Мифология клонирования
В переводе с греческого слово "klon" означает "веточка, черенок, побег" и имеет прямое отношение к вегетативному размножению. Клонирование растений черенками, почками и клубнями знакомо садоводам более 4 тысяч лет. Начиная с 70-х годов прошлого века, для клонирования растений стали использовать даже отдельные соматические (неполовые) клетки.
Можно ли в специальных условиях воспроизвести генетически точную копию любого живого существа? Символом первого клонированного млекопитающего (1996 год) стала овца Долли, страдавшая на протяжении жизни воспалением легких и артритом и насильственно усыпленная в возрасте шести лет – возрасте, равном примерно половине средней жизни нормальной овцы. Клонирование животных оказалось не таким простым в исполнении, как растений.
Собственно процесс клонирования можно разделить на несколько стадий. Сначала у женской особи берется яйцеклетка, из нее микроскопической пипеткой вытягивается ядро. В безъядерную яйцеклетку вводят другую, содержащую ДНК клонируемого организма. С момента слияния нового генетического материала с яйцеклеткой, как ожидается, должен начаться процесс размножения клеток и рост эмбриона.
Подобные ожидания основываются, по крайней мере, на двух явных научных мотивациях. Первой является желание выяснить, насколько нетронутым остается генетический материал в процессе развития организма, имеющего характерную судьбу. Вторая мотивация состоит в том, насколько факторы цитоплазмы самой яйцеклетки совместимы с привнесенным в нее для перепрограммирования генетическим материалом – например, имеет ли значение тот факт, что чужие гены и собственные гены митохондрий яйцеклетки различны? Подобных вопросов возникает множество. Обратимся к истории исследований попыток клонирования животных.
Начало истории уместно датировать 1839 годом, когда Теодор Шванн доказал свою клеточную теорию, закрепленную в учебниках биологии следующим лозунгом: клетка происходит от клетки. Клеточная теория таит в себе два противоречащих начала: наследственность и дифференциацию. Образуются ли в результате клеточного деления две идентичных дочерних клетки, или производные разные?
В 1888 году Вильгельм Роу попытался ответить на этот вопрос, разрушив горячей иголкой двуклеточный эмбрион лягушки. Опыт Роу оказался неудачным, но повторная попытка Ганса Дрейша в 1892 году разделить двух и даже четырех клеточный эмбрион морского ежа на отдельные клетки удалась: каждая из разделенных клеток выросла в нормальную личинку. Похожие результаты были достигнуты несколькими годами позже и другими учеными.
Одним из них был Ганс Спиман, разделивший в 1901 году эмбрионы амфибий и вырастивший из дочерних клеток хорошо функционирующих головастиков. Тем не менее, некоторые беспозвоночные, включая нематод, показали скорее регулятивное, нежели мозаичное развитие – после деления клетки имели разные судьбы.
Когда носителем наследственности определили несущее хромосомы ядро, внимание ученых переключилось с клеточного на ядерный потенциал. В своих дальнейших исследованиях Спиман экспериментировал уже с пересадкой ядер амфибий и морских ежей. Он извлек одно из ядер 16 клеточного эмбриона и поместил его в зародышевую цитоплазму. Слияние дало старт нормальному эмбриону.
Таким образом, было продемонстрировано, что потенциал ядер остается неизменным как минимум до этапа 16 клеток. Спиман всерьез подумывал об эксперименте, когда ему удастся пересадить в яйцеклетку ядро клетки отдельной взрослой особи, но для проведения подобных "нетравматических" операций над клетками ему не хватило ни времени, ни технических возможностей.
Врем