Марина Синицына
18 ноября 2019
4543
6

Клонировать всё!

«Моя Планета» изучила историю клонирования и рассказывает про самые интересные случаи, а заодно про то, будут ли по нашей земле вновь ходить динозавры и мамонты.

Кошки и мышки, ящерицы и лягушки, обезьяны и даже мамонты — кого только не пытались воспроизвести ученые за более чем столетнюю историю экспериментов. Героем 2019 года стал клонированный котенок Чеснок, оказавшийся совсем непохожим на оригинал. Истории этого и других удивительных клонов — в материале «Моей Планеты».

Как это работает

Джон Холдейн за работой

Термин «клон» впервые употребил британский биолог Джон Холдейн еще в середине XX века. Сначала так называли группу растений, полученных в результате вегетации, а позже определение стали применять и к каждому отдельному экземпляру. Сейчас клонами считаются любые организмы, генетически идентичные прототипу.

Их получают двумя способами: разделением эмбриональных клеток на ранних стадиях развития и методом переноса ядра. В последнем случае из яйцеклетки удаляют ядро, заменяя его ядром соматической (неполовой) клетки того организма, который хотят клонировать. Развившийся эмбрион подсаживают в матку самки, и, если все идет по плану, на свет появляется клон. При клонировании домашних питомцев лишь 5% таких попыток заканчиваются удачно, в случае с дикими животными этот показатель еще ниже — всего 1%. Проблемы возникают и на стадии «запуска» ядра, и при внутриутробном развитии, и сразу после рождения.

Амебы и картошка: клоны в природе

Амеба под микроскопом в процессе деления

То, к чему человечество идет трудным путем проб и ошибок, давно придумано природой: копии с идентичным набором генов возникают при бесполом размножении растений и животных. Клоны процветают в садах и огородах: именно они развиваются из побегов земляники или картофельных клубней. У многих грибов, мхов, дрожжей, некоторых губок и червей «дубли» образуются из почек — выростов на теле исходного организма. А самый простой пример естественного клонирования — деление амебы. Генетические копии возникают и при партеногенезе — одном из видов полового размножения у животных с двойным набором хромосом. В этом случае самки-клоны появляются из яйцеклеток без оплодотворения: например, у степной дыбки — крупного кузнечика.

Уже в XXI веке биологи обнаружили, что клонировать себя могут личинки морских ежей: при приближении крупных хищников у них либо вырастает почка, из которой появляется полноценный эмбрион, либо они просто делятся надвое. Две более мелкие особи меньше заметны для хищных рыб, а у продублированного генетического материала больше шансов на воспроизведение.

Морские ежи: жизнь в лаборатории 

Морской еж

Именно морские ежи стали участниками первых успешных экспериментов по клонированию. В 1885 году немецкий биолог Ханс Дриш начал изучать способы репродукции на примере этих иглокожих и других животных с крупными яйцеклетками. Он выяснил, что изолированные клетки эмбрионов морского ежа могут развиться в небольшие личинки. А в 1902 году ученый вырастил двух полноценных особей, разделив один эмбрион пополам на первых стадиях роста. Годом раньше его соотечественник Ханс Шпеман проделал то же самое с саламандрой: он разделил двухклеточный зародыш и получил из каждой половинки новый организм. В результате науке стало известно, что необходимый объем информации для дальнейшего развития есть в каждой клетке эмбриона.

Овечка Долли: на пике славы

Так же как Белка и Стрелка не были первопроходцами в космосе, Долли не была ни первым клоном, ни даже первым клонированным млекопитающим — ей предшествовали удачные копии лягушек и мышей, коров и овец. Но вся слава досталась именно этой овечке не случайно: в 1996 году ядро для переноса впервые взяли из замороженной клетки молочной железы взрослого животного, и опыт увенчался успехом. До этого при клонировании в яйцеклетку перемещали ядро, взятое либо из другой яйцеклетки, либо у эмбриона. В эксперименте с Долли из 277 яйцеклеток развилось лишь 29 зародышей, а родилась только одна овца. Она прожила всего шесть с половиной лет, но родила шестерых здоровых ягнят. В 2003-м Долли пришлось усыпить: животное страдало от заболевания легких и артрита.

CopyCat: вторая жизнь домашних животных

После Долли клонирование вышло за рамки экспериментальных лабораторий, а в некоторых странах его поставили на поток, превратив в прибыльный бизнес. В 2001 году в Техасском университете агрокультуры и машиностроения впервые клонировали кошку. Ее назвали CopyCat, или просто Си-Си. Через четыре года южнокорейские ученые создали первую в мире копию собаки — ею стала африканская борзая Снаппи. 

В Южной Корее клоны служат на таможне: это лабрадоры-ретриверы с самым тонким нюхом

Сегодня ряд компаний, клонирующих домашних животных, предлагает услуги людям, потерявшим своих любимцев. Выложить кругленькую сумму готовы как знаменитости, так и рядовые граждане. Барбра Стрейзанд заплатила $50 000 за клона своей собаки, а житель Пекина Хуанг Ю расстался с $35 000, чтобы «вернуть» кота Чеснока. Последний сначала похоронил котика, но затем обратился в компанию Sinogene, чтобы получить его копию. Для этого понадобилось 40 зародышей и четыре кошки, которым подсадили эмбрионы. Удачно закончилась лишь одна беременность: котенок родился в июле 2019 года и стал первым домашним котом, клонированным в Китае. Правда, несмотря на подтвержденную генетическую идентичность, дубликат отличается от прототипа: у маленького Чеснока более светлая шерсть, другой цвет глаз, а главное, нет забавного темного пятнышка на подбородке. Разочарованный Хуанг Ю все же с пониманием отнесся к тому, что возможности науки не безграничны, а Sinogene теперь широко предлагает свои услуги. По словам ее представителя, несколько владельцев кошек уже записались на процедуру.  

Другие компании воссоздают домашних животных с уникальными особенностями. В Южной Корее клоны служат на таможне: это лабрадоры-ретриверы с самым тонким нюхом. В ОАЭ массово клонируют быстрых и выносливых верблюдов — чемпионов престижных гонок. 

Мама для мамонтенка: редкие и древние

У репродуктивного клонирования есть и более глобальные цели — например, спасение редких и исчезающих животных. В 2001 году в США клонировали быка гаура, находящегося под угрозой исчезновения. К сожалению, теленок-клон умер вскоре после рождения. А вот другому вымирающему виду повезло больше: в 2004-м в результате клонирования на свет появился детеныш бантенга — дикого быка, обитающего в Индокитае. Ядра замороженных еще в 1980 году клеток бантенга ввели в яйцеклетки обычных коров, получив 30 эмбрионов. Выносить удалось двоих телят, но здоровым родился только один.

В Великобритании, США, Австралии и Индии разрешено воссоздавать ткани и органы для трансплантации

Современные технологии планируют распространить и на давно вымерших животных. Совсем недавно гарвардские генетики начали дерзкий эксперимент по созданию копии мамонта. Речь не идет о клонировании в чистом виде, ведь ДНК древнего существа планируют вживить в яйцеклетку самого близкого из живых видов — мамой для мамонтенка должна стать слониха. Все началось в 2013 году, когда в Арктике обнаружили останки мамонта, погибшего 43 000 лет назад. Они хорошо сохранились в вечной мерзлоте: ткани были мягкими, из них даже текла кровь. Опыты по пересадке генов мамонта в геном клетки африканского слона прошли успешно и стали первым шагом на пути к возрождению исчезнувших гигантов. А вот воссоздать динозавров не получится: они вымерли слишком давно, и ДНК в их костной ткани не сохранилась.

Искусственная кожа: органы в пробирке

Сердце, выращенное из стволовых клеток

После того как в 2018 году китайские ученые успешно клонировали двух макак-крабоедов, стало ясно: появление людей-клонов — дело недалекого будущего. Но сегодня клонирование человеческого организма и биоматериалов запрещено почти во всем мире — по этическим соображениям и из-за несовершенства технологий. Пока лишь в Великобритании, США, Австралии и Индии разрешено воссоздавать ткани и органы для трансплантации. Для этого используют эмбриональные стволовые клетки, которые могут превращаться практически в любые типы клеток. Терапевтическое клонирование отчасти похоже на репродуктивное, но процесс развития эмбрионов прерывается через 14 дней. Затем из эмбриональных стволовых клеток в лабораторных условиях выращивают материал для замены пораженных тканей, который не отторгается иммунной системой при пересадке. Например, в Великобритании так создают искусственную кожу, а в США — мочевые пузыри. В будущем стволовые клетки и их аналоги планируют использовать при лечении слепоты, осложнений после инсультов, болезней Паркинсона и Альцгеймера. Похоже, за клонированием будущее. Хотя многим это и не нравится.

Комментарии
Здесь пока никто не написал =(
Оставить комментарий
Загрузка...
Участники клуба
Обратная связь
Cпасибо!
Ваше сообщение было успешно отправлено.
Подпишитесь 
на наши новости
Cпасибо!
Вы только что подписались на нашу рассылку. Вам отправлено письмо для подтверждения email.
В эфире
Телепрограмма телеканала «Моя Планета»
Телепрограмма телеканала «Моя Планета»
Телепрограмма телеканала «Живая планета»
Телепрограмма телеканала «Живая планета»
16:50
Магия вкуса. Мясная диета
17:20
Магия вкуса. Рыбный день
17:45
Мнимый больной или путешествие ипохондрика. Лечить по-филиппински. Часть первая
16:35
Чудеса живой природы с Дэвидом Аттенборо. Ориентирование на местности
17:00
Планета кошек. Невская маскарадная
17:30
Планета кошек. Корниш-рекс
Путешествия – это единственная вещь на свете, покупая которую, становишься богаче