Как клонировали овечку долли процесс
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.
Три матери, два отца и пышногрудая крестная: история овечки Долли
Клонированная овца Долли и один из ее создателей — Ян Вилмут
Jeff J Mitchell UK/Reuters
Почему биологам, которые первыми клонировали крупное млекопитающее, не дали Нобелевскую премию, зачем один из них неудачно инсценировал самоубийство, в чем причина недолгой жизни Долли и при чем тут пышный бюст американской певицы, Indicator.Ru рассказывает в рубрике «История науки».
5 июля 1996 года в шотландском городе Мидлотиан близ Эдинбурга родилась овечка, которая уже одним фактом своего рождения стала звездой мирового масштаба, причем не только научной. Овечку, как читатель помнит и без напоминаний, назвали Долли, и вскоре она стала самым знаменитым клоном. Правда, статус мегазвезды Долли получила только через семь месяцев после своего рождения.
Ее создатели, профессора Рослинского университета Ян Вилмут и Кит Кэмпбелл, после множества неудачных попыток решили не дергать судьбу за хвост и молчали до тех пор, пока окончательно не убедились в том, что Долли не только родилась, но и представляет собой полноценную здоровую особь. Говорят, что эта отсрочка потребовалась ученым для того, чтобы получить патент. Так что только 22 февраля 1997 года и овечка, и ее создатели проснулись знаменитыми.
На самом деле Долли вовсе не была первой. Те же Вилмут и Кэмпбелл в 1996 году через журнал Nature объявили о появлении на свет овец Меган и Мораг. Это была не столько удачная попытка клонировать животное, сколько промежуточный шаг к истинному клону, поскольку обе этих овцы были получены из эмбриональных клеток, то есть у них были и папа, и мама. Долли же была копией своей матери, овцы Финн-Дорсет, которая к моменту рождения своей генетической копии давно умерла. Важнейшим отличием Долли от Меган и Мораг было то, что она появилась из соматических клеток взрослого животного, и ее геном почти в точности повторял геном матери. Об этом «почти» скажем чуть позже.
Овечке Долли исполнилось 20 лет: что с клонированием теперь?
Это был славный денек в Эдинбурге, Шотландия. Старые друзья и коллеги по научной стезе Иэн Уилмут и Алан Траунсон отправились в поход. Двадцать лет назад. Высоко над городом Уилмут признался, что у него есть секрет. В рамках крупного исследования, он и несколько его коллег успешно родили овцу в лаборатории — не из яйцеклетки и сперматозоида, а из ДНК, взятой из молочной железы взрослой овцы. Они клонировали млекопитающее.
Долли — самая известная овца в истории.
Первое клонирование
«Я был ошеломлен, — говорит Траунсон, который нынче — как и тогда — работает биологом в сфере стволовых клеток в Университете Монаш в Мельбурне, Австралия. Он вспоминает, как тяжело опустился на камень неподалеку. Денек был жаркий, но Траунсон почувствовал, как по его телу пробежал холодок: он осознал последствия. — Это изменило всё».
Все самые свежие новости из мира высоких технологий вы также можете найти в Google News.
Клонирование млекопитающего бросило вызов научной догме того времени. Успех породил мрачные и фантастические предсказания: людей начнут клонировать. Болезни исчезнут. Умерших детей будут рождать заново. Сегодня, спустя двадцать лет после рождения овечки Долли 5 июля 1996 года, влияние клонирования на фундаментальную науку превзошло все ожидания, тогда как в обществе не произошло практически никаких перемен, связанных с клонированием и с Долли, в частности.
Долли, по центру, первая клонированная овечка в мире
В 2016 году клонирование человека остается неосуществимым, не приносит научной выгоды и сопряжено с неприемлемым уровнем риска. Никто даже не думает о подобном подвиге. Клонирование животных также остается ограниченным, хотя, очевидно, развивается. Сельскохозяйственное клонирование используется в США и Китае с целью извлечения выгоды из генов нескольких необычных образцов, говорят ученые, но Европейский парламент проголосовал в прошлом году за запрет клонирования животых для еды. Один ученый в Южной Корее берет 100 000 долларов за клонирование домашних животных, но уровень спроса на такую услугу пока неясен.
Самое большое влияние, оказанное клонированием, по мнению ученых, проявилось в достижениях в области стволовых клеток. Биолог стволовых клеток Шинья Яманака говорит, что клонирование Долли побудило его начать разработку стволовых клеток, извлеченных из клеток взрослых — и это привело его к Нобелевской премии в 2012 году.
Что сказала овечка Долли ученым
Рождение Долли было преобразующим, поскольку доказало, что ядро взрослой клетки обладает всей необходимой ДНК для рождения другого животного, говорит биолог стволовых клеток Робин Ловелл-Бедж, глава отделения биологии стволовых клеток и развивающей генетики в Института Фрэнсиса Крика в Лондоне. До этого исследователи извлекали взрослых лягушек из эмбриональных клеток лягушек, либо эмбриональные стволовые клетки у взрослых — и на этом их развитие зашло в тупик.
«Долли была первым примером того, что можно взять взрослую клетку и получить взрослого, — говорит Ловелл-Бедж. — То есть, можно перепрограммировать ядро взрослой клетки обратно в эмбриональное состояние».
Долли умерла 14 февраля 2003 года в возрасте шести лет от легочной инфекции, весьма распространенной среди животных, которым не дают выходить на улицу. Это никак не было связано с тем, что овечку клонировали, говорит Уилмут.
Из чего сделали овечку Долли
Овечка, сделанная из клеток молочной железы, была названа в честь Долли Партон, американской певицы, известной своей большой грудью, ну и голосом тоже. «Это не было непочтительно к этой женщине и к женщинам в целом, — говорит Уилмут. Нет, это помогло гуманизировать исследовательский проект, который в противном случае мог быть оторванным от повседневной жизни. — Наука и ее презентации иногда выглядят ужасно серьезными. Думаю, для нас это было хорошо — мы стали больше похожи на людей».
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
Уилмут полагает, что рождение Долли могло быть счастливой случайностью. Он и его коллеги пытались сделать клонов из фетальных клеток и использовали взрослые клетки для экспериментального контроля — не ожидая, что они произведут собственные эмбрионы. «Мы не ставили перед собой задачу клонировать взрослые клетки. Мы планировали работать, в идеале, с эмбриональными стволовыми клетками или чем-то похожим, — говорит Уилмут. — Успех в работе со взрослыми клетками стал неожиданным бонусом».
Изначальной целью исследования было использовать систему производства молока у животного как фабрику для производства белков для лечения заболеваний людей. Но интерес к этой идее пошел на спад вместе с распространением недорогих синтетических химвеществ.
Уилмут считает, что клонировать человека можно — но не нужно. Техника клонирования, благодаря которой появилась Долли, не сработала на приматах. Он полагает, что достичь этой цели можно с использованием других методов, но настроен категорически против клонирования человека.
«Просто то, что это может сработать, не значит, что мы должны это сделать, — говорит он. — Вероятнее всего, мы столкнемся с проблемами при рождении, при родах». Например, одна из овец в его лаборатории, которую клонировали вскоре после Долли, обзавелась проблемами с легкими, которые вскоре привели к ее кончине.
«Я не хотел бы стать человеком, который клонировал бы ребенка, а потом взглянул на него и сказал: очень жаль». С последними достижениями в области редактирования генов необходимость клонирования еще больше ушла на задний план. Теперь заниматься ею причин еще меньше, чем раньше.
Траунсон полагает, что должен быть большой рынок клонированных эмбрионов скота.
Если иметь технологии, то клонировать можно кого угодно.
Зачем может пригодиться клонирование
В 2008 году правительство США решило, что нет никакой разницы между клонированными и неклонированными коровами, козами и свиньями, поэтому разрешило заниматься этим, но по большей части для выведения породы, а не для мясопроизводства. Китайская компания Boyalife Group планирует производить по меньшей мере 1 000 000 голов клонированного скота — это немного, если взглянуть на общее число животных, которых ежегодно забивают в этой стране.
Теоретически, клонирование можно использовать для возвращения исчезающих видов. Обсуждалось даже его применение для восстановления шерстистых мамонтов, гигантских панд и даже неандертальцев — эти мысли Ловелл-Бедж отбрасывает как «весьма глупые». Траунсон говорит, что у него еще остался тайник с образцами кожи северных вомбатов, которые хранятся в жидком азоте, на случай, если кто-нибудь захочет восстановить численность вида. Однако клонирование требует взрослой клетки. Для создания клона необходимо исправное ядро, которого нет у большинства вымерших видов.
Заходите в наш специальный Telegram-чат. Там всегда есть с кем обсудить новости из мира высоких технологий.
Некоторые ученые в настоящее время используют методы клонирования для производства эмбриональных стволовых клеток, тем самым избавляясь от необходимости собирать новые эмбрионы. Так называемая пересадка ядра соматической клетки может помочь ученым лучше понять ранний эмбриогенез человека и биологию стволовых клеток, по мнению Пола Нопфлера, биолога из Калифорнийского университета в Дэвисе, который не принимал участия в клонировании Долли. Нопфлер говорит, что не видит «никаких мгновенных терапевтических выгод в этой работе, но в будущем это может измениться».
Идея клонирования умершего любимого — человека или домашнего питомца — не находит широкой поддержки нигде, отчасти потому, что на поведение индивида влияет окружающая среда. Генетика может быть идентичной, но будет ли новый клон все тем же любимым индивидом? Ловелл-Бедж считает, что единственная возможная причина клонирования домашнего животного может заключаться в особых свойствах — например, в тонком чутье или в дорогой породе — да и то, непонятно, будет ли это чутье врожденным или приобретенным навыком. Но клонировать человека… Он считает, что мы никогда на пойдем на это.
Десять интересных фактов про клонированную Овечку Долли
Овечка Долли известна как первое млекопитающее, клонированное из взрослой, соматической клетки. Когда о ее существовании было объявлено общественности, это вызвало сенсацию во всем мире, её история широко освещалась в средствах массовой информации. Вот 10 интересных фактов о процессе клонирования, который привел к ее созданию:
Клон имеет идентичную последовательность ДНК, как и его родитель. До появления овцы Долли в лабораториях было произведено несколько клонов, включая мышей, овец и коров. Но все они были клонированы из ДНК эмбрионов. Кстати, именно лягушка была первым животным, клонированным путем ядерного переноса эмбриональных клеток. В в 1962 г. оксфордские биологи клонировали шпорцевых лягушек:
В 1987 году группа советских ученых из Института биологической физики в Пущино и Научно-исследовательского института физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных (Л.М. Чилахян, Б.Н. Вепренцев, Т.А. Свиридова, В.А. Никитин) клонировала мышь-альбиноса, пересадив ядро эмбриональной клетки в неоплодотворенную клетку. Клона звали Маша. Соответствующая научная статья была опубликована в 1987 году в журнале «Биофизика»:
2. ОВЦА ДОЛЛИ БЫЛА ПЕРВЫМ МЛЕКОПИТАЮЩИМ, КЛОНИРОВАННЫМ ИЗ ВЗРОСЛОЙ КЛЕТКИ
Овца Долли была первым млекопитающим, клонированным не из клетки, взятой из эмбрионов, а из взрослой соматической клетки. Это было очень важно, потому что это показало, что ДНК взрослой клетки, которая была запрограммирована на экспрессию только определенного подмножества ее генов, может быть использована для создания совершенно нового организма.
Долли была клонирована с использованием метода, известного как перенос ядер соматических клеток (SCNT). Это включает в себя взятие яйцеклетки (яйцеклетки) и удаление ее ядра. Затем ядро соматической (телесной) клетки, содержащее клонируемую ДНК, имплантируется в яйцеклетку, из которой было удалено ядро.
Клетка, используемая в качестве донора для клонирования Долли, была взята из молочной железы 6-летней овцы из Финн-Дорсета. Неоплодотворенное яйцо было взято у шотландской чернолицей овцы. Из 277 оплодотворенных яйцеклеток развилось 29 ранних эмбрионов. Они были заложены 13 суррогатным матерям. Только одна беременность закончилась полным сроком, в результате чего 5 июля 1996 года родилась Долли.
Долли была клонирована в Институте Рослина, который является научно-исследовательским институтом наук о животных в Шотландии, входящим в состав Эдинбургского университета. Она была создана исследовательской группой во главе с британским эмбриологом Яном Уилмутом. Финансирование клонирования Долли было предоставлено PPL Therapeutics и Министерством сельского хозяйства.
Долли названа в честь известной кантри-певицы Долли Партон, которая является композитором многих известных песен, таких как “Я всегда буду любить тебя”, “Джолин” и “Многоцветное пальто”. Причина этого, по словам Уилмута, заключается в том, что “Долли происходит из клетки молочной железы, и мы не могли придумать более впечатляющей пары желез, чем у Долли Партон”.
Хотя Долли родилась в июле 1996 года, о ее существовании было объявлено общественности год спустя, 22 февраля 1997 года. Это мгновенно вызвало сенсацию, когда Долли привлекла много внимания в средствах массовой информации. В «ТАЙМ» был специальный репортаж о Долли, и наука назвала ее прорывом года. С тех пор Долли широко называют “самой известной овцой в мире».
Средняя продолжительность жизни овцы составляет от 11 до 12 лет, но Долли прожила всего 6,5 лет. Это привело к тому, что ученые заявили, что Долли рано постарела, когда ее вырастили из ядра шестилетней овцы. Исследователи Рослина, однако, заявили, что другие овцы в том же стаде умерли от того же заболевания легких.
Кроме того, болезнь была распространена у овец, которых держали в помещении, и Долли приходилось держать в помещении по соображениям безопасности. В 2013 году на мышах было показано, что ядра не стареют необратимо.
После успешного клонирования Долли были клонированы многие другие крупные млекопитающие, в том числе свиньи, олени, лошади и быки. С совершенствованием методов клонирование животных стало дешевле и надежнее.
В 2009 году было объявлено о клонировании пиренейского козерога. Это разновидность горного козла, который был объявлен вымершим в 2009 году.Хотя клон умер вскоре после рождения, это был первый случай клонирования вымершего вида.
Таким образом, клонирование может оказаться полезным для спасения исчезающих и недавно вымерших видов животных путем их воскрешения из замороженных тканей. После Долли ученые провели эксперименты по клонированию лошадей, быков, кошек, собак, свиней, коров, коз…
Эксперименты же по клонированию человека запрещены в мире. Многие авторитетные ученые склонны считать, что это невозможно и весьма неэтично. «Невозможно будет сделать фотокопии людей, — сказал известный исследователь Крейг Вентер, руководитель проекта по расшифровке генома человека. — Вы можете создать человека, который будет похож на вашего близнеца, но вероятность того, что его характер и интересы будут такими же, как у вас, близка к нулю«.
Так, 28 декабря 2002 года появилась статья о первом клоне человеческого ребёнка по имени Ева. Глава американской компании Clonaid Бриджит Буазелье обнародовала жуткие подробности её рождения. Бриджит рассказала СМИ, что девочка появилась на свет путем кесарева сечения и весит 3,2 кг. Ребенок является клоном 31-летней американки, ДНК которой использовалась в ходе эксперимента. ДНК была взята из клетки кожи женщины.
По словам Буазелье, девочка является точной генетической копией своей матери.
В ноябре 2018 года китайский ученый Хэ Цзянькуй рассказал на отраслевой конференции, что он внес изменения в эмбрионы семи пар, когда они проходили репродуктивное лечение. В результате девочки рождались с измененной ДНК структурой.
Эта история взбудоражила весь мир и вызвала широкий общественный резонанс. Китайские власти официально подтвердили заявления Хэ Цзянькуя, приказали прекратить исследования и обвинили ученого в нарушении нескольких законов штата.
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.