Генетичний матеріал (хромосоми, хроматин, ДНК)
В історії біології був період, коли статеві та соматичні клітини протиставляли один одному, наділяючи тільки гамети всією повнотою властивостей життя, проноситься ними через покоління.
В кінці XIX століття А. Вейсман сформулював ідею, яку можна розглядати як першу спробу пояснити природу генетичного механізму клітинного диференціювання. Відповідно до цієї ідеї, клітинні ділення бувають двох типів – равнонаследственние і неравнонаследственних. Неравнонаследственних діляться соматичні клітини. В результаті таких поділів дочірні клітини в порівнянні з материнською втрачають деяку частину хромосомного матеріалу (де-Минуция хромосом), причому клітини різних напрямків діфферен-цировки втрачають різні фрагменти хромосомного матеріалу. У своїх поглядах А. Вейсман виходив з даних спостережень за поведінкою хромосомного матеріалу діляться клітин круглого хробака кінської аскариди. Спадковий матеріал в незмінному обсязі зберігають гамети. Тому, на думку А. Вейсмана, саме статеві клітини, і тільки вони, здатні забезпечити розвиток нового повноцінного організму.
Пізніші дослідження показали, що неравнонаследственних клітинні ділення, пов’язані з втратою частини хромосомного матеріалу, мають обмежене поширення і не являють собою генетичний механізм клітинного диференціювання. Так, в іншого круглого хробака, популярного нині об’єкта генетичних досліджень Caenorhabditis elegans, клітинні ділення не супроводжуються демінуціей хромосом. Навіть у кінської аскариди хромосомний матеріал у зв’язку з розподілами втрачається не у всіх клітинних лініях, тобто не при всіх напрямках клітинної диференціювання. В даний час гіпотеза А. Вейсмана має тільки історичне значення.
Визначальне значення мають результати сучасних експериментальних досліджень, які довели можливість розвитку повноцінного організму на основі спадкового матеріалу (генетичної, біологічної інформації) ядра соматичної диференційованої клітини, наприклад кишкового епітелію (рис. 6.2). Особливе місце в цьому плані належить роботам, виконаним у Великобританії групою Дж. Гердона на безхвостих амфібій (жаба). Принципово досвід полягав у наступному. Знищувалося ядро яйцеклітини, після чого в неї вводилося ядро диференційованої соматичної клітини і забезпечувалися умови для розвитку. Такі яйцеклітини в 1-2% експериментів у процесі розвитку давали дорослих жаб. Наведений результат доводив, що спадковий матеріал (ДНК) диференційованих соматичних клітин хребетних в кількісному і якісному (інформаційно-змістовному) відношенні є біологічно повноцінним. Разом з тим вже тоді виникли підозри, що клоновані тварини частіше порівняно з жабами, що з’являються на світ звичайним шляхом, мали дефекти розвитку.
У наступні роки були розгорнуті роботи з клонування вищих тварин, зокрема ссавців. Знаковою подією, хоча єдиний позитивний результат припав на 236 спроб, стало клонування шотландськими вченими вівці Доллі. Для отримання Доллі використовували енуклеірованную (позбавлену ядра) яйцеклітину вівці породи шотландська Черноморд, в яку ввели диплоидное ядро клітини молочної залози вагітної вівці породи фінський дорсет. Описану клітинну конструкцію активували до дроблення допомогою електричного розряду. По досягненні развивавшимся ex vivo зародком певній стадії його імплантували в матку приймальні (сурогатною) матері-вівці. Є повідомлення про успішне клонування ссавців інших видів тварин – корови, миші, коні, собаки та ін. (2-2,8% успіху).
Результативне клонування ссавців різних видів породило амбітну ідею клонування людини. Тут, однак, відразу ж пішли вказівки на наявність, поряд з технічними та біологічними проблемами, також проблем етичного і правового порядку. У Нью-Йорку в ООН працює Комітет з клонування людини, відповідні комітети національного рівня існують в багатьох країнах світу, в тому числі в РФ. В даний час прийнято розрізняти два види клонування людини: репродуктивне (завдання – отримати нову людину, генетично і, як припускають деякі люди, фенотипически близького або навіть ідентичного людині-донору соматичного ядра) і терапевтичне (завдання – виростити зародок в умовах ex vivo до стадії бластоцисти з метою отримання з внутрішньої клітинної маси ембріональних стовбурових клітин, які потім будуть використані в інтересах регенеративної медицини – див. п. 3.2). Протести проти будь-яких форм клонування людей носять масовий, міжнародний та багатоконфесійна характер. Державною думою РФ прийнято і підтверджено рішення (Федеральний закон про тимчасову заборону…) про мораторій на роботи в галузі репродуктивного клонування.
При обговоренні проблеми клонування вищих тварин нерідко обходять стороною відомі і зараз вже не поодинокі факти. Ці факти вказують на те, що клоновані особини у своїй масі характеризуються зниженим здоров’ям і життєздатністю. Так, вівця Доллі померла, проживши лише половину середнього для овець терміну життя. Миші, отримані шляхом клонування, причому в різних лабораторіях, відрізняючись зниженою життєздатністю, проживають в цілому не більше половини терміну, відповідного середньої тривалості життя їх лінії. Здатність до навчання у клонованих мишей знижена.
Насторожують дані про низький відсоток успішного клонування в порівнянні з числом вживаються спроб. Так, згідно зі світовою статистикою, на початок 2002 р із загального числа спроб отримати новий організм шляхом клонування успіхом (народженням тварини) завершилася лише невелика частина: вівці – створено 3156 ембріонів, отримано 50 ягнят; корови – 8600 ембріонів, 111 телят; миші – 7613 ембріонів, 54 мишеняти; мавпи – 78 ембріонів, 2 народилися мавпочки. Смертність плодів і новонароджених серед клонують тварин досягає 85%. Більше 1/3 з числа народжених та тих, що вижили клонованих тварин мають серйозні порушення здоров’я, у тому числі загрожують життю.
Один час чимало можна було чути про репродуктивне клонування як інструменті отримання геніїв та / або повернення в справжнє життя видатних особистостей минулого. На сьогоднішній день є підстави говорити про незаперечний успіх сучасної біології, яка вирішила технічні питання клонування навіть вищих тварин. Відкритим, однак, залишається питання про те, наскільки точно клоновані тварини можуть копіювати свій прототип. Особливо гостро названий питання стоїть відносно клонування людей. У всякому разі не можна забувати про те, що стартова генетична програма індивідуального розвитку особини (індивідуума) проявляє себе в цілком певних, досить варіабельних умовах середовища – I-го порядку (генотипической), IIа, IIб та III-го порядку (див. П. 4.3.1.1). Слід також мати на увазі, що важливе місце у формуванні людини як особистості належить культурної (соціальної) програмою індивідуального розвитку.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)