Клонирование (биотехнология)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Клонирование, в биологии — метод получения нескольких идентичных организмов путем бесполого (в том числе вегетативного) размножения.

Термин клонирование пришёл в русский язык из английского (clone, cloning). 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. И уже в конце 1990-х годов XX века, подразумевая возможность применения той же технологии для получения генетически идентичных человеческих индивидов, заговорили и о клонировании человека. Термин перестал быть достоянием научной общественности, его подхватили СМИ, киноискусство, литература, производители компьютерных игр, и он вошёл в язык как общеупотребительное слово, уже не имеющее того специального значения, которым он обладал около ста лет назад.

Содержание 1 Клонирование бактерий 2 Естественное клонирование (в природе) у сложных организмов 3 Молекулярное клонирование 4 Клонирование многоклеточных организмов 4.1 Клонирование животных и высших растений 4.2 Клонирование человека 5 Отношение к клонированию в обществе 6 Тема клонирования в культуре и искусстве 6.1 Литература 6.2 Фильмы 6.3 Компьютерные игры 7 Примечания 8 Ссылки 9 См. также

[править] Клонирование бактерий

Для бактерий клонирование является единственным способом размножения. Однако обычно, когда говорят о клонировании бактерий, имеют в виду намеренное размножение какой-то бактерии, выращивание её клона, культуры.

[править] Естественное клонирование (в природе) у сложных организмов

Основная статья: Бесполое размножение

Основная статья: Партеногенез

Клонирование широко распространено в природе у различных организмов. У растений естественное клонирование происходит при различных способах вегетативного размножения. У животных клонирование происходит при амейотическом партеногенезе и различных формах полиэмбрионии. Так, среди позвоночных известны клонально размножающиеся виды ящериц, состоящие из одних партеногенетических самок. У человека естественные клоны — монозиготные близнецы. У некоторых видов броненосцев в норме рождается от четырех до девяти монозиготных близнецов. Широко распространено клональное размножение среди ракообразных и насекомых. Уникальный вариант естественного клонирования открыт недавно у муравьёв — малого огненного муравья (Wasmannia auropunctata) ^[1], самцы и самки которого клонируются независимо, так что генофонды двух полов не смешиваются. У этого вида рабочие особи развиваются из оплодотворенных яиц, матки — из неоплодотворенных диплоидных яиц. В некоторых яйцах, оплодотворенных самцами, все хромосомы матери разрушаются, и из таких гаплоидных яиц развиваются самцы.

[править] Молекулярное клонирование

Благодаря фундаментальным биологическим открытиям 19-го — XX-го веков, а именно: открытие клеточного строения тканей, изобретение электронного микроскопа, открытие структуры клеточного ядра, хромосом, ДНК, генов, — стало возможным то, что ныне носит название молекулярного клонирования. Это технология клонирования наименьших биологических объектов — молекул ДНК, их частей и даже отдельных генов. Для молекулярного клонирования ДНК (обычно тем или иным способом измененную) вводят в вектор (например, бактериальную плазмиду или геном бактериофага. Размножаясь, бактерии и фаги многократно увеличивают и количество введенной ДНК, в точности сохраняя ее структуру. Чтобы затем выделить большое количество такой ДНК, необходимо отделить бактерии или фаги, которые ее содержат, от всех остальных, для чего и применяют клонирование, то есть выделение и размножение бактериального или фагового клона, содержащего необходимые молекулы ДНК. Для облегчения селекции бактериальных клонов в плазмиды обычно вводят ген резистентности к антибиотику, чаще всего ампициллину, в присутствии которого погибают все бактерии, не имеющие клонируемой плазмиды. Такое клонирование необходимо для изучения биологических молекул, их идентификации, решения вопросов клонирования тканей и др.^[2]

[править] Клонирование многоклеточных организмов

Наибольшее внимание учёных и общественности привлекает клонирование многоклеточных организмов, которое стало возможным благодаря успехам генной инженерии. Создавая особые условия и вмешиваясь в структуру ядра клетки специалисты заставляют развиваться её в нужную ткань или даже в целый заранее намеченный организм. Причём открыты не только методы воспроизведения того организма, из которого клетка была взята, но и другого организма — того, от которого был взят только генетический материал. Появилась принципиальная возможность воспроизведения даже умершего организма. И даже тогда, когда от него остались минимальные части — лишь бы из них можно было выделить генетический материал. Различают полное и частичное клонирование организмов. При полном воссоздаётся весь организм целиком, при частичном — организм воссоздаётся — соответственно — не полностью. Например, лишь те или иные его ткани. Одно из перспективных применений клонированния тканей — клеточная терапия в медицине. Такие клетки могли бы компенсировать недостаток и дефекты собственных тканей организма и не отторгаются при трансплантации. Это так называемое репродуктивное и терапевтическое клонирование. Репродукти́вное клони́рование предполагает, что в результате получается целый организм. Кроме научных целей оно может применяться для восстановления исчезнувших видов или сохранения редких, и дрТерапевти́ческое клони́рование предполагает, что в результате намеренно не получается целого организма. Его развитие останавливают заранее, а получившиеся клетки используют для выработки нужных тканей или других биологических продуктов. Эксперименты показывают, что терапевтическое клонирование может быть с успехом применено для лечения некоторых заболеваний, считающихся неизлечимыми^[3].

[править] Клонирование животных и высших растений

Основная статья: Клонирование животных и растений

[править] Клонирование человека

Основная статья: Клонирование человека

[править] Отношение к клонированию в обществе

В 2007 году Яну Уилмуту, одному из создателей овцы Долли, Королева Великобритании Елизавета II пожаловала рыцарское звание^[4].

Сформировалась новая фобия, случаи которой встречаются в психиатрии. Врач-психиатр Виктор Яровой, в декабре 2008 года определил новое понятие подобным расстройствам — бионализм. Бионализм — страх перед клонированными людьми, перед их возможным превосходством в физическом, моральном и духовном развитии.

[править] Тема клонирования в культуре и искусстве

Литературные произведения, фильмы, компьютерные игры, затрагивающие тему клонирования человека и животных.

[править] Литература

• Геном (роман) (1999) - Сергей Лукьяненко

[править] Фильмы

• Парк юрского периода (1993)
• Шестой день (2000)
• Остров (2005)
• Эон Флакс (2005)
• Футурама (мультипликационный)
• Звёздные войны

[править] Компьютерные игры

• Deus Ex
• Hitman

[править] Примечания

[править] Ссылки

• «Clone»: the history of a euphonious scientific term. Ursula Mittwoch (англ.)

[править] См. также

• Генетика
• Клонирование человека.
• Клонирование животных и растений.
• Словарь генетических терминов
• Стволовые клетки
• Гибридизация клеток
• Биотехнология
• Трансгуманизм

п·о·р Размножение
Жизнь
Бесполое размножение, митоз	Одноклеточный организм (деление) • Многоклеточный организм (клонирование, спорами, вегетативное размножение- почкование, побегами, черенками, луковицами, клубнями)
Половое размножение, мейоз, зигота	Одноклеточный организм (конъюгация) Многоклеточный организм (семенами, икрой, яйцами, яйцеживорождение, живорождение), партеногенез/апомиксис, гермафродитизм/однодомность, гаметообразование (изогамия->анизогамия->оогамия) • Чередование поколений (гаметофит/спорофит)
Эволюция размножения (для ароморфоза)	Нет специальных клеток->специализированные • Изогамия->анизогамии • Наружное оплодотворение->внутреннее оплодотворение • Низкая скорость размножения->высокая скорость размножения • Высокая численность потомства->низкая численность потомства • Отсутствие заботы о потомстве->забота о потомстве • Низкая выживаемость потомства->высокая выживаемость потомства • Низкая вариабельность генома->высокая вариабельность генома • Низкая защищённость генома->высокая защищённость генома (появление оболочек вокруг генома, дублирование информации:1 нить нуклеиновой кислоты->2 нити,1n->2 двойных нити,2n)
Биология

Это незавершённая статья по биологии. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.

Это незавершённая статья по генетике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.