Klonowanie. Historia i istota odkryć naukowych

NAJWAŻNIEJSZE ODKRYCIA NAUKOWE
Darmowa biblioteka / Katalog / Najważniejsze odkrycia naukowe

Klonowanie. Historia i istota odkryć naukowych

Najważniejsze odkrycia naukowe

Katalog / Najważniejsze odkrycia naukowe

Historia klonowania rozpoczęła się w odległych latach czterdziestych w ZSRR. Następnie sowiecki embriolog Georgy Viktorovich Lopashov opracował metodę przeszczepiania (przeszczepiania) jąder do żabiego jaja. Wyniki swoich badań przesłał w czerwcu 1948 r. do Journal of General Biology. Naukowiec nie ma szczęścia. W sierpniu 1948 odbyła się głośna sesja WASKhNIL, na której niekwestionowane przywództwo w biologii słynnego bojownika z genetyką T.D. Łysenko. Komplet artykułu Łopaszowa był porozrzucany. Nadal będzie! Tam udowodniono wiodącą rolę jądra i zawartych w nim chromosomów w indywidualnym rozwoju organizmów. Jak to często bywało w historii rosyjskiej nauki, pierwszeństwo mieli amerykańscy embriologowie Brigge i King, którzy w latach pięćdziesiątych przeprowadzili podobne eksperymenty.

Dalsze doskonalenie metodologii związane jest z Johnem Gurdonem (Wielka Brytania). Zaczął usuwać własne jądro z żabiego jaja i przeszczepiać do niego różne jądra izolowane z wyspecjalizowanych komórek. Później zaczął przeszczepiać jądra komórkowe z komórek dorosłego organizmu. W niektórych przypadkach jaja Gerdona z obcym jądrem rozwinęły się do dość późnych stadiów. W jednym lub dwóch przypadkach na sto osobniki przeszły etap metamorfozy i zamieniły się w dorosłe żaby. To prawda, że są tak kruche i wadliwe, że trudno mówić o absolutnie dokładnym kopiowaniu.

Jednak wokół badań Gerdona było dużo hałasu. Wtedy po raz pierwszy zaczęli mówić o klonowaniu ludzi.

Jak pisze doktor nauk medycznych Leonid Iwanowicz Koroczkin, problem klonowania zwierząt stał się interesujący także w Rosji: „Program klonowania ssaków był częścią wspólnej pracy dwóch laboratoriów – mojego i akademika D.K. Bielajewa, który zwrócił uwagę na pomysł klonowanie i wspieranie badań w tym W 1974 r. sporządziłem nawet raport na sesji VASKhNIL, opublikowany w książce „Genetyczna teoria selekcji, selekcji i metod hodowli zwierząt” (Nowosybirsk: Nauka, 1976) i poinformował, że „w obecnie zadaniem jest uzyskanie klona ssaków” i doszli do wniosku z przedwczesnym optymizmem, że zadanie to jest bardzo trudne, ale zasadniczo wykonalne. Nasze inicjatywy były początkowo dobrze finansowane, ale wkrótce państwo straciło zainteresowanie nimi. Główny wniosek, jaki wyciągnęliśmy na podstawie wyników, które udało nam się uzyskać było uznanie daremności przeszczepu jądra przy próbie uzyskania klonu ssaków. Operacja ta okazała się zbyt traumatyczna, lepiej było zastosować metodę hybrydyzacji somatycznej, czyli przeniesienie obcego jądra poprzez połączenie komórki jajowej z komórką somatyczną, której jądro musiało zostać umieszczone w komórce jajowej. Takie właśnie podejście zastosował następnie Jan Wilmuth, zdobywając owcę Dolly. Nawiasem mówiąc, jego pracownik odwiedził Nowosybirski Instytut Cytologii i Genetyki Akademii Nauk ZSRR i rozmawiał z pracownikami, którzy kiedyś zajmowali się problemem klonowania (nie oznacza to oczywiście, że z pewnością skorzystał z ich pomysłów) ”.

Pod koniec lat siedemdziesiątych Amerykanin szwajcarskiego pochodzenia Carl Illmensee opublikował artykuł, z którego wynikało, że udało mu się uzyskać klon trzech myszy. I znowu boom klonów wyparł wszystkie inne wiadomości naukowe, znów rozbrzmiały fanfary, obwieszczające spełnienie odwiecznego marzenia ludzkości o nieśmiertelności, osiągalnej jednak w szczególny sposób - poprzez sztuczne wytwarzanie podobnych jej kopii. Na gorycz rozczarowania nie trzeba było długo czekać: w środowisku naukowym rozeszły się pogłoski, że coś jest nieczyste w eksperymentach Illmensee, że nikt (nawet najbardziej utalentowani eksperymentatorzy) nie jest w stanie ich odtworzyć. W końcu powołano autorytatywną komisję, która położyła kres pracy Illmensee, uznając ją za nierzetelną. W ten sposób zadano bardzo bolesny cios samemu problemowi i poddano w wątpliwość jego rozwiązywalność. Przez jakiś czas panował spokój. I nagle, jak grom z jasnego nieba - Owca Dolly!

W lutym 1997 roku pojawił się raport, że w laboratorium Jana Wilmutha w szkockim Edynburgu w Instytucie Roslyn udało się sklonować owcę. Jak później okazało się, tylko jeden eksperyment z 236 zakończył się sukcesem. Tak narodziła się owca Dolly, zawierająca materiał genetyczny dorosłej owcy, która padła trzy lata temu.

Wyekstrahowane jaja umieszczano w sztucznej pożywce z dodatkiem płodowej surowicy cielęcej w temperaturze 37 stopni Celsjusza i przeprowadzono operację usunięcia własnego jądra. Do dostarczenia jaju informacji genetycznej ze sklonowanego organizmu użyto różnych komórek dawcy. Najdogodniejszymi były komórki diploidalne gruczołu sutkowego dorosłej ciężarnej owcy.

„Rozwijający się zarodek był hodowany przez 6 dni w sztucznym środowisku chemicznym lub w jajowodzie owcy, zawiązanym ligaturą bliżej rogu macicy”, zauważa L.I. Korochkin. Mogły rozwinąć się przed urodzeniem.

Grupa naukowców z Uniwersytetu w Honolulu, kierowana przez Ryuzo Yanagimachi, postanowiła udoskonalić metodę Wilmuta. Wynaleźli mikropipetę, za pomocą której można było bezboleśnie usunąć jądro z komórki somatycznej i przeszczepić je do pozbawionego jądra jaja. Innym „know-how” grupy Yanagimachi jest wykorzystanie stosunkowo mniej zróżnicowanych jąder komórkowych otaczających jaja jako dawców.

Przeszczepione jądro, zróżnicowane w określonym kierunku, a wcześniej cytoplazma komórki jajowej działała niejako w różnych trybach. Aby zapewnić naturalne relacje jądrowo-cytoplazmatyczne między jądrem a cytoplazmą, osiągnęli synchronizację procesów zachodzących w jaju i przeszczepionym do niego jądrze.

Badania Wilmutha i naukowców z Honolulu doprowadziły bez wątpienia do wybitnych osiągnięć. Jednak perspektywy ich dalszego rozwoju należy oceniać ostrożnie. Bardzo trudno jest uzyskać absolutnie dokładną kopię tego konkretnego zwierzęcia. Przynajmniej o wiele trudniejsze, niż mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka. Głównym powodem jest to, że strukturalne i funkcjonalne zmiany w jądrach w trakcie indywidualnego rozwoju zwierząt są dość głębokie. Jeśli niektóre geny aktywnie działają, inne są dezaktywowane i „milczące”. Sam zarodek jest rodzajem mozaiki pól dystrybucji tak różnych funkcjonalnie genów. Im wyżej zwierzę znajduje się na hierarchicznej drabinie ewolucyjnej, tym większa jest specjalizacja organizmu, a zmiany są głębsze i trudniejsze do odwrócenia.

„W niektórych organizmach”, pisze Korochkin, „na przykład w dobrze znanym pasożytze jelitowym Ascaris materiał genetyczny w przyszłych komórkach rozrodczych pozostaje niezmieniony podczas rozwoju, podczas gdy w innych komórkach somatycznych wyrzucane są całe duże fragmenty DNA - nośnik informacji dziedzicznej. W krwinkach czerwonych (erytrocytach) ptaków jądra kurczą się w małą grudkę i nie działają, a z erytrocytów ssaków, które są ewolucyjnie wyższe od ptaków, są na ogół wyrzucane jako niepotrzebne. muszka owocowa, Drosophila, procesy właściwe dla innych organizmów są szczególnie wyraźne: selektywne namnażanie lub odwrotnie, brak niektórych to odcinki DNA, które manifestują się inaczej w różnych tkankach. Ostatnio wykazano, że w komórkach somatycznych, podczas ich rozwoju chromosomy są sukcesywnie skracane na końcach, w komórkach rozrodczych specjalne białko - telomeraza uzupełnia je, przywraca je, to znaczy uzyskane dane ponownie wskazują na istotne różnice między komórkami rozrodczymi i somatycznymi. W związku z tym powstaje pytanie, czy jądra komórek somatycznych są w stanie całkowicie i równoważnie zastąpić jądra komórek rozrodczych w ich funkcji zapewnienia prawidłowego rozwoju zarodka.

Wspomniany już Carl Illmensee badał, w jaki sposób zróżnicowane jądra Drosophila są w stanie zapewnić normalny rozwój tego zwierzęcia z jaja. Okazało się, że na razie zarodek rozwija się normalnie, ale już na wczesnych etapach embriogenezy obserwuje się odchylenia od normy, pojawiają się deformacje i taki zarodek nie jest w stanie zamienić się nawet w larwę, nie mówiąc już o dorosłej muchie . U żaby, jako stworzenia mniej rozwiniętego niż ssaki, zmiany jądrowe są mniej wyraźne. A jednocześnie odsetek sukcesów w klonowaniu, jak już wspomniano, jest niski (1-2 procent) ...

Ale ssaki są znacznie bardziej skomplikowane niż żaby pod względem budowy i stopnia zróżnicowania komórek. Oczywiście ich wskaźnik sukcesu będzie przynajmniej nie wyższy”.

Ponadto nie należy zapominać o rozbieżności między warunkami rozwoju w macicy różnych matek adopcyjnych. Oznacza to, że w różnych warunkach rozwoju zarodka te same geny będą w różny sposób manifestować swoje działanie. Ponieważ takich genów jest tysiące, prawdopodobieństwo pełnego podobieństwa „klonów” nie będzie bardzo wysokie.

Na podstawie tego wniosku eksperci uważają, że na przykład całkowite klonowanie człowieka jest niemożliwe. „Wiele hałasu o nic”, powiedział Venter, szef projektu sekwencjonowania ludzkiego genomu, o kontrowersji klonowania. - Możesz stworzyć osobę, która będzie wyglądać jak twój bliźniak, ale prawdopodobieństwo, że jego charakter i zainteresowania będą takie same jak twoje, jest bliskie zeru. „Nie da się 'kserować' ludzi” – stwierdza naukowiec.

Autor: Samin D.K.

Polecamy ciekawe artykuły Sekcja Najważniejsze odkrycia naukowe:

▪ Prawo prostych stosunków objętościowych

▪ Twierdzenie Pitagorasa

▪ Narkoza

Zobacz inne artykuły Sekcja Najważniejsze odkrycia naukowe.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Klawiatura Primium Seneca 05.05.2024

Klawiatury są integralną częścią naszej codziennej pracy przy komputerze. Jednak jednym z głównych problemów, z jakimi borykają się użytkownicy, jest hałas, szczególnie w przypadku modeli premium. Ale dzięki nowej klawiaturze Seneca firmy Norbauer & Co może się to zmienić. Seneca to nie tylko klawiatura, to wynik pięciu lat prac rozwojowych nad stworzeniem idealnego urządzenia. Każdy aspekt tej klawiatury, od właściwości akustycznych po właściwości mechaniczne, został starannie przemyślany i wyważony. Jedną z kluczowych cech Seneki są ciche stabilizatory, które rozwiązują problem hałasu typowy dla wielu klawiatur. Ponadto klawiatura obsługuje różne szerokości klawiszy, dzięki czemu jest wygodna dla każdego użytkownika. Chociaż Seneca nie jest jeszcze dostępna w sprzedaży, jej premiera zaplanowana jest na późne lato. Seneca firmy Norbauer & Co reprezentuje nowe standardy w projektowaniu klawiatur. Jej ... >>

Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie 04.05.2024

Odkrywanie kosmosu i jego tajemnic to zadanie, które przyciąga uwagę astronomów z całego świata. Na świeżym powietrzu wysokich gór, z dala od miejskiego zanieczyszczenia światłem, gwiazdy i planety z większą wyrazistością odkrywają swoje tajemnice. Nowa karta w historii astronomii otwiera się wraz z otwarciem najwyższego na świecie obserwatorium astronomicznego - Obserwatorium Atacama na Uniwersytecie Tokijskim. Obserwatorium Atacama, położone na wysokości 5640 metrów nad poziomem morza, otwiera przed astronomami nowe możliwości w badaniu kosmosu. Miejsce to stało się najwyżej położonym miejscem dla teleskopu naziemnego, zapewniając badaczom unikalne narzędzie do badania fal podczerwonych we Wszechświecie. Chociaż lokalizacja na dużej wysokości zapewnia czystsze niebo i mniej zakłóceń ze strony atmosfery, budowa obserwatorium na wysokiej górze stwarza ogromne trudności i wyzwania. Jednak pomimo trudności nowe obserwatorium otwiera przed astronomami szerokie perspektywy badawcze. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

W atmosferze ziemskiej gromadzi się wodór 26.08.2021

Grupa klimatologów kierowana przez Erica Saltzmana, profesora Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine (USA), otrzymała informację o tym, jak zmieniało się stężenie wodoru w atmosferze ziemskiej w ciągu ostatniego półtora wieku. Podobne informacje uzyskali naukowcy, analizując skład chemiczny pęcherzyków powietrza uwięzionych w złożach lodu na Antarktydzie.

Naukowcom udało się uzyskać takie informacje dzięki unikalnym złożom lodu, które tworzyły się od 1852 roku na terytorium „megadun”, pofałdowanych pokładów sprasowanego śniegu na Antarktydzie Wschodniej. Znajdują się one w regionie o wyjątkowo niskich opadach, dzięki czemu stosunkowo cienka warstwa lodu o grubości 60-70 metrów zawiera warstwy, które tworzyły się przez wiele dziesięcioleci.

Klimatolodzy pobrali próbki lodu z różnych rejonów „megadun”, usunęli z takich warstw pęcherzyki powietrza i szczegółowo zbadali ich skład chemiczny. Jak pokazują ich analizy, w ciągu ostatnich 150 lat stężenie wodoru w atmosferze dramatycznie wzrosło. Wzrósł o około 70%, a cały ten wzrost miał miejsce w ciągu ostatnich stu lat.

Pomiary przeprowadzone przez profesora Saltzmana i jego współpracowników wykazały, że stężenie wodoru rosło szczególnie gwałtownie w ostatnich dwóch dekadach XX wieku. Odkrycie to było dla naukowców zaskoczeniem, gdyż badacze w przeszłości uważali, że głównym źródłem tych wycieków jest produkcja tzw. gazu syntezowego, czyli mieszaniny wodoru i tlenku węgla.

Jego produkcja zaczęła spadać w latach 1980., co doprowadziło wielu naukowców do przekonania, że stężenie wodoru w atmosferze powinno podobnie spaść. Próbki lodu z Antarktydy wskazują, że tak nie jest, co sugeruje, że istnieją inne znaczące źródła antropogenicznych uwolnień wodoru. Ich poszukiwanie i badanie powinno być jednym z głównych zadań klimatologów - podsumowali naukowcy.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Transoptory do szybkiej komunikacji

▪ Mowa zwalnia z powodu rzeczowników

▪ Choinka podpięta do węgorza elektrycznego

▪ Kamera internetowa Logitech C930e

▪ Słuchawki Onkyo H500M i E700M wysokiej rozdzielczości

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Najważniejsze odkrycia naukowe. Wybór artykułu

▪ artykuł Chroń rurę przed ptakami. Wskazówki dla mistrza domu

▪ artykuł Skąd wzięła się nazwa miasta Nome na Alasce? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Ekonomista-powódka działu prawnego. Opis pracy

▪ artykuł Sonda dźwiękowa-omomierz. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Regulator napięcia na chipie CMOS. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn