какая овца идентична долли

Клонирование

Прочитайте статью из газеты и ответьте на вопросы.

Копировальная машина для живых существ?

Без всякого сомнения, если бы был объявлен конкурс «Животное 1997 года», Долли была бы победителем! Долли — шотландская овца, которую вы видите на фотографии. Но Долли не простая овца. Она — клон другой овцы. Клон — значит копия. Клонирование — значит копирование «с единственного исходного образца». Ученые преуспели в создании овцы (Долли), идентичной овце, взятой в качестве «исходного образца».
«Копировальную машину» для овец придумал шотландский ученый Ян Вильмут. Он взял очень маленький кусочек вымени взрослой овцы (овца 1). Из этого маленького кусочка он

выделил ядро и ввел это ядро в яйцеклетку другой (самки) овцы (овца 2). Но перед этим он удалил из яйцеклетки весь материал, который бы определил впоследствии характеристики овцы 2 в ягненке, родившимся из этой яйцеклетки. Ян Вильмут вживил обработанную таким образом яйцеклетку овцы 2 в еще одну (самку) овцу (овца 3). Овца 3 забеременела, и у нее родился ягненок — Долли.
Некоторые ученые полагают, что в течение нескольких лет будет возможным клонировать и человека. Однако многие правительства уже решили принять закон о запрещении клонирования людей.

Вопрос 1. Какой овце идентична Долли?

Решение. Долли идентична той овце, чей генетический материал был использован. Известно, что генетический материал хранится в ядрах клеток. Ядро было извлечено из клетки овцы 1 и внедрено в клетку овцы 2 (строки 15—20). Весь генетический материал клетки овцы 2 был перед этим удалён (строчки 20—24). Овца 3 использовалась только для вынашивания Долли (строки 24—28). Таким образом, Долли идентична овце 1.
Правильный ответ: A.

Вопрос 2. В строках 15—16 использованная часть вымени описывалась как «очень маленький кусочек». Из текста статьи вы можете понять, что имеется в виду под «очень маленьким кусочком». «Очень маленький кусочек» — это

Решение. Известно, что ген является частью хромосомы, которая содержится в клеточном ядре, которое является частью клетки. Поскольку из «очень маленького кусочка» было выделе-но клеточное ядро (строки 17—18), то этот «очень маленький кусочек» должен был это ядро содержать. Из предложенных вариантов ответа ядро содержит только клетка, значит, «кусочком» была клетка.
Правильный ответ: A.

Вопрос 3. В последнем предложении статьи говорится о том, что многие правительства уже решили принять закон о запрещении клонирования людей. Ниже приведены два возможных обоснования этому решению. Являются ли эти обоснования научными обоснованиями? Обведите «Да» или «Нет» в каждой строке.

Решение. Первое утверждение может быть проверено экспериментально, если не на клонированных людях, то, по крайней мере, на клонированных животных, растениях или микроорга-низмах. Если обнаружится, что, например, клонированные растения более чувствительны к болезням, то небезосновательным будет утверждение, что и «клонированные люди могут быть более чувствительны к отдельным болезням, чем нормальные люди». Второе утверждение является субъективным.
Ответ: да, нет.

Источник

Овечка Долли двадцать лет спустя: как проводился самый успешный генетический эксперимент

Учёные задумали самостоятельно воспроизвести этот процесс. Разумеется, речь шла не о создании армии клонов, а о выращивании животных и растений с определёнными полезными качествами. Сельское хозяйство, лёгкая промышленность, медицина развивались бы быстрее, если бы клонирование было поставлено на поток. Растения и сами прекрасно воспроизводят свои копии, человеку остаётся только контролировать процесс, а вот вопрос с точным воспроизведением животных долгое время оставался весьма проблемным.

Клетка, дающая жизнь

Ответ на него был найден ближе к середине прошлого века. Учёные решили, что для клонирования нужно взять зиготу (оплодотворённую яйцеклетку) одного животного, удалить из неё генетический материал и вставить ядро соматической (не половой) клетки другого животного. При естественном половом размножении дочерний организм получает одинарный набор генов от половой клетки отца и такой же — от яйцеклетки. Клон в момент своего создания тоже получает двойной набор генов, но только от одного родителя. Правда, полной генетической копией получившийся организм всё-таки не будет: в каждом геноме есть определённое количество случайных мутаций, которые не совпадают даже у клонов.

Но мутации — это не главная проблема, с которой столкнулись учёные в середине XX века. Дело в том, что соматической является любая клетка тела, кроме половой, а любая клетка тела имеет свою дифференциацию. Иными словами, в каждой клетке работают только те гены, которые нужны ей для выполнения «служебных обязанностей», различных у каждого органа. Исследователи боялись, что, пересадив в зиготу такой специализированный генетический материал, они создадут нежизнеспособный клон. Эти сомнения развеял Джон Гёрдон, после того как в 1962 году смог клонировать лягушку описанным способом.

Правда, некоторые учёные посчитали опыт не совсем чистым, потому что Гёрдон использовал клетки головастиков. Через восемь лет, в 1970 году, ему удалось повторить тот же эксперимент, но уже с клетками взрослых особей. Клоны выжили. Таким образом, учёные сделали определяющее в области клонирования открытие: специализированные соматические клетки могут дать жизнь новому организму.

Мышь и три овцы

Так был открыт путь клонированию млекопитающих. Однако здесь всё пошло совсем не так гладко: долгие годы исследователи разных стран не могли повторить опыт Гёрдона на более сложных животных. Тогда они решили упростить себе задачу: в зиготу помещали не ядро соматической клетки, а клетку эмбриона. Успеха здесь добились учёные из двух стран: советские генетики создали мышь Машу, а британские — овец Меган и Мораг.

Так почему не получалось создать клон с помощью соматических клеток? После первых неудавшихся опытов учёные решили, что провести такой эксперимент с млекопитающими просто невозможно, это мнение царило в научном мире практически до конца XX века. А потом в Рослинском университете (Великобритания) появилась Долли — первое млекопитающее, полученное в результате слияния яйцеклетки и специализированной соматической клетки. Что же группа Яна Вилмута изменила в опыте, чтобы Долли смогла появиться на свет?

Исследователи совсем немного поменяли технологию: вместо зиготы они использовали неоплодотворённую яйцеклетку.

Но даже эти перемены не привели группу к абсолютному успеху. Долли появилась из одной из 277 яйцеклеток; 28 её близнецов успели развиться до состояния эмбрионов, а родилась только она. Вряд ли такую технологию можно назвать успешной и ставить на поток, но в конце 1990-х не это занимало умы учёных. Главным было доказать, что млекопитающих можно клонировать с помощью соматической клетки. С этой точки зрения появление Долли стало грандиозным успехом.

Идентификационный номер 6LL3

Овечка родилась 5 июля 1996 года под именем (точнее, номером) 6LL3. Идея дать первому млекопитающему-клону имя Долли пришла в голову фермерам, которые приглядывали за суррогатной матерью овцы (её настоящая мать умерла тремя годами ранее; использованный генетический материал был заморожен и заботливо сохранён до лучших времён).

Им показалось забавным то, что 6LL3 появилась из клетки, взятой из вымени, поэтому они дали родившейся овце имя кантри-певицы Долли Партон, которая своей славой отчасти была обязана крупному бюсту.

Мечты о парке Юрского периода

Но известной Долли стала не сразу: мир узнал о её существовании лишь спустя семь месяцев после её рождения, 22 февраля 1997 года. Всё это время учёные получали патент на методику переноса ядра, поэтому не могли объявить о своём невероятном успехе в прессе. А сёстры-близнецы у Долли всё-таки появились. На 2016 год 13 из них уже достигли солидного возраста в семь — девять лет. Технология, которая сначала не отличалась высокой результативностью, была доработана, что позволило проводить эксперименты и на других домашних животных.

Одна из основных целей, которую преследуют сейчас учёные, — это «возрождение» вымерших видов. Первопроходцами в этой области стали испанские исследователи: в 2009 году они клонировали пиренейскую козу, исчезнувшую с лица земли девятью годами ранее. Учёным повезло: в Исследовательском центре сельского хозяйства и технологий Арагона сохранился генетический материал животного, который и использовался при клонировании. Успех овечки Долли, однако, повторить не получилось: клон погиб через 7 минут после рождения из-за врождённого дефекта лёгких.

Многие учёные считают, что говорить о клонировании вымерших видов пока очень рано. Во-первых, даже если получится выделить ДНК исчезнувшего животного из останков, неясно, что делать с яйцеклеткой. Группа из Оксфорда пытается решить эту проблему с помощью яйцеклетки родственного вида. Исследователи работают над воскрешением птицы Додо, исчезнувшей ещё в конце XVII века. Они выяснили, что ближайшим родственником этой большой нелетавшей птицы является голубь, а конкретнее Victoria crown pigeon, либо пилоклювый голубь. Состоятельность оксфордовской теории только предстоит выяснить.

Во-вторых, непонятно, как вымершие организмы отреагируют на изменившиеся условия окружающей среды. Скептики считают, что организмы клонов не смогут адаптироваться даже к современному составу атмосферы и погибнут.

Но подобные опасения не должны останавливать учёных. Научное сообщество не может сказать наверняка, как специализированные соматические клетки становятся клетками, дающими жизнь, или почему в клонировании нужно использовать яйцеклетку, а не зиготу. Предугадывать реакцию природы на воспроизведение вымерших видов — занятие неблагодарное. Ни одно сомнение не стоит того, чтобы отказаться от попыток.

Источник

Клонирование

Прочитайте статью из газеты и ответьте на вопросы.

Копировальная машина для живых существ?

Без всякого сомнения, если бы был объявлен конкурс «Животное 1997 года», Долли была бы победителем! Долли — шотландская овца, которую вы видите на фотографии. Но Долли не простая овца. Она — клон другой овцы. Клон — значит копия. Клонирование — значит копирование «с единственного исходного образца». Ученые преуспели в создании овцы (Долли), идентичной овце, взятой в качестве «исходного образца».
«Копировальную машину» для овец придумал шотландский ученый Ян Вильмут. Он взял очень маленький кусочек вымени взрослой овцы (овца 1). Из этого маленького кусочка он

выделил ядро и ввел это ядро в яйцеклетку другой (самки) овцы (овца 2). Но перед этим он удалил из яйцеклетки весь материал, который бы определил впоследствии характеристики овцы 2 в ягненке, родившимся из этой яйцеклетки. Ян Вильмут вживил обработанную таким образом яйцеклетку овцы 2 в еще одну (самку) овцу (овца 3). Овца 3 забеременела, и у нее родился ягненок — Долли.
Некоторые ученые полагают, что в течение нескольких лет будет возможным клонировать и человека. Однако многие правительства уже решили принять закон о запрещении клонирования людей.

Вопрос 1. Какой овце идентична Долли?

Решение. Долли идентична той овце, чей генетический материал был использован. Известно, что генетический материал хранится в ядрах клеток. Ядро было извлечено из клетки овцы 1 и внедрено в клетку овцы 2 (строки 15—20). Весь генетический материал клетки овцы 2 был перед этим удалён (строчки 20—24). Овца 3 использовалась только для вынашивания Долли (строки 24—28). Таким образом, Долли идентична овце 1.
Правильный ответ: A.

Вопрос 2. В строках 15—16 использованная часть вымени описывалась как «очень маленький кусочек». Из текста статьи вы можете понять, что имеется в виду под «очень маленьким кусочком». «Очень маленький кусочек» — это

Решение. Известно, что ген является частью хромосомы, которая содержится в клеточном ядре, которое является частью клетки. Поскольку из «очень маленького кусочка» было выделе-но клеточное ядро (строки 17—18), то этот «очень маленький кусочек» должен был это ядро содержать. Из предложенных вариантов ответа ядро содержит только клетка, значит, «кусочком» была клетка.
Правильный ответ: A.

Вопрос 3. В последнем предложении статьи говорится о том, что многие правительства уже решили принять закон о запрещении клонирования людей. Ниже приведены два возможных обоснования этому решению. Являются ли эти обоснования научными обоснованиями? Обведите «Да» или «Нет» в каждой строке.

Решение. Первое утверждение может быть проверено экспериментально, если не на клонированных людях, то, по крайней мере, на клонированных животных, растениях или микроорга-низмах. Если обнаружится, что, например, клонированные растения более чувствительны к болезням, то небезосновательным будет утверждение, что и «клонированные люди могут быть более чувствительны к отдельным болезням, чем нормальные люди». Второе утверждение является субъективным.
Ответ: да, нет.

Источник

Первое животное клонировали в СССР. Почему мир не признал мышку Машку, но в восторге от овечки Долли

В этот день ровно 23 года назад мир узнал об овце Долли, здоровом и полноценном клоне млекопитающего животного. Это событие разделило генетику на до и после. Рассказываем, из-за чего клонирование овцы является большим достижением и почему с 1997 г. люди не научились выращивать себе подобных в пробирке и воскрешать динозавров.

Кто клонировал овцу?

За эксперимент отвечала группа учёных из Рослинского научно-исследовательского института, Шотландия. Он до клонирования Долли в научном мире особо не гремел. Зато было дело после. Вторым достижением Института Рослина является участие в борьбе с коровьим бешенством. Сегодня в институте работает и учится около 500 сотрудников и студентов.

Клонирование Долли велось под руководством британского эмбриолога Иэна Уилмута и клеточного биолога Кита Кэмпбелла. Собственно, эта работа и является главным достижением учёных. Впоследствии Уилмут был удостоен звания офицера ордена Британской империи. А Кэмпбелл после истории с овцой активно и часто выступал перед публикой и работал в частном институте компании PPL Therapeutics.

Была ещё мышка Машка

Долли совершенно точно является самым известным клоном в мире. Именно она удостоилась наибольшего внимания СМИ и общественности. Журнал Sciense назвал эксперимент Уилмута и Кэмпбелла прорывом года, а Time сделал про парнокопытное спецрепортаж.

Но, несмотря на это, Долли — не самый первый в мире клон. Ещё в 1962 г. оксфордские биологи клонировали шпорцевых лягушек. Они пересаживали ядра молодых эмбрионов из оплодотворённых икринок в холостые. Лишь малая часть подопытных развились до стадии головастика.

Млекопитающее же впервые клонировали ещё в 1987 г. Группа советских учёных из Института биологической физики в Пущино и НИИ физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных (Л.М. Чайлахян, Б.Н. Вепренцев, Т.А. Свиридова, В.А. Никитин) копировали мышь-альбиноса посредством пересадки ядра эмбриональной клетки в неоплодотворённую клетку. Клона звали Машкой. Соответствующая научная статья была опубликована в 1987 г. в журнале “Биофизика”.

Да даже учёные из Института Рослина клонировали овец до появления Долли. До неё были Меган и Мораг.

В чём же тогда особенность Долли?

До опыта с Долли, повторимся, биологи трансплантировали ядро эмбриональной клетки в холостую яйцеклетку, а после стимулировали её деление электричеством. Крутость же эксперимента с Долли в том, что донорской клеткой выступила не эмбриональная клетка, а соматическая.

Первый тип клеток получается в результате слияния сперматозоида и яйцеклетки. То есть она уже от природы запрограммирована на развитие в эмбрион. После пересадки только и остаётся, что разместить яйцеклетку в суррогатной матери.

Вторая же клетка — клетка практически любой части тела животного. Она может быть взята хоть с хвоста, хоть с ноздри, неважно. Главное, чтобы в ней была ДНК. Конкретно в случае с Долли использовалась соматическая клетка молочной железы животного. Причём животного уже умершего. Материал был своевременно заморожен после смерти донора.

Почему именно Долли?

Изначально обсуждаемый клон был безымянным. У него был только номер — 6LL3. Имя Dolly, что происходит от английского doll (“кукла”), прицепилось к животному позже — по инициативе одного из ветеринаров, помогавших биологам наблюдать за ягнёнком. Он предложил назвать клона в честь американской певицы Долли Партон, которая многим симпатична не столько голосом и песнями, сколько выдающимся размером груди. Клон, напомним, был выращен из клетки вымени.

Долли была мутантом? Сколько она прожила и что с ней стало?

Долли развивалась как абсолютно полноценная особь. Почти всю жизнь она провела под наблюдением учёных. Причём то ли на местной мини-ферме в компании других сородичей, как утверждает сайт шотландского института, то ли, как пишут СМИ, в полной изоляции из соображений безопасности. Как бы там ни было, в 1998 г. она родила первого ягнёнка — Бонни. Впоследствии их было ещё пять. Последняя тройня появилась на свет в 2000 г. Всё потомство оказалось здоровым и полноценным.

В 2001 г. у клона обнаружился артрит. Разумеется, тут же появились умники, которые тыкали пальцами в биологов Института Рослина и осуждающе кричали: “Ага! Это всё потому, что ваша овца родилась противоестественным путём!” Учёные из лагеря сторонников эксперимента, напротив, парировали выпад скептиков тезисом о том, что артрит — обычное явление у овец, живущих в неволе. Ну и лечился артрит Долли весьма успешно.

Фото © Colin McPherson / Corbis via Getty Images

Уже в 2003 г. у Долли обнаружилась более страшная болезнь — одна из разновидностей рака лёгких, вызванного ретровирусом. Что, впрочем, тоже является обычным делом среди овец. Скептикам снова не удалось подкопаться. В том же году было принято решение усыпить животное.

Единственным незакрытым вопросом относительно здоровья Долли является продолжительность жизни. Клону была проведена эвтаназия в возрасте шести лет. Даже не будь операции, овечка едва ли дотянула бы до седьмого дня рождения. Обычно же овцы живут по 10−12 лет. Некоторые предполагают, что Долли скончалась быстрее, чем могла бы, из-за того, что её тело состояло из клеток якобы старого животного.

На это намекает длина теломеров Долли. Теломеры — своего рода каски на концах хромосом. Они защищают ДНК от повреждений и разрушения. У млекопитающих, будь то человек или овца, теломеры укорачиваются по мере старения. Так как Долли была выращена из соматической клетки взрослого прототипа, предполагается, что она уже родилась старой.

А после Долли животных клонировали? Они тоже рано умирали?

Ещё как клонировали. У одной только Долли клонов четыре штуки. Они появились на свет в 2007 г. и на июль 2016 г. чувствовали себя превосходно. Только одна особь имела артрит умеренной степени. Ретровируса нет. Длина теломеров нормальная.

Фото © Colin McPherson / Corbis via Getty Images

Клонирование Долли дало мощный толчок для развития науки в этом направлении в целом. После овцы, названной в честь певицы, клонировались свиньи, олени, лошади, коровы, кошки, собаки, приматы и не только.

Тезис о том, что клоны рождаются заведомо неполноценными, теряет свою силу. В Японии, например, учёные создали 25 поколений мышей. В этой цепочке каждый новый клон был клоном предыдущего поколения. Каждая особь обладала здоровьем обычной мыши.

Китайцы же первыми вырастили из соматической клетки макаку. Они додумались выращивать и внутренние органы приматов в телах свиней для потенциальной трансплантации.

И почему же мы всё ещё не выращиваем динозавров и не клонируем людей?

Что касается людей. Пару лет назад в СМИ всего мира взорвалась настоящая медиабомба: китайский учёный заявил о рождении двух девочек с отредактированными на стадии эмбриона генами. Обсуждение этого события не утихало несколько месяцев. Учёные спорили об этичности и безопасности такого вмешательства. Закончилось всё мораторием на применение технологии CRISPR на людях. Причина простая и понятная: да, люди научились редактировать гены, но пока существующие инструменты не позволяют проводить операцию аккуратно. А когда речь идёт о судьбе человека, необходима 100-процентная точность.

Так и с клонированием. Люди научились выращивать организмы из соматических клеток, но отнюдь не со 100-процентной точностью. Цифра для наглядности: в ходе эксперимента шотландских учёных было оплодотворено 277 яйцеклеток. Только 29 из них развились в эмбрион. Только один смог выжить — Долли.

В рамках других опытов эмбрионы рождаются с сильными мутациями, живут от нескольких минут до пары дней и погибают. Цивилизованный мир не может допустить, чтобы подобное происходило с человеческими детьми.

Что касается динозавров. Потенциал клонирования из соматических клеток мёртвого животного необъятен. Однако пока все попытки воскресить вымерший вид оборачиваются провалом. Проблема — в качестве исходного материала. Учёным невероятно сложно восстановить ДНК из старинных клеток, поскольку никто их не сохранял, как того требует технология.

Тем не менее надежда на возобновление некоторых видов есть. Многие учёные, в том числе и российские, работают над восстановлением ДНК мамонтов. Туши этих древних созданий в вечной мерзлоте, например в Сибири, сохранились относительно хорошо.

То есть клонирование Долли бесполезно для людей?

Вовсе нет. Эксперимент с Долли открыл большие потоки инвестиций в генную инженерию, клеточную биологию и не только. Часть исследований направлена и на практическое применение к людям. Так, например, пока никто не заикается о клонировании людей, многие работают над искусственным выращиванием стволовых клеток без участия человеческих эмбрионов.

Стволовые клетки — основа любого животного. Они образуются после слияния сперматозоида и яйцеклетки. Их драгоценность заключается в быстром программируемом делении и способности к обновлению. Учёные учатся запускать эти процессы посредством добавления к взрослым клеткам новых генов. Генов, которые заставляют зрелую клетку вести себя как стволовая, молодая.

Освоение этой технологии позволит людям выращивать органы для трансплантации или лечить заболевания, связанные с деградацией клеток, вроде Паркинсона, непосредственно в организме. Первые шаги в этом направлении уже сделаны.

Источник