Клонирование на практике: инструкция биолога Александра Панчина
Всем привет. Вы на канале Крти. Меня зовут Александр Панчин, и сегодня мы, как и обещали, поговорим о клонировании.
Обычно люди представляют себе клонов как таких странных существ, которых выращивают в баках с какой-то жидкостью, и они очень похожи, точнее, идентичны некоторому человеку, из которого их как бы получили. Но такой образ клона, который показан в фильмах, он очень далёк от реальности. На самом деле, если мы кого-то клонируем, то он будет начинать свой жизненный путь с маленького эмбриона, который потом вырастет во взрослого, допустим, человека.
Если мы говорим о клонировании, то на самом деле клоны уже существуют и ходят среди нас. Например, если вы когда-либо видели однояйцевых близнецов, то это клоны. Они абсолютно одинаковы с точки зрения своей ДНК, хотя могут немножко отличаться из-за немного разных условий, которые бывают в условиях их внутриутробного развития, ну и дальнейшего их обучения и культурной социализации.
Если мы говорим про клонирование с точки зрения науки, то, наверное, все слышали про овечку Доли. Считается, что это был самый первый клонированный организм, хотя на самом деле не совсем так. Овечка Доли была совершенно нормальной овечкой, у неё даже были дети, а умерла она от инфекционного заболевания. Поэтому сразу можете отбросить всякие страшилки про то, что клонирование как-то ухудшает здоровье.
Более того, впоследствии некоторые учёные из института Рикин решили сделать такой эксперимент. Они брали мышь, потом клонировали эту мышь, потом делали клона клона этой мыши, потом клона клона клона, клона клона клона - и так 25 раз. Получили клонов двадцать пятого поколения. Они были совершенно нормальны, фертильны и абсолютно здоровы.
А кого ещё клонировали? Есть коммерческое клонирование, когда клонируют кошек. Вот как это сделать, как клонировать какой-нибудь организм? Для этого вам нужно взять генетический материал какого-то взрослого организма. Например, вы берёте клетку из молочной железы какой-нибудь овцы. Затем вы берёте яйцеклетку у какой-нибудь другой овцы, и из этой яйцеклетки с помощью специальной микробы вынимается генетическая информация. У вас есть пустая клетка, а у вас есть клетка, в которой есть ядро.
Вот это исходное ядро вносите в пустую яйцеклетку, и у вас получается как бы новая клетка. Эта клетка затем трансплантируется суррогатной матери, то есть ещё третьей овце. На самом деле, в роли этой третьей овцы может выступать как первая, так и вторая — это не очень важно. Но в этой суррогатной матери дальше маленький ягнёнок, который, собственно, потом и превратится в генетически идентичный вот этой овце, которая была донором генетического материала, организмом. Таким образом вы совершите клонирование.
Я сказал, что овечка Доли не совсем первый клонированный организм. Очень похожую технологию использовали ранее учёные в России, человек по имени Левон Ван и его группа учёных из РАН. Они клонировали мышку по имени Машка. Разница заключается в том, что они использовали ядро из эмбриональной клетки, то есть из ещё очень молодого организма — из зародыша, по сути. Поэтому некоторые говорят, что это не совсем полноценное клонирование, потому что это не копия взрослого организма. Но тем не менее, технология клонирования была примерно та же самая: тоже взяли ядро, принесли в яйцеклетку, принесли в суррогатную мать и получили организм.
Вот технология похожая на то, что сделал Лахин. Вот такого рода клонирования на самом деле сейчас используется для создания людей, которые имеют троих родителей. Может быть, вы про это слышали, как же у человека может быть две мамы и папа? Делается это следующим образом: вообще это очень важно для предотвращения некоторых генетических заболеваний. У нас большая часть наследственного материала ДНК находится внутри нашего ядра, в наших хромосомах, в клетке, в ядре.
А ещё в клетке есть так называемые митохондрии. Это маленькие клеточные органеллы, они умеют сами делиться, у них есть свой генетический аппарат, своё собственное ДНК. Эти митохондрии иногда повреждены, и это приводит к болезни, а митохондрии передаются вместе с яйцеклеткой, то есть по материнской линии. Если мать болела этим заболеванием, то её дети будут болеть этим заболеванием.
И для того чтобы эти ребёнка по сути, затем из этой яйцеклетки берётся её ядро, переносится в пустую яйцеклетку, в которой нету ядра, но есть митохондрии от здоровой матери. Одна женщина выступает донором генетического материала ядерного, отец выступает донором ядерного генетического материала, и ещё одна женщина выступает донором митохондриального генетического материала.
Получается вот такая вот клетка, в которой всё это намешано, а потом эту клетку переносят, обычно это на самом деле первая матери, которая, собственно, и хотела ребёнка завести. Дальше из этого получают человека. Самое интересное, что такие люди уже тоже есть, они ходят среди нас. Есть уже достаточно, так скажем, взрослые подростки, их получили уже очень давно. И после этого учёные, точнее, не сколько учёные, сколько регуляторные организации боялись, а вдруг это опасно, и запретили. Хотя всё было в полном порядке. Но вот недавно снова разрешили, и снова будут делаться дети от трёх родителей в некоторых странах.
А для чего нам нужно клонировать животных? Какие у этого есть практические задачи? Ну, во-первых, мы можем с помощью клонирования спасать вымирающие виды, как это было сделано с диким муфлоном. Эти организмы не очень активно размножаются, видимо, поэтому они и попали в Красную книгу. Вы можете взять у них клетку, взять из неё генетический материал, перенести его в яйцеклетку, даже на самом деле представителей другого, родственного домашнего вида, и взять, перенести генетический материал.
Потом перенести эту яйцеклетку с этим материалом в суррогатную овцу условную и получить клона этого муфлона. Таким образом, можете воспроизводить те организмы, которые уже не очень хотят воспроизводиться, и их спасать. Есть организмы, которые сами не могут размножаться. Например, мулы практически всегда бесплодны. Мул — это гибрид лошади и осла. Если у вас получился хороший мул и вы хотели бы его размножить, то единственный шанс сделать это — это клонирование.
Или, представьте себе, что у вас есть хорошая породистая лошадь или скакун, который побеждает постоянно в различных забегах, и у него очень хорошее сочетание генетического материала. Вы можете взять и его клонировать, и тогда эта комбинация генов будет передаваться. Вы сможете постоянно побеждать в ваших соревнованиях.
Что ещё можно клонировать? В фильме "Парк Юрского периода" показали фантастический, но, из фантастических, возможно, самый правдоподобный способ создания динозавра. Как они это делали? Они хотели получить ДНК динозавра, для этого нужно было взять её из комара, который пил кровь динозавра, а потом застыл в янтаре, так у ДНК было бы больше шансов сохраниться, потому что её не съели бы бактерии. Затем там ошибки в этой ДНК исправляли с помощью ДНК лягушки.
Сейчас мы знаем, что птица ближе к динозаврам, к типа тираннозавра или к какому-то велоцираптору, но они брали лягушку — тоже сойдёт, исправляли ошибки, затем эту ДНК переносили в клетку и, собственно, по сути клонировали динозавра. Этот способ, конечно же, не получится по той причине, что от динозавров у нас не осталось хорошей какой-то ДНК, которую можно было бы проанализировать.
Но у нас есть ДНК некоторых других вымерших видов, например, мамонта. Геном мамонта, то есть совокупность его ДНК, была прочитана. Мы знаем, чем мамонт генетически отличается от слона. Вот учёные по имени Джордж Черч предложили: давайте мы возьмём и клонируем мамонта. Для этого не обязательно взять клетку мамонта и из неё вынуть ядро. К сожалению, с этим могут быть некоторые технические проблемы. Мы можем взять клетку слона и её генно модифицировать. Мы можем внести в ДНК слона те генетические изменения, которые отличают слона от мамонта.
Затем эту клетку с помощью, по сути, клонирования перенести в яйцеклетку слона, и дальше слон родит такого мамонтёнка. Ну, это будет некий тайм-гибрид слона и мамонта, но у него могут быть признаки мамонта: он может быть волосатым, он может быть устойчивым к холоду, может обладать некоторыми другими интересными особенностями. Мы могли бы их потом изучать, смотреть, как они выглядят, завести их в зоопарках, вывести в национальные парки и так далее.
Но задумайтесь: если мы можем воскресить такой вид, как мамонт, может быть, мы можем воскресить кого-то более интересного? Например, неандертальца. Потому что, по сути, все технологии, необходимые для этого, у нас тоже есть. Учёные научились делать генетически модифицированные человеческие клетки, генетически модифицированные человеческие эмбрионы. Первые работы уже вышли в научных журналах.
Значит, мы в принципе могли бы взять клетку человека, изменить там ДНК так, чтобы она была похожа на неандертальцев ДНК, внести туда все изменения, которые отличают нас от неандертальцев, геномы которых прочитаны. И после этого мы можем эту клетку перенести в яйцеклетку. Если найдётся девушка, которая захочет стать мамой неандертальца, то мы можем их получить, и вот у нас неандерталец. Часто используется.
Что такое ругательное? Но надо помнить, что неандертальцы, вообще-то, обладали большим мозгом по объёму, и, может быть, они вообще были милейшими существами. Именно поэтому мы их в какой-то момент, видимо, уничтожили. Возможно, нам нужно их вернуть, чтобы искупить свою вину. Спасибо за внимание. Подписывайтесь на канал, и увидимся через неделю.