Японские ученые, возглавляемые доктором Терухико Вакаямой из Центра биологии и развития института RIKEN, подняли технологию клонирования живых существ на совершенно иной качественный уровень. Они не создали новый вид генетически модифицированных животных и не разработали совершенно новую технологию клонирования, им удалось, используя уже ставшую традиционной технологию, создать 581 клон из единственной клетки одного животного-грызуна. Если подобный метод клонирования будет работать и с животными других видов, это может обеспечить человечество практически неограниченным количеством специально выведенных сельскохозяйственных животных и животных, используемых в различных исследованиях.

Задолго до того, как в 1996 году на свет появилось первое по-настоящему клонированное животное, известная всем овечка Долли, ученые проводили множество опытов по клонированию млекопитающих. Первыми в 1979 году на свет появились генетически идентичные грызуны, после чего был создан ряд клонированных животных других видов, коров, цыплят, овец и других.

Но тем, что сделало сенсацией овечку Долли, стал примененный метод клонирования. Все предыдущие клоны млекопитающих были сделаны по упрощенной схеме, эмбрион, выращенный в пробирке, разделялся на части, которые внедрялись в организмы суррогатных матерей. Овечка Долли была выращена из одной единственной взрослой клетки, если точнее, то для ее клонирования использовалась технология пересадки ядер соматических клеток (somatic cell nuclear transfer, SCNT). Эта технология подразумевает изъятие генетического материала из ядра взрослой клетки живого организма и внедрение этого материала в ядро яйцеклетки, генетический материал которой был предварительно удален.



После создания овечки Долли ученые, используя технологию SCNT, провели успешные клонирования ряда других млекопитающих, кошек, собак, лошадей, оленей, кроликов, крыс и других животных. Эти исследования стали тем, что "проявило" все недостатки технологии SCNT, ведь Иэну Вилмуту (Ian Wilmut) пришлось сделать 276 попыток, прежде чем он добился успеха в клонировании Долли. С того времени множество ученых ищут методы, которые позволят проводить многократное клонирование животных, пытаясь получить так много клонов одного животного, насколько это возможно.

Основной проблемой в технологии клонирования SCNT, обнаруженной учеными, является резкое снижение показателя успешности клонирования с каждым последующим поколением клонирования. В результатах исследования, опубликованных в 2000 году, ученые описали проблему, которая не позволила им клонировать животных-грызунов глубже шестого поколения. Да и показатель успешности клонирования в шестом поколении был чрезвычайно низок, один успешный случай на 1000 попыток. Клонирование других же видов животных было успешно не глубже третьего поколения.

Столкнувшись с такими проблемами, ученые попытались выяснить их причину. И эта причина через некоторое время была найдена. Оказывается, что в каждой из клеток живых организмов присутствуют так называемые эпигенетические отклонения. Эпигенетическими функциями называют процессы активации и деактивации определенных генов с помощью определенных видов химических соединений, а наблюдаемые эпигенетические отклонения затрагивают не саму структуру гена, а их способности активироваться и деактивироваться.

В масштабах всего живого организма эпигенетические отклонения в одной отдельной клетке не играют большой роли для организма в целом. Но если все клетки организма получены из одной единственной клетки, то они все унаследуют отклонения, имеющиеся в исходной клетке. При этом, во время клонирования существующие эпигенетические отклонения только усугубятся и появятся новые отклонения, которые наложатся на предыдущие. Проведя серию экспериментов, ученые выяснили, что за два поколения клонирования количество эпигенетических отклонений в клетках подопытных грызунов увеличилось в девять раз, что в некоторых случаях делает эти клетки нежизнеспособными.



Используя полученные данные и знания, японские исследователи разработали метод увеличения эффективности процесса клонирования. Они использовали сложное химическое соединение, получившее название трихостатин (trichostatin A), которое подавляет сильные эпигенетические белки деацетилазы гистонов. В эксперименте, начатом в 2005 году, ингибитор трихостатин позволил им создать 581 клон одного животного-грызуна, при этом, количество поколений успешного клонирования достигло небывалой величины в 25 поколений, а показатель успешности совершенно не снижался с увеличение количества поколений. И грызуны даже самого последнего поколения являются здоровыми животными, способными к воспроизведению.

Если препарат типа трихостатина окажется эффективен и для других видов животных, то такая технология клонирования открывает широкие возможности для выращивания ценнейших пород сельскохозяйственных, служебных и других животных, генофонд которых подвергся модификации с целью более сильного проявления всех наиболее лучших качеств этих животных. "Результаты наших исследований демонстрируют, что технология многократного клонирования стала реальностью, а дальнейшее совершенствование этой технологии позволит добиться практически неограниченной глубины клонирования" - рассказал доктор Терухико Вакаяма.



Ключевые слова:
Клонирование, Клетка, Генетический, Материал, Поколение, Отклонение, Ген, Функция, SCNT

Первоисточник

Другие новости по теме:

Ученым впервые удалось получить клонированные эмбрионы человека, используя взрослые клетки в качестве исходного материала

Испанские ученые клонировали первого бойцовского быка.

Японские ученые будут пытаться клонировать мамонта.

Синтетические клетки - большой шаг на пути к созданию искусственных организмов.

Имплантация клеток человеческого мозга позволила сделать животных более умными

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.