История клонирования началась около 4 тыс. лет назад, когда неизвестные гении заметили, что растения можно размножать с помощью отростков, черенков, усиков и клубней - дочернее растение получает все гены растения-родителя в неизмененном виде. Однако термин "клонирование" появился относительно недавно .
В 1963 году британский генетик Джон БЈрдон Сандерсон Холдейн изобрел и ввел в употребление слово "клон" (греческое слово, переводится как "ветвь" или "отпрыск"). Любопытно, что впервые оно появилось в его нашумевшей речи с названием "Биологические возможности человеческих существ на следующие десять тысячелетий".
Биологи пользуются несколькими определениями термина "клон". Чаще всего под клоном понимают совокупность организмов, появившихся на свет путем внеполового размножения, сохраняющего всю наследственную информацию их единого предка. Клонирование - точное воспроизведение генной структуры того или иного живого объекта в некотором количестве копий. В ходе клонирования воспроизводится именно и только наследственная конституция организма, его генотип. В то же время, клоны вполне могут отличаться как от общего предка, так и друг от друга по своим индивидуальным надгенетическим свойствам (размеры, окраска, восприимчивость к болезням и т.п.). Совокупность таких свойств называется фенотипом; следовательно, при клонировании сохраняется генотип, но не фенотип. Например, овечка Долли отнюдь не была точной фенотипической копией овцы, клетки которой были использованы для ее клонирования. Это естественно, поскольку ее эмбрион развивался совсем в другом окружении, в матке суррогатной матери-овцы. Как известно, Долли постигла ранняя смерть, поскольку она страдала целым букетом патологий, которых не было у ее генетической "родительницы".
Клонирование - универсальный способ размножения бактерий и одноклеточных растений и животных. Главное здесь то, что при клонировании все гены без изменений переходят от предков к потомкам, если не считать случайных мутаций. Напротив, при половом размножении дочерний организм получает половину генов от отца, а половину - от матери. Поэтому клонами нельзя считать даже однояйцевых близнецов - их генотипы, конечно, одинаковы, но все же не совпадают с генотипами родителей.
Первые клоны животных были созданы еще на рубеже 19-го и 20-го столетий. Однако тогдашние методики клонирования можно было использовать лишь в опытах с небольшим числом примитивных живых существ, например, морских ежей и саламандр. Создатели овцы Долли применили куда более универсальный метод ядерного трансфера. В его основе лежит перенос ядра соматической клетки (в случае с Долли это были клетки молочной железы шестилетней беременной овцы) в неоплодотворенную овечью яйцеклетку с удаленным ядром (такие клетки называются энуклеированными). Яйцеклетка, подвергнутая этой операции, после обработки биостимуляторами начинает развиваться согласно генетической программе, записанной в пересаженном ядре. Ученые во главе с Йеном Вилмутом, которым обязана своим рождением Долли, создали около трех сотен таких яйцеклеток и заставили их развиваться на питательных средах до стадии ранних эмбрионов. Когда эти эмбрионы перенесли в матки взрослых овец, некоторые из них забеременели, а одна (всего одна) благополучно разродилась вполне здоровой, как тогда казалось, ярочкой (прочие клоны оказались нежизнеспособными). К слову сказать, тогда же создатели Долли "изготовили" еще пять с половиной сотен клонов с помощью переноса ядер не "взрослых", а эмбриональных или фетальных клеток. Процент успеха в этих опытах оказался гораздо выше, они привели к рождение семи ягнят.
Метод ядерного трансфера был известен задолго до работ группы Вилмута. Самые ранние исследования в этой области еще в 1940-е годы выполнил на лягушках советский эмбриолог Георгий Викторович Лопашев. В июне 1948 года он отправил в "Журнал общей биологии" статью с изложением своих результатов, однако ее набор был рассыпан после состоявшейся вскоре сессии ВАСХНИЛ, ставшей победой сторонников народного академика Трофима Лысенко. Поскольку Лопашеву не удалось закончить свои исследования и опубликовать их результаты, пионерами клонирования животных посредством ядерного трансфера стали американские эмбриологи Роберт Уильям Бриггс и Томас Кинг, которые опубликовали свои первые результаты в 1952 году. Бриггс и Кинг пошли по пути Лопашева: они пересаживали ядра эмбриональных клеток лягушки в энуклеированные лягушачьи яйцеклетки. Сначала в их экспериментах на свет появлялись только головастики, однако через несколько лет Бриггс и Кинг добились рождения сформировавшихся лягушек. Английский биолог Джон Гердон пошел еще дальше, он первым стал пересаживать в энуклеированные яйцеклетки амфибий ядра из клеток уже не эмбрионов, а взрослых организмов (именно эта техника и привела к рождению Долли). По большей части такие зародыши погибали, но в 1-2% случаев из них получались полностью развившиеся жабы. Впрочем, эти клоны страдали немалым числом дефектов и даже внешне выглядели весьма неважно. Тем не менее, когда Гердон в 1962 году опубликовал свои результаты, средства массовой информации подняли вокруг них большой шум. Именно тогда журналисты и писатели-фантасты впервые заговорили о приближении эры клонирования млекопитающих и даже человека.
Долли отнюдь не была первым млекопитающим, появившимся на свет в результате клонирования с помощью ядерного трансфера. Впервые такой эксперимент двенадцатью годами ранее осуществил датчанин Стин Вилладсен. В 1984 году он объявил о рождении овцы, эмбрион которой развился из энуклеированной яйцеклетки с перенесенным эмбриональным ядром, а двумя годами позже - о рождении такой же коровы. Вилладсен работал в коммерческой фирме и потому не публиковал своих результатов в научных изданиях. Однако в кругах специалистов работы датского ученого были хорошо известны и оказали несомненное влияние на Вилмута и его сотрудников. Группе Вилмута впервые удалось клонировать млекопитающее посредством переноса в энуклеированные яйцеклетки ядер, извлеченных не из эмбриональных, а из "взрослых" клеток, в этом и состоит непреходящее значение их эксперимента.
Рождение Долли мгновенно стало всемирной сенсацией прежде всего потому, что оно создало массовые ожидания неизбежного и, возможно, скорого клонирования даже не человеческих эмбрионов, а живых людей. Хорошо известно, что эти прогнозы так и не стали реальностью.
Хроника успешного клонирования: 1963 год - карп; 1996 год - овца; 2000 год - макака-резус, свинья; 2001 год - корова, бык- гаур, кошка; 2002 год - мышь; 2003 год - кролик (в Китае был клонирован кролик с помощью хромосом человека), мул, олень, лошадь, крыса; 2004 год - муха-дрозофила. Любопытно, что собаку пока клонировать не удалось, несмотря на многочисленные попытки.
Ныне до 85% всех попыток клонирования эмбрионов животных заканчиваются неудачей. При клонировании овцы Долли ученые пытались добиться успеха 276 раз. При клонировании лошади в одном случае (Италия) потребовалось 328 попыток, в другом (США - Франция) - 400. Любопытно, что после появления клонированных лошадей Североамериканский Жокейский Клуб запретил использование клонированных лошадей на скачках.
Более трети из числа выживших клонов животных рождается с серьезными расстройствами, угрожающими их жизни. По данным National Academic Press, по состоянию на 2002 год, в мире было клонировано 3 156 эмбрионов овцы - живыми на свет появились лишь 50 клонированных животных. Из 8 600 попыток клонировать корову успехом увенчались 111, из 7 613 попыток клонирования мышей - 54. 78 раз ученые пытались получить клон обезьяны - успеха они достигли лишь в двух случаях.
В 1963 году британский генетик Джон БЈрдон Сандерсон Холдейн изобрел и ввел в употребление слово "клон" (греческое слово, переводится как "ветвь" или "отпрыск"). Любопытно, что впервые оно появилось в его нашумевшей речи с названием "Биологические возможности человеческих существ на следующие десять тысячелетий".
Биологи пользуются несколькими определениями термина "клон". Чаще всего под клоном понимают совокупность организмов, появившихся на свет путем внеполового размножения, сохраняющего всю наследственную информацию их единого предка. Клонирование - точное воспроизведение генной структуры того или иного живого объекта в некотором количестве копий. В ходе клонирования воспроизводится именно и только наследственная конституция организма, его генотип. В то же время, клоны вполне могут отличаться как от общего предка, так и друг от друга по своим индивидуальным надгенетическим свойствам (размеры, окраска, восприимчивость к болезням и т.п.). Совокупность таких свойств называется фенотипом; следовательно, при клонировании сохраняется генотип, но не фенотип. Например, овечка Долли отнюдь не была точной фенотипической копией овцы, клетки которой были использованы для ее клонирования. Это естественно, поскольку ее эмбрион развивался совсем в другом окружении, в матке суррогатной матери-овцы. Как известно, Долли постигла ранняя смерть, поскольку она страдала целым букетом патологий, которых не было у ее генетической "родительницы".
Клонирование - универсальный способ размножения бактерий и одноклеточных растений и животных. Главное здесь то, что при клонировании все гены без изменений переходят от предков к потомкам, если не считать случайных мутаций. Напротив, при половом размножении дочерний организм получает половину генов от отца, а половину - от матери. Поэтому клонами нельзя считать даже однояйцевых близнецов - их генотипы, конечно, одинаковы, но все же не совпадают с генотипами родителей.
Первые клоны животных были созданы еще на рубеже 19-го и 20-го столетий. Однако тогдашние методики клонирования можно было использовать лишь в опытах с небольшим числом примитивных живых существ, например, морских ежей и саламандр. Создатели овцы Долли применили куда более универсальный метод ядерного трансфера. В его основе лежит перенос ядра соматической клетки (в случае с Долли это были клетки молочной железы шестилетней беременной овцы) в неоплодотворенную овечью яйцеклетку с удаленным ядром (такие клетки называются энуклеированными). Яйцеклетка, подвергнутая этой операции, после обработки биостимуляторами начинает развиваться согласно генетической программе, записанной в пересаженном ядре. Ученые во главе с Йеном Вилмутом, которым обязана своим рождением Долли, создали около трех сотен таких яйцеклеток и заставили их развиваться на питательных средах до стадии ранних эмбрионов. Когда эти эмбрионы перенесли в матки взрослых овец, некоторые из них забеременели, а одна (всего одна) благополучно разродилась вполне здоровой, как тогда казалось, ярочкой (прочие клоны оказались нежизнеспособными). К слову сказать, тогда же создатели Долли "изготовили" еще пять с половиной сотен клонов с помощью переноса ядер не "взрослых", а эмбриональных или фетальных клеток. Процент успеха в этих опытах оказался гораздо выше, они привели к рождение семи ягнят.
Метод ядерного трансфера был известен задолго до работ группы Вилмута. Самые ранние исследования в этой области еще в 1940-е годы выполнил на лягушках советский эмбриолог Георгий Викторович Лопашев. В июне 1948 года он отправил в "Журнал общей биологии" статью с изложением своих результатов, однако ее набор был рассыпан после состоявшейся вскоре сессии ВАСХНИЛ, ставшей победой сторонников народного академика Трофима Лысенко. Поскольку Лопашеву не удалось закончить свои исследования и опубликовать их результаты, пионерами клонирования животных посредством ядерного трансфера стали американские эмбриологи Роберт Уильям Бриггс и Томас Кинг, которые опубликовали свои первые результаты в 1952 году. Бриггс и Кинг пошли по пути Лопашева: они пересаживали ядра эмбриональных клеток лягушки в энуклеированные лягушачьи яйцеклетки. Сначала в их экспериментах на свет появлялись только головастики, однако через несколько лет Бриггс и Кинг добились рождения сформировавшихся лягушек. Английский биолог Джон Гердон пошел еще дальше, он первым стал пересаживать в энуклеированные яйцеклетки амфибий ядра из клеток уже не эмбрионов, а взрослых организмов (именно эта техника и привела к рождению Долли). По большей части такие зародыши погибали, но в 1-2% случаев из них получались полностью развившиеся жабы. Впрочем, эти клоны страдали немалым числом дефектов и даже внешне выглядели весьма неважно. Тем не менее, когда Гердон в 1962 году опубликовал свои результаты, средства массовой информации подняли вокруг них большой шум. Именно тогда журналисты и писатели-фантасты впервые заговорили о приближении эры клонирования млекопитающих и даже человека.
Долли отнюдь не была первым млекопитающим, появившимся на свет в результате клонирования с помощью ядерного трансфера. Впервые такой эксперимент двенадцатью годами ранее осуществил датчанин Стин Вилладсен. В 1984 году он объявил о рождении овцы, эмбрион которой развился из энуклеированной яйцеклетки с перенесенным эмбриональным ядром, а двумя годами позже - о рождении такой же коровы. Вилладсен работал в коммерческой фирме и потому не публиковал своих результатов в научных изданиях. Однако в кругах специалистов работы датского ученого были хорошо известны и оказали несомненное влияние на Вилмута и его сотрудников. Группе Вилмута впервые удалось клонировать млекопитающее посредством переноса в энуклеированные яйцеклетки ядер, извлеченных не из эмбриональных, а из "взрослых" клеток, в этом и состоит непреходящее значение их эксперимента.
Рождение Долли мгновенно стало всемирной сенсацией прежде всего потому, что оно создало массовые ожидания неизбежного и, возможно, скорого клонирования даже не человеческих эмбрионов, а живых людей. Хорошо известно, что эти прогнозы так и не стали реальностью.
Хроника успешного клонирования: 1963 год - карп; 1996 год - овца; 2000 год - макака-резус, свинья; 2001 год - корова, бык- гаур, кошка; 2002 год - мышь; 2003 год - кролик (в Китае был клонирован кролик с помощью хромосом человека), мул, олень, лошадь, крыса; 2004 год - муха-дрозофила. Любопытно, что собаку пока клонировать не удалось, несмотря на многочисленные попытки.
Ныне до 85% всех попыток клонирования эмбрионов животных заканчиваются неудачей. При клонировании овцы Долли ученые пытались добиться успеха 276 раз. При клонировании лошади в одном случае (Италия) потребовалось 328 попыток, в другом (США - Франция) - 400. Любопытно, что после появления клонированных лошадей Североамериканский Жокейский Клуб запретил использование клонированных лошадей на скачках.
Более трети из числа выживших клонов животных рождается с серьезными расстройствами, угрожающими их жизни. По данным National Academic Press, по состоянию на 2002 год, в мире было клонировано 3 156 эмбрионов овцы - живыми на свет появились лишь 50 клонированных животных. Из 8 600 попыток клонировать корову успехом увенчались 111, из 7 613 попыток клонирования мышей - 54. 78 раз ученые пытались получить клон обезьяны - успеха они достигли лишь в двух случаях.
