Самостоятельная работа: Клонирование организмов

План:
Введение--------------------------------------------------------------------------------------3
Клонирование овечки Долли-------------------------------------------------------------4
Виды клонирования------------------------------------------------------------------------6
Клонирование растений-------------------------------------------------------------------9
Клонирование человека--------------------------------------------------------------------10
Заключение-----------------------------------------------------------------------------------12

Дата добавления на сайт: 18 июня 2024


Скачать работу 'Клонирование организмов':


АО «Медицинский Университет Астана»
Кафедра молекулярной биологии
СРС
Тема: «Клонирование организмов»
Выполнил: Яндиев Б.Б.
Факультет: ОМ
Группа: 143
Проверил(а):
Срок сдачи:
Оценка:
Астана 2012
План:
Введение--------------------------------------------------------------------------------------3
Клонирование овечки Долли-------------------------------------------------------------4
Виды клонирования------------------------------------------------------------------------6
Клонирование растений-------------------------------------------------------------------9
Клонирование человека--------------------------------------------------------------------10
Заключение-----------------------------------------------------------------------------------12
Введение
Наш век богат на открытия в области биологии. В частности, генетика, по сути являющаяся молодой наукой, вокруг которой всегда было много споров и дискуссий, сделала огромный шаг вперед. Прогресс в области генетики, ее контакты с молекулярной биологией позволили приоткрыть завесу таинственности еще одной важнейшей проблемы — проблемой появления человека на Земле. Новые биотехнологии проложили дорогу для внедрения достижений генетики в медицину и сельское хозяйство, посвященные трансгенезу и программе «Геном человека». По-видимому, не случайно эту науку называют среди лидеров естествознания XXI-го века. Достижения в области клонирования породили немало вопросов. С одной стороны, появились новые возможности: вывести на рынок генетически модифицированные продукты, создать принципиально новые лекарства, трансплантировать органы, решить проблему бесплодия и избавить человечество от некоторых наследственных заболеваний. А с другой стороны, возникает нравственный вопрос, связанный с аморальностью клонирования человека. HYPERLINK "http://t-human.com/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5" Первоначально слово клон (англ. cloning от греч. κλων — «веточка, побег, отпрыск») стали употреблять для группы растений (например, фруктовых деревьев), полученных от одного растения-производителя вегетативным (не семенным) способом. Эти растения-потомки в точности повторяли качества своего прародителя и служили основанием для выведения нового сорта (в случае полезности их свойств для садоводства). Позже клоном стали называть не только всю такую группу, но и каждое отдельное растение в ней (кроме первого), а получение таких потомков — клонированием. Со временем значение термина расширилось и его стали употреблять при выращивании культур бактерий. Успехи биологии показали, что и у растений, и у бактерий сходство потомков с организмом-производителем обусловливается генетической идентичностью всех членов клона. Тогда уже термин клонирование стали употреблять для обозначения производства любых линий организмов, идентичных данному и являющихся его потомками. Позже название клонирование было перенесено и на саму технологию получения идентичных организмов, известную как замещение ядра, а потом также и на все организмы, полученные по такой технологии, от первых головастиков до овцы Долли.
Пока технология клонирования человека не отработана. Здесь встает целый ряд вопросов, как технических, так и социально-этических, правовых, религиозных. Но в целом, можно уверенно говорить, что вопрос технологии решён. На сегодняшний момент, существует опыт клонирования животных - мышей, кроликов, овец, свиней, коров и обезьян.Клонирование овечки Долли
HYPERLINK "http://elementy.ru/trefil/21113" В 1996 году весь мир был взбудоражен новостью об овечке Долли. В результате экспериментов, выполненных под руководством Яна Уилмута, родилась овца, генетически идентичная взрослой овце. В норме (см. Законы Менделя) особь вырастает из одной оплодотворенной яйцеклетки, получив половину генетического материала от одного родителя и вторую половину — от второго. При клонировании же генетический материал берут из клетки одной живущей особи. Делается это так: из одной оплодотворенной клетки (зиготы) удаляют ядро (в котором находится ДНК). Затем извлекают ядро из клетки взрослой особи этого же вида и имплантируют его в лишенную ядра зиготу. Это яйцо имплантируют в матку самки данного вида и дают ему возможность расти, пока не придет время родов.
Сенсационность клонирования, принесшая Яну Уилмуту и Долли мировую известность, заключается в характере изменений клеточной ДНК по мере развития эмбриона . В начале в зиготе «включены» все гены, другими словами, все они могут работать. Однако в определенные сроки клетки становятся специализированными — в них отключаются разные гены, и их эффект больше не проявляется (на языке генетиков это называется «они не могут экспрессироваться»). Например, в каждой клетке вашего организма есть гены, отвечающие за синтез инсулина, но при этом инсулин вырабатывается только определенными участками поджелудочной железы. Во всех остальных клетках вашего тела (например, в клетках кожи, нервных клетках головного мозга) ген инсулина отключен.
Очевидно, что в ДНК, имплантированной в оплодотворенную яйцеклетку, какие-то гены уже отключены; какие именно и в какой последовательности — определяется тем, из какого органа взрослой особи была получена клетка. Оказывается, оплодотворенное яйцо — мы до конца не понимаем, как это происходит — способно вновь установить часы клетки на «0», т. е. вновь включить все гены, благодаря чему становится возможным нормальное развитие эмбриона. В этом суть великого открытия Уилмута.
Не все попытки клонирования оказываются успешными. Одновременно с Долли эксперимент по замене ДНК был проведен на 273 других яйцеклетках, и лишь в одном случае выросло живое взрослое животное. После Долли были клонированы многие виды млекопитающих, назовем лишь некоторых — корова, мышь и свинья. Из яйцеклетки мыши получено несколько поколений клонированных животных — клоны, клоны из клонов, клоны из клонов и т. д.
Серьезнейшие разногласия вызвала возможность применения данной технологии к человеку. С одной стороны, новая технология несет ужасающую угрозу нравственности, поэтому клонирование человека надо запретить. С другой стороны, благодаря этой технологии много бесплодных супружеских пар получают шанс иметь биологически родственных им детей, и значит, по мнению многих, это вполне этично.
Пока споры продолжаются, обратим внимание на один важный аспект. С технической точки зрения, клон, каким является Долли, всего лишь особь, ДНК которой идентична ДНК другой особи. Нам нередко приходится сталкиваться с особями, имеющими идентичную ДНК — мы называем их близнецами. Клон — это просто-напросто близнец, родившийся на несколько лет или десятилетий позже — «асинхронный близнец». Так же как нам никогда не пришло бы в голову ожидать, что один близнец может отдать другому свое сердце для пересадки, перспектива выращивания клонов для заготовки пересаживаемых органов — лишь страшный сон, который никогда не станет явью. Я на собственном опыте убедился, что стоит заменить слово «клон» на «близнец», как дебаты по клонированию человека утрачивают пафос.
Не могу поручиться, но думаю, что ближе к 2010 году клонирование будет считаться не более предосудительным, чем оплодотворение в пробирке или другие современные методы лечения бесплодия. Поскольку клонирование — довольно простая процедура, предусматривающая использование стандартных приемов, я ожидаю в скором времени появления клонированных людей (если только это уже не произошло к тому моменту, когда вы читаете эти строки).

Виды клонирования
Существует три типа клонирования: клонирование гена, репродуктивное клонирование и терапевтическое клонирование.
Клонирование гена
HYPERLINK "http://emma747.narod.ru/tip.htm" Клонирование гена производит копии генов, самый распространенный и обычный тип клонирования произведенного исследователями в Национальном Научно-исследовательском институте Генов Человека (ННГЧ).
ННГЧ исследователи не клонировали никаких млекопитающих, и не клонирует людей. Обычно используются технологии клонирования, чтобы сделать копии генов, которые они желают изучить. Процедура состоит из вставки гена из одного организма, часто называемого как " иностранное ДНК " в генетический материал курьера, называемого вектор. В качестве примера вектора могут служить бактерии, ячейки дрожжей, вирусы и так далее, им присущи маленькие круги ДНК. После того, как ген вставлен, вектор помещается в лабораторные условия, которые побуждают его умножаться, заканчивается это тем, что ген копируется столько раз, сколько необходимо. Клонирование гена также известно, как и клонирование ДНК. Этот процесс сильно отличается от репродуктивного и терапевтического клонирования.
Терапевтическое клонирование
     Терапевтическое клонирование – это технология клонирования с целью получения эмбриональных  стволовых клеток для научных  исследований и, потенциально, использования  в терапии различных заболеваний  человека. В процессе терапевтического клонирования эмбрион не переносится  для дальнейшего развития в полость  матки женщины, а используется в  качестве объекта научных исследований и экспериментов и получения  стволовых клеток. Зигота является отипотентной, т.е. из любой ее клетки может при соответствующих условиях развиться зародыш. На стадии бластоцисты образуются плюрипотентные клетки, из которых в дальнейшем формируются все органы и ткани организма. В процессе терапевтического клонирования эмбрион неизбежно уничтожается после образования первичной «полоски» («ствола») клеток, т.к. их дальнейшее развитие происходит в различных условиях искусственной среды в соответствии с тем, какую ткань предполагается получить. HYPERLINK "http://www.kazedu.kz/referat/14523"      Цель  его - использовать терапевтическое клонирование или клеточную терапию на основе партеногенеза для помощи больным людям. В настоящее время усилия направлены на болезни нервной и сердечно-сосудистой системы, аутоиммунные расстройства, диабет и заболевания крови и костного мозга.
     Когда удастся вырастить из клонированных эмбрионов нервные клетки, вероятно можно будет лечить не только повреждения спинного мозга, но и расстройства головного мозга, такие как болезни Паркинсона, Альцгеймера, инсульт и эпилепсия.
     Кроме этого, стволовые клетки можно превратить в клетки поджелудочной железы для  лечения диабета, клетки сердечной  мышцы для терапии инфарктов.
     Еще более интересно было бы направить  развитие столовых таким образом, чтобы  они дифференцировались в клетки крови и костного мозга. 
Репродуктивное клонирование
HYPERLINK "http://www.healthinfo.narod.ru/2633.html" Репродуктивное клонирование - тип клонирования, которое выполнено с целью создания дубликата другого организма. Это достигнуто, используя процесс, названный соматической клеткой ядерная передача. В 1996, шотландские исследователи объявили, что они успешно клонировали первое млекопитающее, овцу, которая стала известной как Долли. Многочисленные другие млекопитающие были клонированы с тех пор, и клонирование стало спорной этической и научной проблемой в некоторых частях мира.
В соматической клетке ядерная передача, ученые извлекают ядро соматической клетки, клетку, которая может прибыть отовсюду в тело, и вставляют это в яйцо, которому удалили его ядро. Яйцо стимулируется, и оно начинает делиться и расти, развиваясь в эмбрион, который может быть внедрен в гестационного заместителя и нестись, чтобы назвать.
Некоторые проблемы развились с репродуктивным клонированием с научной точки зрения. У клонов, кажется, есть более короткая продолжительность жизни, приводя к беспокойству по поводу неудобств репродуктивного клонирования. Есть также риск потери генетического разнообразия в результате использования клонирования, особенно в сельском хозяйстве, где искушение использовать стандартизированных животных понятно заманчиво. Как любое новое научное развитие, репродуктивному клонированию в большой степени бросили вызов в научном сообществе, когда это сначала появилось, особенно после скандалов, в которых ученые утверждали, что клонировали животных, но фактически не имели.
Этично, репродуктивное клонирование поднимает некоторые интересные проблемы. Некоторые люди полагают, что жизнь начинается в концепции, и они чувствуют, что репродуктивное клонирование является неестественным и что это могло потенциально нарушить их религиозные верования. Другие просто встревожены идеей возможности клонировать копии живых организмов, и они задаются вопросом о рисках использования клонированных животных в поставке продовольствия. Психологи и другие люди, которые изучают развитие, заинтригованы потенциалом использовать репродуктивное клонирование в качестве теста известной природы против дебатов питания.
Ядерная передача соматической клетки может также использоваться, чтобы создать линии стволовой клетки для терапевтического клонирования, типа клонирования, которое выполнено в медицинских целях, а не с целью создания копии другого организма. Также возможно управлять генетическим материалом, используемым в репродуктивном клонировании, используя рекомбинантную технологию ДНК, чтобы изменить ДНК.
Несколько стран передали резолюции, чтобы явно запретить клонирование человека, из беспокойства по поводу этических проблем. Другие готовы исследовать потенциалы репродуктивного клонирования, но предпочли бы видеть близко проверенный, и пэр рассмотрел эксперименты, которые обращаются к части беспокойства по поводу клонировании.

Клонирование растений
В растениеводстве создание растений с заранее запланированными качествами всегда было весьма заманчивой идеей, которую стремились осуществить различными способами. И это понятно. Ведь это означало создание растительных организмов, устойчивых к климатическим условиям и всевозможным болезням, поражающим их, а так же получение высоких урожаев плодов и овощей. Когда на арене растениеводства появились технологии клонирования, эта мечта значительно приблизилась. Появилась возможность получать генетически и фенотипически идентичные организмы, используемые для решения теоретических и прикладных задач, которые накопились в сельском хозяйстве и медицине. Разработка технологии клонирования растений открывает перспективу ускоренной генетической селекции растений с заданными, нужными человеку, качествами. Клональное микроразмножение растений можно осуществлять путём регенерации растения из каллуса (бесформенная недифференцированная клеточная масса). Этого эффекта можно достигнуть изменением пропорционального соотношений ауксинов и цитокининов в питательной среде. Первичный каллус можно получать путём использования любых клеток и тканей растений (кроме тех, которые находятся в премортальном состоянии). Это возможно благодаря тому, что клетки растений могут дифференцироваться при наличии определенного количества фитогормонов в питательной среде. Но для этой цели чаще используют клетки меристемы. Для каллусообразования в питательной среде должны присутствовать цитокинин (индуцирующий клеточное деление) и ауксин (дифференцирующий клетки). Каллус, после того, как каллусная культура получена, может быть разделён на несколько частей, каждая из которых может быть использована в целях регенерации целых растений. Путём клонирования растений может быть получен безвирусный посадочный материал быстрого размножения растений, причём в больших масштабах. Клонирование пыльников, с последующим восстановлением диплоидности, предоставляет возможность получения растений, гомозиготных по всем признакам, которые могут в дальнейшем использоваться в селекции.Клонирование человека
Эксперименты по клонированию человека продолжаются уже много лет. В 1993 году ученый из Южной Кореи (университет Кьюнджи) создал клон человека, вырастил его до 4 клеток и уничтожил. Понять, удался ли эксперимент, можно только, когда зародыш состоит из 8-16 клонов, потому всемирного признания не последовало.
За последние годы прозвучало немало заявлений о клонировании человека. Но ни разу не было представлено убедительных доказательств. И не только убедительных, а вообще никаких. Несмотря на все эти заявления, клонирование людей до сих пор остается беллетристикой.
Из-за технических трудностей, клонирование людей и других приматов тяжелее доказать, чем клонирование других млекопитающих. Причина заключается в том, что ядро клонированных клеток пропускает две ключевых основы образования белков на веретене, которое является ключевой структурой в разделении ячейки. В яйцеклетках женских приматов, эти два веретена белка расположены очень близко к хромосомам. Следовательно, удаление ядра клетки, для того чтобы создать место для ядра соматической клетки донора также удаляет веретено белка яйца, который сталкивается с разделением клетки. Ученые полагают, что это может быть единственной причиной того, что для клонирования приматов не годятся соматические клетки. И, напротив, у таких животных как кроликов, мышей, кошек, два веретена белка распространены повсюду яйца и таким образом удаление ядра клетки не заканчивается потерей белков.
Я.Вильмут считает, что технически клонирование человека осуществить возможно, хотя и абсолютно недопустимо, так как в этом случае возникают моральные, этические и юридические проблемы, связанные с манипуляциями над эмбрионами человека. Его французский коллега Ж.-Ф.Маттеи настаивает на том, «чтобы ООН выработала специальные международные обязательные нормы по биоэтике, учитывающие последние достижения науки, вплоть до внесения дополнений в Декларацию прав человека». С.Фишел, директор Ноттингемского центра вспомогательных репродуктивных технологий, наоборот, полагает, что клонирование может привести к огромным преимуществам для человечества в целом. Эту точку зрения поддерживает известный российский генетик академик В.Струнников, хотя и считает, что проводить эксперименты с человеческим эмбрионом пока рано: сначала нужно создать базу положительных результатов при клонировании приматов.
Реакция церкви на новое научное открытие была однозначно негативной. Точку зрения буддистов выразил Далай-лама XIV: Что касается клонирования, то, как научный эксперимент, оно имеет смысл, если принесет пользу конкретному человеку, но если применять его сплошь и рядом, в этом нет ничего хорошего.
Есть противники и среди юристов, которые не могут дать однозначного ответа, кем же должен стать клонированный человек, как будет выглядеть процедура «узаконивания» его существования.
Возникающие проблемы требуют совместных трудов различных ученых в рамках биоэтики:* специалистов-генетиков и медиков, социологов и философов, богословов и юристов.
Одна из основных опасностей — возникновение новой эры, где человек будет предметом искусственного манипулирования, а генетическая информация станет предметом торга в условиях рыночной экономики. Из-за дороговизны технологии финансовая верхушка общества сумеет получить дополнительные преимущества, что может привести к генетическому улучшению отдельных слоев общества. Биолог Принстонского...

Похожие материалы:

Реферат: Клонирование. Биоэтические проблемы

Реферат: Миграции и расселение организмов