Опираясь на это, ученые один за другим выращивали клонов: морских ежей, мышей, лягушек.
Первую в истории овцу клонировали в 1984 году из клетки эмбриона.
Ученые Ян Вилмут и Кит Кэмпбэлл поставили перед собой задачу вырастить овцу по-новому, из клеток взрослых особей. На безуспешные попытки ушло два года. 5 июля 1996 года удалось достигнуть цели - на свет появилась клонированная овечка, которую впоследствии назвали Долли.
Три матери одной овцы
Главная уникальность Долли состоит в том, что у нее нет «отца». Она произошла от трех самок. От первой ученые взяли генетическую информацию клетки вымя. Вторая «поделилась» ядром пустой яйцеклетки(без генетической информации). Третья стала суррогатной матерью для получившейся яйцеклетки.
Овца Долли, первое теплокровное животное-клон
На всеобщее обозрение овца была представлена в возрасте восьми месяцев. Первое упоминание в прессе о ней значится 27 февраля 1997 года. Журналист Робин Маккай, который и написал об открытии в журнал Nature признавался, что не был уверен в сенсационности своего материала. Газета.ru пишет , что автор боялся, что понял ученых не правильно и открытие не представляет существенной ценности.
Почему Долли
Долли Партон, американская певица и актриса
Овечку, появившуюся из клетки вымени, назвали в честь популярной американской певицы Долли Партон, которая обладала весьма заметными формами. Имя животному придумали фермеры, занимающиеся с суррогатной матерью клонированной. До этого Долли носила идентификационный номер 6LL3.
К тому же, новость о клонировании стала даже большей сенсацией. Журналисты из разных стран устраивали фотосессии в загоне для 8-ми месячной знаменитости. И по словам работников, овечка обладала фотогеничностью, как и ее человеческая тезка.
Овечья смерть
Беззаботная жизнь Долли продлилась всего 6 лет, пишет RT.com. За это время она успела родить шесть ягнят. В 2003 году овцу усыпили. Последние несколько лет своей жизни она страдала от артрита.
Ученые неоднократно пытались выяснить, как связана ли смерть с ее необычным происхождением - считается, что артрит в таком возрасте не свойственен овцам. Последние исследования показали, что проблемы со здоровьем не были связаны с клонированием, пишет nature.com. После серии наблюдений ученые выяснили, что «степень заболевания была такой же, как и у естественно зачатых овец и пожилых клонированных».
Последствия прогресса
Успешное клонирование овцы Долли стало настоящей сенсацией. Общественность неоднозначно относилась к подобным генетическим успехам. Ученые, которые поспособствовали рождению Долли считали, что страх общества не обоснован и затормозит научный прогресс, сообщает BBC.
Видя зарождающийся интерес к клонированию, многие страны ограничили на своей территории такие испытания на людях. В 1998 году в Париже приняли Дополнительный протокол о запрете клонирования человека подписали 19 стран. Россия не принимала участие в парижском съезде, но с 2002 года в стране в силу вступил закон «О временном запрете на клонирование человека».
Исследования в области клонирования животных продолжаются во многих странах мира. Благодаря им стала известна возможность воссоздания уже вымерших популяций. В 2009 году испанские ученые клонировали пиренейского козерога, последний представитель вида которых вымер еще в 2000 году, сообщает Радио свобода.
Китай активно занимается изучением процесса клонирования животных и редактирования генов. Там в 2017 году на свет появились несколько клонированных генетически модифицированных щенков, сообщают РИА Новости. Свои исследования китайцы планируют применить для лечения опухолей и генетических заболеваний.
«Создать человека была славная и оригинальная мысль. Но создавать после этого овцу значило повторяться.»
Марк Твен
Клонирование - это создание генетической копии живого организма. Эксперименты по клонированию велись на протяжении многих десятилетий, но успешные результаты были достигнуты совсем недавно - примерно двадцать лет назад.
Оригинал и копия
В 1996 году величайшей мировой сенсацией стало самое обычное на вид существо - овечка по имени Долли . Сенсационность ее появления на свет заключалась в том, что она не была зачата двумя родителями, как это принято у млекопитающих, а появилась в результате клонирования. Долли была точной копией другой овцы, умершей за несколько лет до ее рождения.
Большинство живых существ развиваются из оплодотворенной яйцеклетки, и получают в наследство половину генетического материала от матери и половину - от отца. При клонировании все происходит иначе: весь генетический материал берется от одной особи, поэтому новый организм становится точной копией своего «прародителя».
Как осуществляется процедура клонирования? В первую очередь нужна оплодотворенная яйцеклетка. Ее извлекают из животного, после чего из этой яйцеклетки удаляется ее главная часть - ядро, где содержится ДНК со всей генетической информацией. Вместо удаленного ядра в яйцеклетку имплантируют новое, взятое из клетки другой взрослой особи этого же вида. Оплодотворенную яйцеклетку с новым ядром помещают в матку самки (суррогатной матери), где происходят нормальный рост и развитие. Когда приходит время родов, на свет появляется генетическая копия той особи, у которой взяли клеточное ядро.
До того как эксперимент завершился успехом и на свет появилась овечка Долли, было проведено 276 попыток пересадки ядра в яйцеклетку. Все они заканчивались неудачей на той или иной стадии.
После опыта с овечкой Долли было проведено множество успешных экспериментов по клонированию этих животных. На свет появились клоны клонов и клоны клонов клонов
Зачем нужно клонирование?
Главная биологическая сенсация, прославившая овечку Долли и ее создателя Яна Вильмута, заключается в том, что была открыта способность генов к «обнулению». Что означает этот термин? В каждой клетке есть ДНК со всей генетической информацией. Потенциально могут работать все гены, но на деле клетки со временем делятся «по специальностям». Например, в клетках поджелудочной железы работает ген, отвечающий за выработку инсулина. В клетках сердца этот ген тоже есть, но на определенном этапе развития организма он «засыпает». Все гены активны только в самом начале развития, на стадии оплодотворенной яйцеклетки.
Для процедуры клонирования можно взять клеточное ядро из любой ткани организма. Например, в случае овечки Долли была использована замороженная клетка вымени. И хотя многие гены уже были отключены, а работали только те, которые нужны в ткани молочной железы, оказавшись в оплодотворенной яйцеклетке, все гены активизировались снова. Этот и называется «обнулением». Ян Вильмут наглядно доказал, что можно взять любую клетку живого организма - неважно, из какого органа, - и вырастить из нее точную копию данного организма.
Можно вырастить не только целый организм, но и отдельную ткань. Такое клонирование называют терапевтическим, потому что его предполагается использовать для лечения или даже полной замены органов. Орган, выращенный в лабораторных условиях из собственной клетки пациента, не будет отторгаться. Клонирование же целых организмов, называемое репродуктивным, используют для восстановления исчезающих или уже исчезнувших видов животных. Многие исследователи видят блестящее будущее в репродуктивном клонировании человека, но пока такие эксперименты запрещены по этическим соображениям.
Нужно понимать, что клон, при его генетической идентичности, все же не является абсолютной копией оригинала. Во-первых, какие-то изменения происходят на этапе развития, во-вторых, клон будет обладать собственным, индивидуальным сознанием, так как он - отдельная самостоятельная личность.
Клонирование животных развивается семимильными шагами. В Америке с 2004 года клонируют кошек, чуть позже была разработана технология клонирования собак. Так что каждый, кто потерял питомца, может за определенную, совсем не маленькую сумму воссоздать его копию