Особливості клонування

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

скачати

РЕФЕРАТ

по курсу Природознавство

по темі: Особливості клонування

Зміст

Введення

1. Поняття та історія клонування

1.1 Біологічна сутність клонування

1.2 Історичний нарис

2. Клонування людини

Висновок

Список літератури

Введення

. Мабуть, жодне із досягнень науки не викликало в минулому столітті таких бурхливих дебатів, як клонування. Завдяки історичному науковому прориву д-ра Яна Вільмута і його колег з Великобританії клонування людини зараз вже дуже близько до реальності. Ця можливість потенційно дає всьому людству неймовірні можливості. Ось тільки які? Суперечки в науковому світі між прихильниками і супротивниками клонування стають все більш спекотними з кожним роком. На жаль, на обговорення цієї теми з самого початку робили вплив сенсаційні, але що вводять в оману повідомлення ЗМІ, і загальна негативна емоційна реакція, породжена помилковою науковою фантастикою. Негативне ставлення до клонування, в першу чергу людей - більше наслідок захоплюючою дух новизни ідеї, ніж будь-яких реальних небажаних наслідків. Цілком можливо, що при розумному регулюванні переваги клонування людей істотно переважили б недоліки. Якщо громадськість накладе повну заборону на клонування людини, це може бути сумним епізодом в людській історії.

У роботі ми спробуємо розібратися як з перевагами, так і з передбачуваними негативними наслідками клонування тварин і людини.

  1. Поняття та історія клонування

    1. Біологічна сутність клонування

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. Це - головна перешкода при клонування дорослих хребетних тварин. Диференціація клітин у ході розвитку хребетних супроводжується інактивацією непрацюючих генів. Тому клітини втрачають тотипотентність, диференціювання стає незворотною. Зрештою, в одних клітин відбувається повне репресування геному, в інших - у тій чи іншій мірі деградує ДНК, а в деяких випадках руйнується навіть ядро. Однак поряд з диференційованими клітинами культивовані in vitro (у пробірці) клітинні популяції містять малодиференційовані стовбурові клітини, які й можуть бути використані як донори ядер для клонування ссавців.

    1. Історичний нарис

Початок історії доречно датувати 1839 роком, коли Теодор Шванн довів свою клітинну теорію, закріплену в підручниках біології наступним гаслом: клітина походить від клітини. Клітинна теорія таїла в собі два суперечні початку: спадковість і диференціацію. Утворюються чи в результаті клітинного ділення дві ідентичні дочірніх клітини, або похідні різні? Коли через деякий час носієм спадковості визначили несе хромосоми ядро, увагу вчених переключилася з клітинного на ядерний потенціал. Одним із видатних учених, займався проблемою був Ганс Спіман. Його дослідження були перервані війною. Після Другої світової війни, радянський ембріолог Георгій Вікторович Лопашов розробив метод пересадки (трансплантації) ядер у яйцеклітину жаби. Однак ученому не пощастило. У серпні 1948 року відбулася сумнозвісна сесія ВАСГНІЛ, де остаточно утвердилося незаперечне лідерство в біології відомого борця з генетикою Т.Д. Лисенко. Як це часто траплялося в історії російської науки, пріоритет дістався американським ембріолога Роберту Брігс і Томасу Кінгу, коли в 1952 році вони потрясли вчений світ повідомленням про вдалу пересадку ядра жаби Rana pipiens. Але до 1960 року Брігс і Кінг прийшли до невтішного висновку, що диференціація супроводжується прогресуючим звуженням можливості ядер стимулювати нормальний розвиток організму. У той же самий час в Англії шведський ембріолог Майкл Фішберг спільно з колегами Томасом Елсдейлом і Джоном Гердон працював над виглядом жаби Xenopus laevis, більш перспективним для досліджень, ніж Rana, оскільки там легше вирішувались питання трансплантації. На прикладі Xenopus вдалося виростити пуголовків з ядер статевозрілих особин. Це був справжній прорив. На прикладі Xenopus Гердон з колегами в кінці кінців навчилися створювати плідних дорослих жаб, використовуючи ядра окремих епітеліальних клітин травного тракту пуголовків. Це означало, що використовується для пересадки генетичний матеріал все ще містив необхідну інформацію для всього організму. Навколо досліджень Гердона піднявся великий шум. Тоді вперше заговорили і про клонування людини. Поряд з амфібіями проводилися і досліди на ссавців. Ще в 1942 році були отримані живі особини щурів з ізольованих на етапі двухклеточного поділу бластомерів, а в 1968 році - кролики із бластомерів поділені на 8 клітин. Успішні досліди з амфібіями змусили вчених задуматися про клонування ембріонів ссавців, зокрема мишей. Перше клонування миші і клонування перший ссавця було здійснено в СРСР в 1987 р. в лабораторії Чайлахян Л.М, Вепренцева Б.М., Свиридової Т.А., Нікітіна В.А. Автори послали свою статтю - в журнал "Nature", але робота не була опублікована. Відповіддю на послану статтю було абсолютне мовчання редакції журналу. Першість у клонуванні перший ссавця за радянськими вченими не визнано досі. У 1979 році Стін Вілландсен виростив окремі дорослі клітини з восьміклеточних ембріонів вівці і великої рогатої худоби. Експерименти з пересадки ядер для великої рогатої худоби виявилися більш ефективними, ніж для мишей. У 1991 році Вілландсен повідомив про експеримент по перенесенню 100 ядер телят, джерелом яких була морула. Результатом таких експериментів з'явилися клони восьми телят, отриманих з ембріона одного донора. На жаль, всі телята розвивалися з відхиленнями і мали явні ознаки патології. У лютому 1997 року з'явилося повідомлення про те, що в лабораторії Яна Вільмута в шотландському місті Едінбургу в Рослінського інституті зуміли клонувати вівцю. Як стало відомо пізніше, тільки один досвід з 236 став вдалим. Ян Вілмут з шотландського інституту Росліна в 1997 році оголосив про клонування перших ссавця з ядра соматичної клітини. У результаті таких маніпуляцій з 244 зразків 34 розвинулися до стадії, коли їх можна було імплантувати в матку сурогатної матері. Влітку 1995 року народилися 5 ягнят, з яких двоє - Меган і Мораг, перші клоновані ссавці - дожили до статевозрілого віку, але незабаром загинули. Так стали з'являтися на світ клоновані вівці. Доллі виявилася єдиною вижила з 277. У 2002 році у Доллі було відзначено розвиток артриту, який як передбачається, міг стати результатом генних мутацій, ініційованих процесом клонування. Крім артриту у тварини спостерігався цілий ряд відхилень від нормального розвитку і в лютому вчені приспали знамениту овечку через прогресуючу хворобу легенів. Доллі померла у віці 6 років. Нині вже отримано клони таких ссавців як вівця, миша, щур, кішка, корова, коза, свиня, кінь, мул, кролик і собака.

Технологія клонування не є досконалою. Багато клони вмирають після імплантації в матку, інші - внаслідок аномалій розвитку. Причина - неповне перепрограмування генетичного матеріалу.

У 2006 р. виповнилося 10 років з моменту науково-підтвердженого клонування тварини. Відзначимо основні віхи після цієї події.

    • 1997 Американський лікар Річард Сід оголосив про будівництво власної клініки з клонування людини;

    • 2001 Італійський доктор Северіно Антінорі оголосив про плани створення клонованих дітей для безтілесних пар;

    • 2001 Декан медичного факультету Університету Піттсбурга Джеральд Шатт провів 724 невдалі спроби клонування мавпи;

    • 2002 Генетик Ірина Полежаєва вперше в світі клонувала кошеня, а в 2006 р. - кінь;

    • 2002 р. Президент компанії Clonaid Бріжит Буаселье оголосила про народження першої клонованої дитини, не представивши жодних наукових доказів;

    • 2004 Корейський біолог Хван У Сок розробив нову технологію клонування людини, яка згодом виявилася фальшивкою;

    • 2006 Американський медик Панайотіс Зевос вперше опублікував технологію клонування людини.

Отже роботи з клонування хребетних були розпочаті на амфібія на початку 50-х років і інтенсивно тривають ось уже п'ять десятиліть. Що стосується амфібій, то проблема клонування дорослих особин залишається до цих пір не вирішеною. Встановлено, що в ході клітинної диференціювання у хребетних відбувається або втрата певних генних локусів або їх необоротна інактивація. Судячи з усього, втрачається та частина генома, яка контролює не ранні, а більш пізні етапи онтогенезу, зокрема, метаморфоз амфібій. Механізм цього явища поки не піддається науковому поясненню. Але очевидно, що для клонування дорослих хребетних необхідно використовувати малодиференційовані діляться клітини. Це методично важливе положення було враховано в більш пізніх роботах.

Клонування тварин може виявитися особливо важливо в селекції, так як для отримання сільськогосподарських тварин, зокрема, великої рогатої худоби, із закріпленими особливо цінними якостями звичайними прийомами потрібні десятки років роботи.

  1. Клонування людини

Клон - це ідентичний близнюк іншої людини, відстрочений у часі. По суті, мова йде навіть не про клонування, а про отримання копії окремого індивіда, оскільки термін «клонування» передбачає отримання якогось безлічі особин. Але слово вже прижилося, тому використовується як і раніше. Науково-фантастичні романи і кінофільми створили у людей враження, ніби людські клони виявляться бездумними зомбі, монстрами кшталт Франкенштейна або двійниками.

Насправді ж існує думка, що клони людини будуть звичайними людськими істотами. Їх буде виношувати звичайна жінка протягом 9 місяців, вони народяться і будуть виховуватися в сім'ї, як і будь-який інший дитина. Їм буде потрібно 18 років, щоб досягти повноліття, як і всім іншим людям. Отже, клон-близнюк буде на кілька десятиліть молодша за свого оригіналу, тому немає небезпеки, що люди будуть плутати клону-близнюка з оригіналом. Так само як і ідентичні близнюки, клон і донор ДНК будуть мати різні відбитки пальців. Клон не успадкує нічого зі спогадів оригінальному індивіда. Завдяки всім цим розбіжностям, клон - це не ксерокопія або двійник людини, а просто молодший ідентичний близнюк. Людські клони будуть мати ті ж самі юридичні права і обов'язки, як і будь-який інший чоловік. Клони будуть людськими істотами в самому повному розумінні. Основні моменти, через які клонування людини викликає безліч заперечень, наступні:

  • становлення людини як особистості, базується не тільки на біологічній спадковості, воно визначається також сімейної, соціальної і культурним середовищем. При клонуванні індивіда неможливо відтворити всі ті умови виховання і навчання, які сформували особистість його прототипу (донора ядра).

  • при безстатевому розмноженні спочатку жорстка запрограмованість генотипу зумовлює менше різноманітність взаємодій організму, що розвивається до мінливих умов середовища (порівняно зі статевим розмноженням, коли у формуванні індивіда беруть участь два геному, складним та непередбачуваним чином взаємодіють між собою і з навколишнім середовищем). Це заперечення базується на т.зв. екстремальної екстраполяції. На планеті існує понад 5 млрд. людей. Очевидно, на перших порах клонування людини буде проводитись дуже у скромних масштабах через передбачуваної вартості процедури. Крім того, більшість жінок все ж не захочуть бути матерями клонів-близнюків. Мине багато десятиліть раніше, ніж загальна кількість клонів людей досягне хоча б 1 млн. чоловік у всьому світі. За процентним співвідношенням, це склало б мікроскопічну частину від загального населення і не зробило б ніякого впливу на генетичну різноманітність людей. Але у подальшому обмеження стануть необхідними. Але де провести межу? Це питання може виявитися нерозв'язним.

  • практично всі релігійні вчення наполягають, що поява людини на світ - в «руках» вищих сил, що зачаття і народження мало відбуватися тільки природним шляхом.

  • вважається, що клонування людини може призвести до створення виродків і монстрів. Клонування людини часто зіставляється з генною інженерією людини. При клонуванні ДНК копіюється, в результаті чого з'являється ще одна людина, точний близнюк існуючого індивіда і отже - не монстр або урод. Генна інженерія ж має на увазі модифікацію людської ДНК, у результаті чого може з'явитися людина, несхожий ні на одного іншого, раніше існуючого. Це імовірно могло б привести до створення дуже незвичайних людей, навіть монстрів. Генна інженерія людини, маючи великий позитивний потенціал, дійсно дуже ризикована справа, і повинна була б проводитися тільки з величезною обережністю і під наглядом. Клонування ж безпечно і банально в порівнянні з генною інженерією. Це часто виступає доказом на захист клонування: «Якщо ви побоюєтеся клонування людини, то генна інженерія людини вас повинна просто жахати».

  • технологія не досконала, вона може призвести до смерті плоду. Жодна сфера людської діяльності не вільна від випадкової смерті. Клонування людини - не виняток. Деякі з клонованих в раслинні овечок були мертвонароджені. На даний момент технологія клонування ссавців знаходиться в експериментальній стадії і відсоток успішних результатів поки що низький. Судячи з додатковим експериментів на вищих ссавців, можна передбачити, що процедура клонування буде удосконалена аж до такої якості, коли ризик викидня або смерті дитини буде такою ж, що і для решти народжень

У той же час існує як мінімум дві вагомі причини на захист клонування:

  • надати можливість сім'ям зачати дітей-близнюків видатних особистостей;

  • дозволити бездітним парам мати дітей.

Клонування видатних людей явище вельми неоднозначне. В даний час неможливо з упевненістю сказати, який відсоток близнят видатних людей буде робити рівні за значимістю вклади в науку, і чи буде давати взагалі. У той же час це може скоротити вливання сторонніх талантів у наукову сферу. Однак якщо заборонити клонування, цього ми ніколи і не дізнаємося. Рішучість та енергійність - безсумнівно, важливі характеристики багатьох видатних людей. Є припущення, що на них сильно впливає генетика. Якщо ж виявиться, що клони видатних людей не виправдовують репутацію своїх попередників, то стимул для клонування людей ослабне. Тоді ми побачимо, що люди, будучи поінформованими, захочуть проводити клонування менш часто.

Крім усього іншого, клонування людини - це нове і недосліджене правове поле, яке визначено потребують деякого законодавчого регулювання для запобігання зловживань.

Цікавий, але маловідомий факт процедури клонування, що вона виготовляється з замороженими, а не свіжими клітинами. Це означає, що немає необхідності, щоб донор ДНК, будь то тварина або людина, були живі, коли проводиться клонування. Якщо зразок тканини людини заморожений належним чином, людину можна було б клонувати через тривалий час після його смерті. У випадку людей, які вже померли, і чия тканина не була заморожена, клонування стає більш складним, і сьогоднішня технологія це робити не дозволяє. Однак для будь-якого біолога було б дуже сміливим заявити, що це неможливо. Якщо наука зможе розробити метод для отримання клону з ДНК вже померлого істоти перед нею відкриються нові можливості.

Всі тканини людини містять ДНК і можуть потенційно бути джерелом для клонування. Перелік тканин включає людське волосся, кістки і зуби. Однак, ДНК починає повільно розкладатися через кілька тижнів після смерті, руйнуючи сегменти генетичного коду. Наприклад, через 60 мільйонів років, збереглися лише короткі фрагменти ДНК динозаврів, тому шанси відтворення парку Юрського періоду невеликі. Однак існують хороші шанси відновлення послідовності ДНК із зразків людської тканини, тому що часу пройшло істотно менше. Уявіть собі генетичний код як книгу, з якої з часом випадковим чином видаляють абзаци або сторінки. Якщо у нас є тільки одна копія книги, повний текст не може бути відновлений. На щастя, у нас є більше, ніж одна копія. У кістки або зразок тканини можуть бути багато тисяч клітин, кожна зі своєю копією коду ДНК. Це подібно володіння тисячами копій тієї ж самої книги. Якщо будь-яка сторінка видалена з однієї книги, ця сторінка може виявитися цілою неушкодженою в іншій, тому, комбінуючи інформацію з багатьох клітин, можна з певністю відновити вихідний генетичний код. Ще одним обнадійливим чинник - що лише невеликий відсоток з трьох мільярдів символів генетичного коду людини відповідає за індивідуальні відмінності. Наприклад, генетичні коди шимпанзе і людей насправді на 99% збігаються. Це означає, що відновлювати доведеться менше 1% коду, тобто тільки ту частину, яка визначає індивідуальні відмінності між людьми. Все це за межами сьогоднішньої технології, але принципово можливо.

Очевидно, що клонування людини має величезні потенційні переваги і кілька можливих негативних наслідків. Як і з багатьма науковими досягненнями минулого, такими як літаки і комп'ютери, єдина загроза - це загроза нашої власної вузької розумової самозадоволення. Клони людини можуть зробити великий внесок в області наукового прогресу і культурного розвитку. У певних випадках, де передбачаються можливі зловживання, їх можна запобігти за допомогою вузькоспрямованого спеціалізованого законодавства. З краплею здорового глузду і розумним регулюванням, клонування людини - не є щось, чого потрібно боятися. Нам слід очікувати його з хвилюючим нетерпінням і підтримувати наукові дослідження, які прискорять здійснення клонування. Виняткові люди знаходяться серед найбільших скарбів світу. Клонування людини дозволить нам зберегти, а з часом навіть відновити ці скарби.

Висновок

Клонування дуже важливе явище в біології та науці в цілому. в. Дослідження, що поклали початок сучасним досягненням у галузі клонування, почали проводитися ще в XIX ст. Чимала роль в дослідженнях належить російським і радянським ученим. Клонування рослин - явище дуже давнє, стало невід'ємною частиною життєдіяльності людей, на відміну від клонування тварин і людини, де зроблені тільки перші кроки. Клонування цінних трансгенних тварин може швидко та економічно забезпечити людство новими лікарськими препаратами, що містяться в молоці, спеціально отриманих для цього генно-інженерними методами овець, кіз або корів. Клонування високопродуктивних домашніх тварин, зокрема, молочних корів, може призвести буквально революцію в сільському господарстві, так як тільки цим методом можна створити не окремі екземпляри, а цілі стада елітних корів. Це ж відноситься до розмноження видатних спортивних коней, цінних хутрових звірів, збереженню рідкісних і зникаючих тварин у природних популяціях і т.д. Роботи з домашніми тваринами дуже важливі з практичної точки зору, це викликало піднесення серед любителів домашніх тварин, які отримали можливість отримувати копії своїх улюбленців. Нові технології, без сумніву, приносять користь людству, і їх необхідно всіляко заохочувати. Заборони потрібні в тих крайніх випадках, коли явно проглядається збитки або шкода для здоров'я і благополуччя людей. Поки клонування людини можна віднести до цього розряду. Можливість створювати людські копії фактично розділила світ на дві частини: тих, хто за і тих, хто проти. Причому, проти виявилося не тільки більшість релігійних діячів, але і частина наукового співтовариства. Супротивники клонування стверджують: створення людей з ідентичним генетичним кодом протиприродно й аморально. На це прихильники ідеї відповідають, що сьогодні у світі живе 150 мільйонів людей, чий генетичний код не унікальний. Мова йде про близнюків, у яких набагато більше спільного, ніж у клона і його донора. Наступне заперечення: клонування зменшує генетичну різноманітність і робить людство більш вразливим у разі епідемій. Однак прихильники ідеї вважають, що загальна кількість клонів буде дуже незначним через високу вартість процедури клонування і небажання більшості жінок виношувати клонів. Клонування може призвести до створення людей-монстрів, кажуть супротивники. Прихильники стверджують, що в цьому сенсі набагато небезпечніше генна інженерія, оскільки в цьому випадку ДНК не копіюється, а модифікується. Клонування рівнозначно прийняттю на себе ролі Бога, вважають представники релігійної опозиції. Прихильники ідеї відповідають, що священні тексти не містять явного заборони на клонування і нагадують, що будь-яке відкриття в галузі медицини в перший час викликало аналогічні заперечення з боку релігійних діячів. Прихильники клонування стверджують, що переваги, які дає людству це досягнення науки, при розумному регулюванні значно переважить небажані наслідки. Вони вважають, що клонування дасть можливість бездітним парам мати дітей, а суспільству - відтворювати видатних особистостей: акторів, вчених, спортсменів. Результатом численних дискусій стало законодавче заборону експериментів з ембріональними клітинами в одних країнах, в інших вони, навпаки, призвели до того, що експерименти з клонування людини, нехай з деякими обмеженнями, але отримали офіційне благословення влади. Кінець ж спору про плюси і мінуси клонування, мабуть, буде покладено лише з появою першої людської копії. Саме тоді з'явиться реальна можливість дізнатися, що ж таке насправді цей двійник.

Список літератури

  1. », 2007 №12. Вир С. Клонування людини / / «NewsWeek», 2007 № 12.

  2. Данилова В.С., Кожевников М.М. Основні концепції сучасного природознавства. - М.: «Аспект Пресс», 2001.

  3. Жигалов Ю.І. Концепції сучасного природознавства .- М.: «Геліос АРВ», 2002.

  4. Концепції сучасного природознавства / / Под ред. С. І. Самигіна. - Ростов-на-Дону, 2003.

  5. Конюхов Б.В. Етична сторона клонування. / / «Наука і життя», 2006. № 5.

  6. Корочкін Л.І. Генетична теорія відбору, підбору і методів розведення тварин. - К.: Наука, 1976.

  7. Лось В.А. Основи сучасного природознавства. - М.: «ИНФРА-М», 2003.

  8. Основи природно-наукових знань для юристів / / Под ред. Е.Р Россинський., - М.: НОРМА-Инфра.М, 2000.

  9. Рузавін Г.І. Концепції сучасного природознавства. - М.: «Культура і спорт», 1997.

  10. Сінгер М., Берг П. Гени і геноми: в 2 т. - М.: Світ, 1998.

  11. Хорошавін С.Г. Концепції сучасного природознавства. - Ростов-на-Дону: Фенікс, 2005.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Реферат
56.9кб. | скачати


Схожі роботи:
Клонування
Клонування 2
Клонування тварин
Клонування за і проти
Філософія клонування
Процес і проблеми клонування
Клонування людського ембріона
Основи процесу клонування
Проблема клонування тварин
© Усі права захищені
написати до нас