Овца, перевернувшая мир.

В начале хочу сделать 3 сообщения:


1. Текст довольно длинный. Читайте на свой страх и риск:)


2. Статья была размещена мною ранее на сайте TJournal.ru. Ссылку я в конце на всякий случай дам, чтобы в плагиате не обвинили:)


3. Статью я посвящаю моему другу Сергею Саблону и моей дочере Даше. Так получилось, что все трое (включая героиню статьи) родились в один день. Сергей, еще раз с днем рождения:)


Приятного чтения:)



5 июля 1996 года – ничем не примечательный летний день. Но для эмбриолога Яна Вилмута и коллег из Рослинского университета (Шотландия) он стал одним из главных в их жизни. В этот день успехом завершилась долгая и кропотливая работа ученых. «Успехом» стала обычная овца породы финн-досерт, которая появилась тот день в виварии университета. Овечке при рождении был дан номер 6LL3. Уже потом один из ветеринаров, работавших в команде Вилмута предложил имя для ягненка - Долли, в честь певицы Долли Партон. Овечка ничем не отличалась от других животных того же вида, кроме одной маленькой детали: Долли была клоном другой взрослой овцы.


Мир узнал об этом событии только 22 февраля 1997 года, когда Вилмут с соавторами опубликовал в журнале Nature статью о появлении на свет Долли и способе ее клонирования. Эта новость оказалась одним из главных событий года и вызвала бурные обсуждения в обществе. Долли стала, наверно, одним из самых узнаваемых животных на свете. И хотя сейчас ажиотаж вокруг клонирования не такой сильный, но Долли оставила большой след как в науке, так и в общественной жизни.







Ян Вилмут и его знаменитое творение


Чем же уникальна овечка Долли?


Мой очень нерепрезентативный опрос друзей и коллег показал, что никто над этим вопросом особо и не задумывался. Ответы были стандартные: либо "первый клонированный организм", либо "первое клонированное животное", либо "первое клонированное млекопитающее". Такая же ситуация творится в большинстве СМИ, освещавших тему клонирования. Мягко говоря, все эти ответы довольно неточны. Но чтобы это понять, нужно изучить теорию.


Что такое "клон"? По сути - генетическая копия родительского организма. Исходя из этого определения, можно сказать, что природа уже давно "занимается" клонированием, начиная с делящихся бактерий. Также естественным клонированием можно назвать партеногенез.


Человек занимается клонированием в хозяйственных целях тоже очень давно, в первую очередь в земледелии. Простейший пример - выращивание картофеля из клубня с глазками или размножение клубники усиками. И в том, и в другом случае мы получаем организмы генетически идентичные исходному. Так что Долли - явно не первый клонированный организм.


Клонирование животных тоже существует в природе. Например, все тот же партеногенез, а точнее - амейотический партеногенез, когда яйцеклетка самки остается со стандартным двойным набором хромосом и начинает развиваться в новую особь. Про деление и почкование я уже молчу. Если брать клонирование животных, которые неспособны к партеногенезу, то еще в 1962 году Джон Гердон из Оксфорда заявил, что смог клонировать южно-африканскую лягушку. А в следующем году китаец Тун Дичжоу впервые клонировал рыбу - азиатского карпа.


Остается только первое клонированное млекопитающее. Но вот незадача - первый клон млекопитающего - кстати, тоже овцы - был получен еще в 1984 году датским ученым Стеном Вилладсеном. То есть и здесь Долли не первая.


Однако откуда столько шума? Все дело в процессе клонирования. Но для начала немного углубимся в клеточную биологию.


Уже из школьного курса биологии мы узнаем, что наши организмы состоят из множества клеток. Они различаются по форме, строению, функциям. Но при этом все они развиваются из одной единственной клетки - оплодотворенной яйцеклетки. Как такое получается? Все дело в потентности клеток - их способности развиваться в другие типы клеток. По потентности клетки организма можно разделить на две группы - недифферницрованные (плюрипотентные и тотипотентные) и дифференцированные (унипотентные). Недифференцированные клетки характеризуются способностью к бесконечному делению и возможностью превращаться в ходе размножения в клетки разных видов. Среди недифференцированных различают тотипотентные и плюрипотентные клетки. Первые могут развиваться в любые клетки организма (пример - оплодотворенная яйцеклетка), а вторые - в ограниченное число видов клеток (пример - стволовые клетки костного мозга, которые развиваются в клеточные элементы крови: эритроциты, тромбоциты и лейкоциты).


Дифференцированные же клетки - по сути конечная стадия развития недифференцированных клеточных линий. У них в норме ограничено число делений, а все потомки дифференцированной клетки будут одинаковы по строеннию и функциям. Например, эпителиальная клетка будет при делении образовывать новую эпителиальную клетку, но не нервную и не мышечную.







Вот так развиваются из зиготы все клетки нашего организма


При делении оплодотворенной яйцеклетки - зиготы - образуется зародыш, состоящий из клеток-бластомеров. В 1894 году Ханс Драйш показал, что отдельный изолированный от зародыша бластомер может развиваться в организм, т. е. бластомеры являются тотипотентными клетками. Таким образом в руках биологов оказался удобный клеточный материал для опытов по клонированию. В 1938 году была показана возможность пересадки ядра в безъядерную яйцеклетку. Все остальное уже было, как говорится, делом техники.


В ходе первых опытов по клонированию ученые использовали генетический материал амфибий и рыб, пересаживая в безъядерные яйцеклетки ядра дифференцированных клеток этих организмов. И все шло неплохо, пока биологи не перешли к клонированию млекопитающих. И вот тут начались проблемы. Сперва мешало то, что яйцеклетка млекопитающих была мала по сравнению с яйцеклеткой той же лягушки. Эта проблема была решена улучшением техники манипуляций с клетками. Но вот потом... Пересадка ядер дифференцированных клеток в яйцеклетки млекопитающих приводила к тому, что зигота переставала делиться (или не начинала вовсе) и развитие зародыша останавливалось. То есть простая пересадка ядра не давала нужного результата. Начали экспериментировать с ядрами эмбриональных клеток и выяснили. что после определенного числа делений бластомеры утрачивали свою тотипотентность и превращались в плюрипотентные клетки, ядра которых также не подходили для клонирования. Поэтому первых млекопитающих клонировали из бластомеров, полученных от зародышей на ранних стадиях развития (обычно 8-ми или 16-клеточные зародыши). Ну и параллельно думали, как обойти это неожиданное препятствие.


И вот это удалось как раз сделать Яну Вилмуту и его коллегам. Овца Долли была получена в результате пересадки ядра клетки эпителия молочной железы. Т. о. она стала первым млекопитающим, которое было получено с использованием генетического материала дифференцированной клетки. Кстати, забавный факт. Как уже было упомянуто, овцу назвали Долли в честь певицы Долли Партон. Певица кроме творчества была знаменита еще своим, кхм, выдающимся бюстом, а так как овечка Долли "родилась" из клетки вымени, то ветеринарам и пришла в голову такая ассоциаця.







Долли Партон. Действительно, есть, что показать


Собственно сама схема клонирования животного выглядит несложной. Сперва мы берем от одного взрослого животного обычную дифференцированную клетку, от другого - яйцеклетку, из которой удаляем ядро. Далее переносим ядро из дифференцированной клетки в яйцеклетку, стимулируем деление и подсаживаем третьему животному - "суррогатной матери", которая и вынашивает клон.


Однако на деле все оказывается сложнее. Стоит хотя бы отметить тот факт, что Долли оказалось единственным из 277 зародышей-клонов, который смог развиться в полноценную особь. Некоторое время даже ходили предположения в мошенничестве и подлоге со стороны Вилмута. Мол, вместо ядра клетки эпителия молочной железы ученые случайно или намеренно внесли ядро недифференцированной клетки. Однако дальнейшие исследования и улучшение процесса клонирования показали, что способ Вилмута работает.


Стоит еще заметить, что некоторые комментаторы не считают Долли полным клоном. Дело в том, что в ядерных клетках геном, помимо ядра, хранится еще в митохондриях - органеллах клетки, ответственных за энергитический обмен. То есть у Долли было по сути два генома: один (ядерный) - от донора ядра, другой (митохондриальный) - от донора яйцеклетки. Но в целом это уже придирки.


Жизнь и смерть овцы.


После рождения Долли развивалась как обычная овца. Она даже умудрилась родить шестерых ягнят. Ученые опасались, что пристальное внимание к овечке может ей навредить и оставили ее в стойле, что ее в итоге и погубило. Сперва у Долли стал развиваться артрит, который явился результатом недостаточного моциона и гиподинамии. Но этот артирт успешно лечили противовоспалительными препаратами. Потом Долли подхватила вирус JSRV, в результате чего у нее началось прогессирующее заболевание легких. 14 февраля 2003 года Долли пришлось усыпить из-за тяжести ее заболевания. Чучело Долли выставлено в Королевском музее Шотландии.


Смерть Долли вызвала спороы относительно безопасности клонирования. Появились опасения, что столь ранняя кончина овцы вызвана быстрым старением организма. Справделивости ради стоит заметить, что связь артрита с быстрым старением животного была просто высказана на какой-то конференции, а дальше простое предположение методом "испорченного телефона" превратилось в "неопровержимый факт". Однако в июле 2016 года в журнале Nature была опубликована статья К. Синклера из университета Ноттингема (Великобритания), в которой он сообщал о жизни 4-х клонов уже самой Долли, полученных методом переноса ядра из клеток молочной железы в яйцеклетку. Клоны появились в 2007 году, т. о. на момент публикации статьи им было 9 лет, что уже явно превосходило возраст смерти Долли. При этом развивались они также, как и обычные животные. Так была поставлена точка в споре о преждевременном старении клонов - этот эффект не подтвердился.







Клоны клона. Рекурсия какая-то.


Скандалы, интриги, расследования.


Как я уже упоминал, рождение Долли вызвало бурную общественную реакцию. Спектр мнений был широк: от "будущее наступило" до "приближается конец света". Внезапно оказалось, что книжная фантастика оказалась не такой уж и фантастичной. Технология клонирования была еще слишком сырой, но сразу поползли слухи о клонировании людей.







Гринпис в Германии протестуэ против клонирования. Вольный перевод надписи на транспаранте: Патент на жизнь: клонировать, манипулировать, получать профит.


И здесь на первый план вышла контора "Клонэйд". Ее представители заявили, что начинаютт эксперименты по клонированию человека. В 2003 году они объявили о рождении первого ребенка-клона, названного Евой. Вот только никаких доказательств этого события они так и не предъявили. Также большие сомнения в деятельности этой фирмы вызывают ее связи с сектой раэлитов. Самое смешное, что представители компании до сих пор время от времени сообщают об очередном клонировании человека. Только показать клонов пока что не получается.







Глава раэлитов Клод Ворилон. Очень одухотворенное лицо.


Кончено, такая деятельность выглядит как обыкновенное мошенничество, но бурления начались мощные. Вокруг клонирования людей развернулись дебаты об этической и юридической стороне технологии. В итоге ряд стран ввели ряд ограничений на клонирование людей. Первым правовым актом, запрещающим клонирование человека, стал Дополнительный протокол к Конвенции о защите прав человека и человеческого достоинства, который был принят Комитетом министров Совета Европы в 1997 году и подписан 24 (из 43) странами-членами Совета Европы. 1 марта 2001 года Протокол вступил в действие.


Ряд стран разработали свои правовые акты, регулирующие вопросы клонирования. В 2005 году ООН призвала страны принять законы, запрещающие любые виды клонирования. Часть стран (в т. ч. и Россия) предложили оставить терапевтическое (для получения стволовых клеток) клонирование на усмотрение каждого государства по отдельности. Ряд стран ввели в свои уголовные кодексы статьи, криминализующие клонирование людей.


В России сейчас действует бессрочный мораторий на клонирование человека. Минздрав предложил ввести закон о "Клеточных биомедицинских технологиях", который устанавливал бы бессрочный запрет на клонирование человека. В той редакции, которая была принята и вступила в силу 1 января 2017 года, нет слова "клонирование", но есть запрет на создание эмбриона человека. Так что борьба продолжается.


Еще одним скандалом, связанным с клонированием, стала деятельность корейского биолога Хван У Сока. Он работал в Сеульском национальном университете и занимался клонированием стволовых клеток. Хван опубликовал несколько статей, где описал удачные результаты своих исследований. Однако в 2006 году его уличили в подделке экспериментов и нарушении биоэтики. Биолог был с позором лишен всех наград и уволен с работы. Правда позднее он частично реабилитировался, когда смог показать клонированых им животных, но его научная репутация оказалась полностью загубленной.







Фу таким быть, господин Сок


Что же дальше?


Хоть прошло много времени и ажиотаж вокруг клонирования потихоньку спал, но многие вопросы как биологического, так и гуманитарного характера в этой области все равно остаются актуальными. Но при этом развитие технологии клонирования продолжается.


После Долли были получены клоны многих сельскохозяйственных животных, что открывает перспективы для широкого применения клонирования в животноводстве. Эта зоотехнология дает возможность быстрого получения стад высокопродуктивных животных. Уже есть коммерческие предложения. Например, в Южной Корее компания Sooam BRF клонирует служебных собак, занятых в поисках взрывчатки или наркотиков. Это считается перспективным направлением, так как обоняние у собак сильно зависит от генетики, а получение клонов позволяет снизить процент отсева при обучении животных. Даже наша полиция познакомилась с клонированными служебными псами, правда не очень удачно.


Также эта компания за приличные деньги делает клонов умерших домашних любимцев. Хотя немного смущает, что главой компании и главным ее специалистом является уже упомянутый Хван У Сок, но научной работой он тут не занимается, а вот техникой клонирования он владеет хорошо.


Еще одним возможным направлением клонирования является воссоздание вымерших видов животных. Нет, парка Юрского периода вживую мы скорее всего не увидим, но вот посмотреть на мамонта или дронта вполне возможно, хотя на этом пути есть проблемы.


В целом как и у любой новой технологии, у клонирования пока что есть свои недостатки. В частности из-за того, что это очень трудоемкий процесс, который имеет довольно низкий выход. Приходится создавать множество эмбрионов, из которых до рождения доживает меньше половины. С другой стороны по сравнению с результатом Долли (1/277) нынешние 30% выживаемости уже можно считать прорывом.


Также клонирование поднимает вопрос генетического разнообразия. Мы получаем высокопродуктивных особей, но в целом популяция генетически беднеет, что может обернуться неприятностями в будущем, когда окажется, что все клоны плохо адаптируются к малейшему изменению условий. Однако ж никто не мешает вести обычную племенную работу параллельно с клонированием.


В целом остается констатировать, что рождение Долли оказало сильное влияние на нашу жизнь. И хотя многие проблемы еще не решены, но само появление этой технологии изменило биологию навсегда. А уж будущее покажет, сможет ли человечество грамотно использовать клонирование в своих целях. Но в любом случае маленькая овечка все равно будет оставаться для нас примером фантастики, ставшей реальностью.






Ну и напоследок - самая знаменитая фотография Долли. Разве не милашка?

Ссылка на статью на TJ

#наука #биология


Lim0n
Автор Lim0n
07.07.2018 0:05:17
15
7
0
99
kistochka
kistochka 07.07.2018 8:45:09
Лучше уж по старинке размножаться. {#emotions_dlg.kiss3}
Яйцеклетка + сперматозоид= новое живое существо.
Выделить Показать
0
1
0
kistochka
kistochka 07.07.2018 8:45:43
А вообще, очень познавательно. 
Спасибо большое.
Выделить Показать
0
1
0
Владимир
Владимир 08.07.2018 0:27:15
Спасибо за ваши статьи.
Выделить Показать
0
2
0
Motorаzor
Motorаzor 14.07.2018 10:32:27
Отличная статья! И все же, клонирование человека, так или иначе неизбежно, это лишь вопрос времени
Выделить Показать
1
0
0
Lim0n
Lim0n 14.07.2018 16:14:32
Вопрос только один: а смысл? Ну разве что получение стволовых клеток из эмбрионов.
Выделить Показать
1
0
0
Motorаzor
Motorаzor 15.07.2018 8:16:54
Была бы технология, а уж смысл всегда найдётся. Безутешные родители потерявший ребёнка. Военные цели, медицинские, ой я вам кучу сфер применения могу назвать. 
Выделить Показать
1
0
0
Lim0n
Lim0n 15.07.2018 11:56:20
Перечислите. Только я их представляю и вижу, какие проблемы (помимо этических) это все будет тормозить. Например, долгий срок роста организма.
Выделить Показать
0
0
0
Motorаzor
Motorаzor 15.07.2018 15:36:57
Вот смотрите, родители потеряли ребёнка в результате аварии, скажем ему было лет пять. И вдруг выясняется что один из родителей стал бесплодным, мало ли какие причины. Клонирование выход или нет? Особенно если учесть, что они получают точную копию своего сына или дочери
Выделить Показать
1
0
0
Lim0n
Lim0n 15.07.2018 16:09:14
Далеко не выход. Во-первых, бесплодие бывает разным. Во-вторых, еще надо смотреть, у кого будет бесплодие и какого типа. В-третьих, сама процедура чрезвычайно трудоемка - ЭКО значительно проще и в подавляющем большинстве случаев эффективнее. Ну и в-четвертых, родители получат лишь генетическую копию сына (в лучшем случае), но это все равно будет уже во многом другой человек.
Выделить Показать
1
0
0
Motorаzor
Motorаzor 15.07.2018 18:13:23
Мы говорим о будущем, ведь так? Подозреваю, что в будущем технология клонирования будет несложной, поэтому говорить про Эко, в данном контексте, нецелесообразно. Идём дальше. Вы говорите, что во многом это будет другой человек. Да, другой, но и просто родившийся ребёнок у этих же родителей будет другим. Но суть не в этом, вы спрпсили практическое применение, я ответил  вот один из вариантов и он не плох совсем с точки зрения этики
Выделить Показать
1
0
0
Lim0n
Lim0n 15.07.2018 18:59:44
Так в будущем и с бесплодием будут эффективнее бороться, так что и тут клонирование окажется не у дел.
Тут нужно именно спрашивать себя, зачем нам клонировать организм. И в этом плане клонирование человека не дает однозначного ответа, когда есть более удобные альтернативы, что сейчас, что в будущем.
Выделить Показать
1
0
0
Motorаzor
Motorаzor 15.07.2018 19:15:21
Предположим, удаётся записать на цифру слепок человеческой личности, который можно записать в мозг клона и тогда получается 100 процентная копия, да ещё, если будет возможность сразу вырастить 5 летнего ребёнка.... Стойте ка, у меня появилась идея для рассказа))),  Ещё раз спасибо вам за статью)
Выделить Показать
1
0
0
Lim0n
Lim0n 15.07.2018 21:20:10
Если бы, да кабы... Вот после таких фантастических рассказов и появляются нелепые слухи вокруг биотехнологических манипуляций.
Выделить Показать
1
0
0
Motorаzor
Motorаzor 15.07.2018 21:51:13
Все что когда то казалось фантастикой, со временем становится прозой жизни
Выделить Показать
1
0
0
Lim0n
Lim0n 15.07.2018 22:26:49
Я бы не стал так утверждать. Когда знаешь научные основы того или иного явления, то фантастика в подавляющем большинстве случаев становится откровенным бредом😆
Выделить Показать
0
2
0
Комментировать публикацию
Мы в соцсетях
0

Монумент у братской могилы, где захоронены 773 погибших воина (537 их которых...

2

Памятник основателям Старого Оскола

0

Старооскольский ЗАГС

0

Старооскольский театр для детей и молодежи

9

Ночной охотник