2015-02-14
1251
Still coming
А Что такое генетический код? Причины его единства у живых организмов. Известные исключения.
In process
А Клонирование организмов. Варианты, цели и проблемы искусственного клонирования.
Клонирование – бесполое (вегетативное) размножение организма-предка дающего потомков, являющихся его генетической копией. Клонирование может быть естественным (у бактерий, растений) или искусственным (клонирование человеком нужных ему организмов).
Есть молекулярное клонирование - репликация (возобновление, повторение) ДНК или РНК в клетке (пример искусственного – ПЦР). И есть клеточное клонирование – деление клеток, в том числе в ходе митоза. Есть полное (репродуктивное) и частичное (тканевое) клонирование организмов.
Набор генов в клетках разных тканей – один и тот же, т.к. молекулы ДНК копируются при делении очень точно. Репликация ДНК на основании комплементарности (взаимодополнения) обеспечивает передачу генетической информации дочерним клеткам. Растения используют клонирование способ вегетативного размножения.
Основные цели искусственного клонирования других организмов, в том числе человека:
1. Помощь при бесплодии (каждая седьмая пара);
2. Умножение числа организмов с заданными свойствами;
3. Восстановление или восполнение дефектных тканей органов из т.н. стволовых клеток;
4. Спасти от ряда генетических заболеваний;
5. Воссоздание вымерших или исчезающих видов (или наиболее ценных людей).
В ряде стран репродуктивное клонирование людей запрещено законом: Германия, Франция, Япония, Бразилия, Великобритания, Испания, Колумбия, Мексика, Молдова, Румыния, Сальвадор, Словения, Словакия и Эстония. В России с 2002 г. действует закон «О временном запрете на клонирование человека» (репродуктивном). Воспроизведение иных организмов, в том числе любых клеток, включая человеческие, в исследовательских целях разрешается.
«Клонирование человека встречается с множеством юридических, этических и религиозных проблем, которые на сегодняшний день еще не имеют очевидного разрешения» (из закона РФ о клонировании). «Солярис» Андрея Тарковского (1972) можно рассматривать как попытку оценить моральные проблемы клонирования людей.
«Метод перенесения ядра» - внедрение в яйцеклетку чужого ядра, ее деление и образование клона из примерно 100 бластоцитов, которые являются эмбриональными стволовыми клетками, еще недифференцировавшимися в специальные клетки (у человека их 220 видов).
1939 г. Томас Морган: «Дифференцировка – результат дифференциальной активности (экспрессии) генов» (гипотеза).
В разных типах специализированных клеток функционируют разные группы генов. В специализированных клетках работает приблизительно 10% генов, а 90% - молчат.
Стволовые клетки (автор термина Александр Максимов, 1908) – еще не дифференцированные клетки многоклеточных организмов, которые могут превратиться в дальнейшем в специальные клетки органов и тканей. Они могут быть эмбриональными (бластула) (1 на 10 тыс. клеток) и сохраняются у взрослого организма (у стариков 1 на 5-8 млн клеток).
Уникальные свойства стволовых клеток:
1. Стволовые клетки способны к ассиметричному делению;
2. Не отторгают чужую ДНК или ядро;
3. Способны дифференцироваться в любую из специальных клеток организма (их сотни видов) и развиться в целый организм.
Способны находить в организме зону повреждения и чинить её, превращаясь в специальные клетки. Факторы развития стволовых клеток содержатся в цитоплазме в виде множества мРНК всех генов. Стволовые клетки делятся и дают себе подобных или клетки-предшественники, а они уже превращаются в дифференцированные клетки. Из зиготы или бластомера можно вырастить целый организм. Такие клетки называются тотипотентными стволовыми клетками (до 11 дней). Далее по мере деления возникают группы все более специализированных стволовых клеток (плюрипотентных и т.д.)
Опыты Джона Гердона (1962) впервые показали, что возможен не только прямой, но и обратный переход:
