Клонування ембріонів амфібій

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Клонування ембріонів амфібій

(Людина № 3, 1998)


Термін "клон" походить від грецького слова "klon", що означає - гілочка, втечу, держак, і має відношення перш за все до вегетативного розмноження. Клонування рослин живцями, нирками або бульбами в сільському господарстві, зокрема в садівництві, відомо вже більше 4-х тис. років. Починаючи з 70-х років нашого століття для клонування рослин стали широко використовувати невеликі групи і навіть окремі соматичні (нестатеві) клітини.

Справа в тому, що в рослин (на відміну від тварин) у міру їх зростання в ході клітинної спеціалізації - диференціювання - клітини не втрачають так званих тотипотентності властивостей, тобто не втрачають своєї здатності реалізовувати всю генетичну інформацію, закладену в ядрі. Тому практично будь-яка рослинна клітина, що зберегла в процесі диференціювання своє ядро, може дати початок новому організму. Ця особливість рослинних клітин лежить в основі багатьох методів генетики та селекції.
При вегетативному розмноженні і при клонуванні гени не розподіляються за нащадкам, як у випадку статевого розмноження, а зберігаються у повному складі протягом багатьох поколінь. Всі організми, що входять до складу певного клону, мають однаковий набір генів і фенотипово не розрізняються між собою.
Клітини тварин, диференціюючись, позбавляються тотипотентності, і в цьому - одна з істотних їх відмінностей від клітин рослин. Як буде показано нижче, саме тут - головна перешкода для клонування дорослих хребетних тварин.
Перші досліди на амфібія
Можливість клонування ембріонів хребетних вперше була показана на початку 50-х років в дослідах на амфібія. Американські дослідники Бріггс і Кінг розробили мікрохірургічний метод пересадки ядер ембріональних клітин за допомогою тонкої скляної піпетки в позбавлені ядра (енуклеірованние) яйцеклітини [1]. Вони встановили, що якщо брати ядра з клітин зародка на ранній стадії його розвитку - бластули, то приблизно в 80% випадків зародок благополучно розвивається далі і перетворюється на нормального пуголовка. Якщо ж розвиток зародка, донора ядра, просунулося на наступну стадію - гаструли, то лише менш ніж у 20% випадків оперовані яйцеклітини розвивалися нормально. Ці результати пізніше були підтверджені й в інших роботах.
Великий внесок у цю область вніс англійський біолог Гердон. Він першим у дослідах з південноафриканськими жабами Xenopus laevis (1962) в якості донора ядер використав не зародкові клітини, а вже цілком спеціалізувалися клітини епітелію кишечнику плаваючого пуголовка [2]. Ядра яйцеклітин реципієнтів він не видаляв хірургічним шляхом, а руйнував ультрафіолетовими променями. У більшості випадків реконструйовані яйцеклітини не розвивалися, але приблизно десята частина з них утворювала ембріони. 6,5% з цих ембріонів досягали стадії бластули, 2,5% - стадії пуголовка і тільки 1% розвинувся в статевозрілих особин (рис. 1). Однак поява кількох дорослих особин в таких умовах могло бути пов'язано з тим, що серед клітин епітелію кишечника розвивається пуголовка досить тривалий час присутні первинні статеві клітини, ядра яких могли бути використані для пересадки. У наступних роботах як сам автор, так і багато інших дослідники не змогли підтвердити дані цих перших дослідів.
Пізніше Гердон модифікував експеримент [3]. Оскільки більшість реконструйованих яйцеклітин (з ядром клітини кишкового епітелію) гинуть до завершення стадії гаструли, він спробував витягти з них ядра на стадії бластули і знову пересадити їх в нові енуклеірованние яйцеклітини (така процедура називається "серійної пересадкою" на відміну від "первинної пересадки") . Число зародків з нормальним розвитком після цього збільшувалася, і вони розвивалися до більш пізніх стадій в порівнянні із зародками, отриманими в результаті первинної пересадки ядер.
Потім Гердон разом з Ласки (1970) стали культивувати in vitro (поза організмом у живильному середовищі) клітини нирки, легені і шкіри дорослих тварин і використовувати вже ці клітини в якості донорів ядер [4]. Приблизно 25% первинно реконструйованих яйцеклітин розвивалися до стадії бластули. При серійних пересадках вони розвивалися до стадії плаваючого пуголовка. Таким чином було показано, що клітини трьох різних тканин дорослого хребетного (X. laevis) містять ядра, які можуть забезпечити розвиток принаймні до стадії пуголовка.
У свою чергу ДіБерардіно і Хофнер використовували для трансплантації ядра недслящіхся і повністю диференційованих клітин крові - еритроцитів жаби Rana pipiens [5]. Після серійної пересадки таких ядер 10% реконструйованих яйцеклітин досягали стадії плаваючого пуголовка. Однак навіть за допомогою багаторазових серійних пересадок (більше 100 клітинних циклів) реконструйовані яйцеклітини далі стадії пуголовка не розвивалися.
Таким чином, у багатьох роботах показано, що у разі амфібій донорами ядер можуть бути лише зародки на ранніх стадіях розвитку. Деякі автори називають подібні експерименти клонуванням амфібій, хоча правильніше називати їх клонуванням ембріонів амфібій, так як в цьому випадку ми розмножуємо безстатевим шляхом не дорослих тварин, а зародків.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Стаття
10.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Групи крові і трансплантація ембріонів
Розвиток серця на прикладі амфібій
Молюски проміжні господарі гельмінтів амфібій
Застосування препарату Дюфастон в період після перенесення ембріонів у програмі екстракорпорального запліднення
Клонування 2
Клонування
Клонування за і проти
Філософія клонування
Особливості клонування
© Усі права захищені
написати до нас