Клонинг

Увлекательная винтажная статья практически полувековой давности, которая, думаю, заинтересует сотрудников.

В последнии месяцы на страницах зарубежной печати как самая выдающаяся сенсация века все чаще и чаще мелькает слово «клонинг».

Само по себе это слово ничего сверхъестественного не таит и на языке биологов свидетельствует старое как мир явление – вегетативное, другими словами внеполовое, размножение простейших животных и растений.

Отчего же клонинг вызывает на данный момент интерес широкой публики, далеко идущие прогнозы писателей-фантастов, самые безудержные спекуляции западной бульварной печати, мрачные пророчества ученых, в особенности из «опентагоненных» деятелей науки?

Вот как обрисовывает, забрав быка за рога, один из таких популяризаторов некое недалекое будущее:

«Время – что-то около 1975 года, место – громадный конференц-зал центра пилотируемых космических полетов, до отказа заполненный начальниками программ, специалистами и учёными всех рангов и направлений. Среди присутствующих, как и неизменно на для того чтобы рода собраниях, множество армейских. На трибуне – директор отдела космической колонизации.

«Джентльмены, – говорит он замершей в напряженном ожидании аудитории, – я имею честь заявить, что несколько выдающихся генетиков в сотрудничестве со экспертами по космической биологии приступила к увлекательнейшему опыту. Из пятидесяти кандидатов наконец выбран «Господин Икс», воистину идеальнейший экземпляр человека. Сто его вегетативных потомков, аналогичные друг другу, с однообразными рефлексами, моралью, физическим развитием, физиологически предельно приспособленные к условиям судьбы в космосе, через четверть века начнут трудную работу по заселению Луны».

Сенсационно? Но кроме того более сдержанные ученые уверены в том, что клонинг – в современном понимании этого термина – вправду самоё выдающееся событие в области биологии за всю ее историю. Каковы возможности его применения?

Их на данный момент тяжело кроме того представить.

Вегетативное размножение, будь оно достигнуто, разрешило бы воспроизводить не только животных – призовых быков, скаковых лошадей и т. д., но и людей. Рекордсмены мира по разным видам спорта, великие философы, ученые, актеры имели возможность бы оказаться практически как из рога изобилия, в произвольных количествах – десятками, сотнями, тысячами. И любой из них был бы до небольших клеточек копией организма донора, правильнейшей копией, снятой с оригинала как бы под копирку, на молекулярном, а быть может, и на ядерном уровне.

В людских генах миллионы молекул, и они смогут сочетаться в миллионах самых разных и иногда непредвиденных комбинаций (мутации и т. д.). Исходя из этого у гениев, к примеру, обычно рождаются дети очень среднего интеллекта. При вегетативном размножении никаких непредвиденных факторов быть не имеет возможности.

В родословной клонинга все известно заблаговременно все вычислено наперед!

Как мы знаем, что один Эйнштейн заложил фундамент современной физики. Что же возможно ожидать от десятка его аналогичных копий? А много Бетховенов, Рембрандтов, Менделеевых?

Представьте себе армию близнецов-астронавтов, легионы силачей, армады подводников, скопища воинов, чье подобие друг другу запрограммировано с самого момента лабораторного зачатия!

Возможно пойти и еще дальше: вегетативное размножение сулит необычное бессмертие. Как, как? Перед тем как погибнуть, любой человек имел возможность бы вырастить собственную правильнейшую копию, а та, со своей стороны, новую копию и без того потом до бесконечности, наподобие вечно делящейся и ни при каких обстоятельствах не умирающей бактерии либо бактерии.

Из этого нетрудно заключить , что в конечном итоге клонинг обещает отвоевать у природы процесс эволюции и передать его в руки человека, сделать гомо сапиенса хозяином собственного биологического будущего.

Что такое клонинг

Возвратимся еще раз к докладу, в соответствии с которому «Господин Икс» обязан породить целую гроздь собственных аутентичных копий.

«С маленького участка кожи на руке «Мистера Икс» будет удалено пара тысяч тканевых клеток. Любая из них подлежит изучению на наличие поврежденных хромосом. Сто лучших клеток будут пересажены в сто яйцеклеток (женских половых клеток), прошедших соответствующий отбор, а после этого внедрены в организм ста дам.

Через девять месяцев на свет покажутся сто мелких «Мистеров Икс».

В течение 25 последующих лет лучшие эксперты космоса должны воспитывать и тренировать эту «иксовую» поросль к грядущим миссиям в космосе. После этого в один прекрасный день 2000 года «Господин Икс» распрощается со собственными сыновьями (вернее, размноженным стократно самим собой), отправляющимися на заселение Луны».

Чтобы выяснить механику данной достаточно фантастичной картины, направляться напомнить о некоторых положениях элементарной биологии.

Вначале о клетке организма животного по большому счету.

Существует два главных вида клеток: тканевые (либо так именуемые специальные) и половые. Сперма – в мужском организме, яйцо – в женском.

Размножаются клетки делением. Любая тканевая в обычном состоянии содержит комплект из 46 хромосом (23 пары). Перед каждым актом деления количество хромосом в ней удваивается (2?46), и в каждую дочернюю клетку по окончании деления попадает исходное количество хромосом (46).

В противном случае обстоит дело при делении половых клеток. В дочернюю попадает лишь по одной хромосоме из каждой пары (23 хромосомы). И только при оплодотворении – слиянии совместно яйцеклетки и спермы – восстанавливается исходное число хромосом (46).

Клонинг

Размножать животных и клетки растений вне организма биологи начали достаточно давно. Методом тщательного подбора питательных растворов ученым удается из одной-единственной клетки выращивать в относительно маленький срок достаточно внушительную (действительно, бесформенную) массу клеточного вещества. Кое-какие фантасты, к примеру, считают, что таким методом будет производиться пища будущего – горы мяса, жиров, углеводов.

Всё началось с морковки

Особенным вниманием ученых-биологов пользуются морковь и другие растения. Еще во второй половине 30-ых годов XX века французский ученый Готр поместил в питательную среду группу клеток, забранную из корня моркови, и иногда переносил их по мере роста в свежие растворы. Прошло 33 года, а клетки все еще живут и размножаются и, по всей видимости, будут размножаться еще неизвестно продолжительное время.

Но это не морковка в том виде, в каком мы привыкли ее видеть на огороде, а аморфная масса желтоватого цвета, складывающаяся из так называемых недифференцированных (не имеющих определенной формы) клеток.

Все длилось бы негромко и мирно, в полном соответствии с общепринятой теорией, если бы не появилась обстановка, нарушившая привычный движение вещей.

Нарушителями самообладания явились доктор наук Ф. К. Стюарт из Корнельского университета в Соединенных Штатах и профессор биологии Раиса Георгиевна Бутенко из Университета физиологии растений Академии наук СССР. Помещая изолированные клетки моркови в питательную среду (в опытах доктора наук Стюарта среда содержит, к примеру, кокосовое молоко), исследователи, к вящему удивлению, поняли, что иногда из некоторых клеток внезапно начинала развиваться нормальная морковь с корнями, семенами и цветком.

Более того, в будущем такая морковь размножалась простым методом. Подобные же испытания в полной мере удались и с клетками табака, спаржи, яблони, осины, раувольфии змеиной а также женьшеня.

Как мы знаем, что клетки кроме того животных и высокоорганизованных растений содержат в собственном ядре, правильнее – в хромосомах ядра, всю генетическую данные, которая нужна для образования целого растения либо организма, а не только его отдельных частей (корень, лист, стебель и т. д.).

Возможно, эта информация в простых условиях «спит» без применения, и, только попав на протяжении опытов в быстро хорошую окружающую среду (к примеру, в кокосовое молоко), пробуждается, и приводит в воздействие механизм превращения в целый организм. Существует и второе объяснение. Быть может, генетическая (наследственная) информация, в которой запрограммирован целый организм, бесследно исчезает только на какой-то стадии развития.

При таких условиях, что же отключает генетический механизм, таящийся в каждой отдельной клетке?

Бессмертны ли клетки живого организма?

Среди непосвященных до сих пор бытует вывод, что изолированные клетки организма животного либо человека, помещенные в соответствующую питательную среду, смогут расти и размножаться вечно, другими словами клетки – бактерии либо одноклеточные – фактически бессмертны.

Но это не верно.

Пребывав кроме того в самом совершенном питательном растворе и взяв первозданную свободу, они сначала развиваются как в большинстве случаев: делятся на новые, омоложенные клетки, каковые, со своей стороны, вырастают и снова делятся. Но позже все внезапно останавливается. Свойство размножаться исчезает, и клетки гибнут.

Массовое умирание, начинающееся, в пробирке по окончании пятидесятого деления, происходит и в людской организме. Живя в совокупности, клетки несут в себе и собственный смертный решение суда.

Людская яйцеклетка мала. Но она практически мало чем отличается от куриного яйца. Ее ядро имеет тот же цвет, что и желток куриного яйца.

А яркое вещество около ядра, так именуемую цитоплазму, в полной мере возможно сравнить с белком. В генетическом формировании организма цитоплазма не играется никакой роли, потому что комплект генов находится в хромосом ядра, а не в цитоплазме. Исходя из этого продолжительное время считалось, что роль последней содержится в том, дабы защищать и питать ядро.

«Включенные» и «отключённые» клетки

Недавно у цитоплазмы нежданно обнаружилась и еще одна, доселе малоизвестная функция. Она-то и легла в базу упомянутой в начале данной статьи сенсации, до объяснения которой сейчас осталось сделать всего лишь один ход.

Цитоплазма, как выяснилось, и есть тем управляющим центром, что дает ядру команду «включать» – запускать в движение образования новых и механизм деления клеток, а в конечном итоге – механизм формирования целого организма.

До тех пор пока при простом половом размножении в ядре яйцеклетки «спят» лишь 23 непарные хромосомы, цитоплазма пассивна. Но стоит только сперматозоиду, имеющему в собственном ядре кроме этого 23 непарные хромосомы, пробить цитоплазму и пробраться в ядро, цитоплазма делается химически «программированной». При подаче команды «включено» начинается уже безостановочное лавинообразное деление, пока в следствии неисчислимого множества делений не покажется на свет законченный организм.

Так, у миллиардов тканевых клеток общее для всех их происхождение – единственное оплодотворенное яйцо, благодаря чего все они и содержат однообразный комплект хромосом. Но в отличие от оплодотворенных яйцеклеток их способности строго ограничены и поделены. Кое-какие составляют лишь зубы, другие – печень, третьи – входят лишь в состав волос либо нервов.

И не смотря на то, что любая тканевая клетка имеет полный комплект хромосом, нужный для целого индивидуума, большая часть внутренних механизмов «отключено». К примеру, все 46 хромосом в ядре клетки кожи пассивны, за исключением тех, гены которых формируют кожу. Большинство клетки функционирует впустую.

Из этого и появилась соблазнительная мысль – забрав любую тканевую клетку, «включить» ее механизм на полный движение, так, дабы она начала делиться, создавая аналогичную копию индивидуума, от которого она была забрана.

Если бы это удалось, то для воспроизводства половой альянс был бы не нужен, потому что все 46 хромосом в ядре уже имеются налицо.

Какой бы немыслимой ни казалась такая теория, против нее тяжело найти какое количество-либо важные возражения. Одновременно с этим никто до тех пор пока еще не имеет возможности посоветовать пути, как осуществить данный вправду потрясающий процесс хотя бы на клетках самых низших форм судьбы.

Кто же родитель?

Настоящая научная сенсация началась с опытов группы исследователей Оксфордского университета во главе с врачом Дж. Гердоном.

Исходя из изложенных выше мыслей, исследователи предприняли таковой опыт: у неоплодотворенной яйцеклетки африканской когтистой лягушки узким лучом ультрафиолетового света уничтожили ядро. На освободившееся таким методом место посредством микроминиатюрных хирургических инструментов было пересажено ядро, извлеченное из эпителия стены кишечника от второй, быстро хорошей по всем внешним показателям лягушки.

Яйцеклетка, имевшая до этого в собственном ядре 23 хромосомы, стала сходу обладательницей полного комплекта из 46 хромосом и, повинуясь законам природы, не имела возможности не начать обычного процесса деления. И о чудо! Спустя положенное время «оплодотворенная» таким обманным методом клетка преобразовывается в юркого головастика, а после этого и в обычную лягушку – правильную копию той, из утробы которой была забрана тканевая клетка.

Что самое серьёзное, головастик не унаследовал наряду с этим ни единой молекулы от организма хозяйки яйцеклетки! В случае если сказать об аналогиях, то яйцеклетка в этом опыте была легко питательной средой – наподобие гнезда синицы для появления птенца из яйца кукушки.

Испытания д-ра Гердона были столь же удачно повторены после этого во многих других лабораторий мира.

Сенсации сенсации и настоящие фальшивые

А что, в случае если подобную технику вегетативного размножения распространить и на позвоночных? Биология взяла бы неограниченные возможности самых широких масштабов, а применительно к человеку – возможность воспроизводить не только отдельные органы и ткань людской организма, не опасающиеся отторжения при пересадке, но и целые организмы с любыми желательными качествами.

Данный в полной мере правомочный и соблазнительный вывод и послужил основанием для многих сенсационных заключений, не смотря на то, что сами по себе подобные идеи носились в воздухе задолго до этого.

Еще в 1902 году австрийский ботаник Хаберландт предсказал, правда беспочвенно, что в один прекрасный день станет вероятным вырастить целое растение из одиночной клетки – неестественного эмбриона, – забранной из организма растения.

А сравнительно не так давно погибший выдающийся биолог Дж. Б. С. Халдейн был одним из первых, предложивших без шуток изучить возможность вегетативного размножения людей, каковые внесли необыкновенный вклад в общество. Перед тем как уйти в «биологическую отставку», эти люди еще в творчески молодом возрасте имели возможность бы поделиться со своим вегетативным потомством идеями, планами, опытом, оказать помощь начать земное бытие во всеоружии опыта зрелого человека.

Согласно точки зрения Халдейна, вегетативное размножение имело возможность бы поставлять для науки личностей с «особенными» данными, к примеру свойством видеть ночью, скоро вычислять, быть нечувствительным к разным излучениям. Могучие карлики, люди с короткими ногами и большими ступнями, имели возможность бы понадобиться для изучения планет с сильными полями тяготения и т. п.

Развивая подобные мысли дальше, ученые показывают, что вегетативное размножение открывает возможность даме родить ребенка без нужного до яйцеклетки и соединения сих пор спермы. И что еще более поразительно, в принципе вероятно появление младенца, чьим единственным родителем может стать лишь мужчина либо лишь дама.

Лауреат Нобелевской премии доктор наук Джошуа Ледерберг уверен в том, что вегетативное размножение поставит человека

«на грань величайшего эволюционного потрясения, и, не смотря на то, что это до тех пор пока удалось осуществить лишь на низших формах судьбы, нет ничего разрешающего предвидеть какую-либо особенную трудность при его осуществлении на млекопитающих либо человеке. В то время, когда это будет в первый раз достигнуто, восторг демонстрацией техвозможностей будет в полной мере заслуженным».

Многие генетики, а также покойный лауреат Нобелевской премии врач Н. Дж. Мюллер, в свое время также полагали, что вегетативное размножение дало бы куда лучшие возможности, чем «евгеника», требующая участия идеальнейших женщин и экземпляров мужчин для получения пресловутой «высшей расы».

Подобные либо сходные идеи разделяет и ряд других известный ученых.

Доктор наук микробиологии Иллинойского университета Кимбол Отвуд сказал, что чудеса клонинга иногда начинаются практически в ближайщее время.

Покойный врач Жан Ростан, один из «бессмертных» Французской академии, думал, что кроме того средних свойств человек имел возможность бы пожертвовать несколькими тканевыми клетками, каковые смогут неограниченно продолжительно храниться в особых растворах (с тем дабы они помогали ему как косвенный метод продления судьбы). При безвременной смерти законсервированные клетки возможно было бы забрать со склада и вырастить совсем новый экземпляр покойного. Подобный процесс возможно было бы продолжать до бесконечности, давая так данному человеку некое квазибессмертие.

Легко ли вырастить двойника?

Как мы не забываем, «Господин Икс» был заявлен идеальным прототипом для клонинга много астронавтов 2000 года. Для этого доктора должны забрать 100 самых здоровых клеток из его организма и подготовить 100 яйцеклеток, забранных от одной и той же либо от 100 различных дам. После этого, применяя способы микрохирургии, пересадить ядра тканевых клеток «Мистера Икс» в 1000 яйцеклеток, из которых предварительно были «испарены» их личные ядра.

Потом уже способами простого неестественного оплодотворения 100 снова созданных яйцеклеток вводятся в матки 100 любых дам. Мы подчеркиваем – любых, кроме того тех, кто до этого мгновенья по большому счету не имел никакого отношения к опытам. Любопытно, что в случае если дама отдает тканевые клетки, а после этого вынашивает младенца, то вегетационный потомок будет дамой, и лишь дамой.

Итак, пол ребенка зависит лишь от обладателя тканевой клетки.

Но… на пути у данной заманчивой цели лежит множество тяжёлых и сложных, а вероятно кроме того непреодолимых препятствий чисто биологического, технического и этического характера.

Яйцеклетку лягушки с пересаженным в нее чужим ядром достаточно кинуть в воду – и природа довершит все другое.

Человеческий зародыш под камнем, в воде либо в кокосовом молоке не вырастишь. Сколь ни заманчивы испытания доктора наук Петруччи по выращиванию зародыша до определенных пределов в колбе, «неестественная колыбель» не более чем удачно поставленный опыт. До сих пор эмбрион способен нормально развиваться лишь в утробе дамы.

Тогда как техника неестественного оплодотворения (осеменения) сейчас активно используется в животноводческой практике (а крайне редко и на людях), оплодотворенная «в колбе» женская яйцеклетка либо яйцеклетка с пересаженным ядром возможно пересажена лишь в беременную матку. В матку, где до этого уже укоренилась оплодотворенная естественным методом либо методом осеменения женская яйцеклетка. К тому же все успешные испытания для того чтобы рода удавались лишь на животных.

Но в случае если когда-либо и осуществится подобная операция, вряд ли найдется дама, которая дала согласие бы добровольно выносить в собственном чреве плод, в котором все чужое и ни единой ее собственной клеточки. Ни единой!

Большая часть ученых уверен в том, что от поспешных и безответственных рассуждений о вегетативном размножении гениев – спортсменов, астронавтов, солдат и т. п.

«отдает конным заводом для людей».

Сам создатель нашумевшего открытия врач Гердон категорически отмежевывается от спекуляции на вегетативном размножении людей и животных.

«Основная цель отечественных опытов, – заявляет он, – постичь, как контролируется генетическая информация в клетки организма животного. Для этого крайне важно узнать роль цитоплазмы. В частности, отыскать и изучить вещество, вероятно важное за механизм размножения.

А производство генетически аналогичных лягушек – простые лабораторные будни аналогичных изучений».

источник: К. ПЕТРОВ. Рис. К. Кудряшова «Клонинг» // «Техника-молодежи» 10-1970, с. 35-38

Клонинг — 51-100

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: