Секретные результаты опытов клонирования. Сколько их среди нас? - Зайцева Ирина Александровна
На основании вышеизложенного, можно надеяться не только на полную неповторимость таланта копии, но даже на некоторую степень превосходства над оригиналом при нужном воспитании. Однако данный прогноз не был оправдан экспериментальными данными ученых.
Проводя исследования на целом ряде резко отличающихся между собой особей клонов, ученые выяснили, что, несмотря на одинаковые генотипы и условия разведения, члены одного клона сильно различаются по ряду признаков (величина, продуктивность, плодовитость). В случаях с клонами это разнообразие больше, чем при работе с генетически разнородными популяциями.
В соответствии с анализом, эта ранее неизвестная изменчивость является следствием ошибок в построении отдельных органов и в итоге всего организма. Копии не всегда соответствуют оригиналу, то есть генотипу. Ошибки в построении органов являются случайными, но их общее число определяется жизнеспособностью организма, которая, в свою очередь, обусловлена качеством наследственности, способом размножения (естественный или искусственный) и условиями обитания. Чем эти факторы лучше, тем меньше вероятность ошибки.
В силу случайности в генетически идентичных организмах может быть найдено различное количество ошибок, и это является источником разнообразия. Данный тип изменчивости ученые называют дефекто-онтогенетической. Она существенна не только в клонируемом потомстве, но и в потомстве, полученном в результате полового размножения.
Если учитывать эту особенность в аналитических и экспериментальных исследованиях, целый ряд явлений может быть более верно истолкован. На данный момент ученые пытаются разобраться в том, насколько велико влияние этой изменчивости на повторяемость родительских свойств в их генетических копиях.
По теории вероятности у большинства родителей и их копий накапливается среднее число ошибок. По этой причине копии, как правило, являются достаточно точным повторением своих оригиналов. В том случае, если у оригинала, от которого был выведен клон, в процессе онтогенеза (развития) возникло относительно большое количество ошибок, депрессированные ими свойства у потомков окажутся лучше, чем у родителя. При этом от тех оригиналов, где наблюдается меньшее количество ошибок, получаются худшие копии.
Как и при вегетативном размножении, так и при клонировании гены не распределяются по потомкам (как это бывает при половом размножении), а сохраняются в исходном составе в течение многих поколений. Все организмы, входящие в состав определенного клона, характеризуются одинаковым набором генов и фенотпически не различаются между собой.
В свою очередь, ошибками будет сопровождаться онтогенез клонированных потомков. Число этих ошибок и степень их пагубности сформируют среди копий разнообразие по тем или иным признакам. Таким образом, отдельные особи в большей или меньшей степени будут отличаться от оригинала. Сложно сказать о максимальной величине данных различий, поскольку еще не установлена степень чувствительности мозга к ошибкам в формировании как его самого, так и организма в целом.
Разумеется, ответ на этот вопрос не может быть получен опытным путем на животных. Однако оптимальным для человека решением проблемы являются сравнительные исследования однояйцевых близнецов. Для этого должны быть привлечены уже имеющиеся данные и заново определена степень интеллектуального сходства с помощью тестов.
В том случае, если разница между близнецами окажется значительной, копии гениальных людей также должны отличаться от своих оригиналов. Следует отметить, что данные исследования целесообразно проводить на близнецах-детях, когда еще не отложились отпечатки различных влияний среды.
Выдающиеся природные задатки обнаруживаются уже у маленьких детей, когда учеба и воспитание еще не успели на них сказаться. Данное утверждение подтверждается многими фактами. Например, практически все выдающиеся шахматисты добивались успеха в данной области еще в пятилетнем возрасте, а повзрослев, только доводили свой талант до совершенства.
Линии на коже на подушечках пальцев и ладоней однояйцевых близнецов одинаковы – неадаптивный признак, а в строении мозга сходство является полным – адаптивный признак. Таким образом, при рождении близнецы равны по интеллектуальным способностям. Так, не используя запрещенные эксперименты на человеке, можно получить ответ о возможности воспроизводства его в виде клонов.
Следует отметить, что пока нет опытов по клонированию млекопитающих мужского пола. Для этого подходит только хирургический метод. Для получения мужских копий необходимо подобрать ткань, ядра клеток которой, будучи пересаженными в яйцеклетку, развились бы в организм.
Можно предположить, что, если на пути клонирования не возникнет сложностей биологического характера, то проблема будет заключаться в возражениях этического и юридического характера. Однако не так давно такие же возражения высказывались против искусственного осеменения. В некоторых странах оно и сейчас запрещено, в то время как в других уже изменило жизнь множества бесплодных людей.
По своей сути и принципам клонирование мало чем отличается от искусственного осеменения. Однояйцевые близнецы являются прототипом будущих генетических копий человека с той лишь разницей, что близнецы появляются на свет один за другим, а копии – через 20 лет после оригинала.
Партеногенез
В данном разделе мы расскажем о партеногенезе у животных. Размножение растений путем партеногенеза меркнет перед их способностью регенерировать генетически идентичный растительный организм из практически любой клетки собственного тела. Это является примером соматического клонирования и бесполой репродукции (если для регенерации взята не половая клетка). В данном случае нередко возникает путаница, поскольку партеногенез часто относят к бесполому размножению.
Даже в старой русской литературе по зоологии партеногенез был отнесен к половой репродукции. И это неудивительно, поскольку развитие в данном случае происходит из яйца, являющегося специализированной женской половой клеткой. Все так же, как и в случае нормального полового размножения, с той лишь разницей, что исключается участие мужской гаметы-сперматозоида.
Общие представления о партеногенезе
Итак, чем же интересно в настоящее время партеногенетическое развитие? Должно быть тем, что данный метод предусматривает развитие яйца без оплодотворения, то есть слияния женского и мужского ядер, ведущего к образованию зиготы. Для начала рассмотрим процессы, происходящие в яйце, и определим суть партеногенеза.
Запуск процессов в яйце называется активацией. Активация может быть спровоцирована различными агентами. Один из них, наиболее привычный для нас – сперматозоид. Без активации яйца не происходит развития, без сперматозоида оно возможно как в естественных, так и в искусственно созданных условиях.
Сложность в данном вопросе возникает в основном по той причине, что мужская гамета считается неотъемлемым пусковым агентом развития. На практике участие сперматозоида в запуске развития связано со многими другими факторами. Без них сперматозоид не может выполнить свою функцию даже будучи помещенным внутрь яйца, например, с помощью микропипетки.
Активация яйца представляет собой сложный процесс со множеством нюансов и тонкостей. Он сложен не только потому, что состоит из множества биохимических процессов. Основная сложность заключается в его протекании во времени и пространстве, больше очевидном при нормальной активации посредством оплодотворения. Сперматозоид до встречи с яйцом должен пройти так называемую ступенчатую активацию. Это необходимо для того, чтобы мог произойти контакт с рецепторами плазматической мембраны яйца. Следствием данного взаимодействия является множество реакций внутри яйца, завершающихся слиянием яйца со сперматозоидом и образованием ядра зиготы.
В случае отсутствия оплодотворения сперматозоиду вместе с вышеописанной ступенчатой активацией в процессе взаимодействия с яйцом остается только его активирующая функция. В данном случае речь идет о типе партеногенеза, который называется гиногенезом. Суть процесса можно объяснить на примере серебристого карася. Его икринки могут быть осеменены самцами других видов рыб. Чужие сперматозоиды проникают в яйцо карася, активизируют его, но вскоре резорбируются, не принося в женское ядро наследственного материала. Осеменение, то есть процесс проникновения спермия в яйцо, и активация клетки имеют место, однако оплодотворение в данном случае не происодит, поскольку нет слияния женского и мужского ядер.
