ПЛАН.

Вступ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 1 стор

I. Основна частина:

1. Клітинна інженерія ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 2 стор

1.2 Будова клітини ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .2 стр.

2. Клонування ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10 стор

3. Генна інженерія ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .14 стор

II. Висновок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19 стр.

III. Список використаної літератури ... ... ... ... ... 21 стор

ВСТУП

Біологія - це наука, яка в наші дні активно розвивається і величезнінадії покладаються саме на біотехнології. Зараз методи біотехнологіївпроваджуються в промисловість, сільське господарство і медицину. Генетичнаінженерія, клітинна інженерія і звичайно клонування найбільш актуальні в
XXI столітті і на жаль в школі не повною мірою розглядають ці теми. Явибрав саме цю тему для своєї роботи так як хочеться дізнатися більше пронапрямках сучасної біології.

БІОТЕХНОЛОГІЯ, використання живих організмів і біологічних процесів впромисловому виробництві. Розвивається мікробіологічний синтез ферментів,вітамінів, амінокислот, антибіотиків і т. п. Перспективно промисловеотримання інших біологічно активних речовин (гормональних препаратів,з'єднань, що стимулюють імунітет, і т. п.) за допомогою методівгенетичної інженерії та культури тваринних і рослинних клітин.

* * *

БІОТЕХНОЛОГІЯ (від грец. bios - життя, techne - мистецтво, майстерність іlogos - слово, вчення), використання живих організмів і біологічнихпроцесів у виробництві. Біотехнологія - міждисциплінарна область,що виникла на стику біологічних, хімічних та технічних наук. Зрозвитком біотехнології пов'язують вирішення глобальних проблем людства --ліквідацію недостачі продовольства, енергії, мінеральних ресурсів,поліпшення стану охорони здоров'я і якості навколишнього середовища.

1 Клітинна інженерія

а) введення

клітинна інженерія, конструювання спеціальними методами кліток новоготипу. Клітинна інженерія включає реконструкцію життєздатної клітки зокремих фрагментів різних кліток, об'єднання цілих кліток,що належали різним видам (і навіть що відносяться до різних царств --рослинам і тваринам), з утворенням клітки, несучої генетичний матеріалобох кліток, і інші операції. Клітинна інженерія використовується длярішення теоретичних проблем в біотехнології, для створення нових формрослин, що володіють корисними ознаками і одночасно стійких дохвороб і т. п.

* * *

клітинної інженерії, створення кліток нового типу на основі їх гібридизації,реконструкції і культивування. У вузькому значенні слова під цим терміномрозуміють гібридизацію протопластів або тваринних кліток, в широкому --різні маніпуляції з ними, спрямовані на вирішення наукових іпрактичних завдань. Є одним з основних методів біотехнології.

б) будову і функції клітини
Клітка будь-якого організму, являє собою цілісну живу систему. Вонаскладається з трьох нерозривно пов'язаних між собою частин: оболонки,цитоплазми і ядра. Оболонка клітини здійснює безпосереднєвзаємодія із зовнішнім середовищем і взаємодію із сусідніми клітинами (вбагатоклітинних організмах).
Оболонка кліток. Оболонка кліток має складну будову. Вона складається ззовнішнього шару і розташованої під ним плазматичної мембрани. Клітинитварин і рослин розрізняються по будівлі їхнього зовнішнього шару. У рослин,а також у бактерій, синьо-зелених водоростей і грибів на поверхні клітинрозташована щільна оболонка, або клітинна стінка. У більшості рослинвона складається з клітковини. Клітинна стінка грає винятково важливуроль: вона являє собою зовнішній каркас, захисну оболонку,забезпечує тургор рослинних кліток: через клітинну стінку проходитьвода, солі, молекули багатьох органічних речовин.

Зовнішній шар поверхні кліток тварин на відміну від клітинних стінокрослин дуже тонкий, еластичний. Він не видно у світловий мікроскоп іскладається з різноманітних полісахаридів і білків. Поверхневий шартваринних клітин отримав назву глікокаліксу.
глікокаліксу виконує насамперед функцію безпосереднього зв'язку клітоктварин із зовнішнім середовищем, з усіма навколишніми її речовинами. Маючинезначну товщину (менше 1 мкм), зовнішній шар клітки тварин невиконує опорної ролі, яка властива клітинних стінок рослин.
Освіта глікокаліксу, так само як і клітинних стінок рослин,відбувається завдяки життєдіяльності самих кліток.
плазматичної мембрани. Під гликокаликсом і клітинною стінкою рослинрозташована плазматична мембрана (лат. "мембрана»-шкірка, плівка),межує безпосередньо з цитоплазмою. Товщина плазматичної мембраниблизько 10 нм, вивчення її будівлі і функцій можливо тільки за допомогоюелектронного мікроскопа.

До складу плазматичної мембрани входять білки і ліпіди. Вони впорядкованорозташовані і з'єднані один з одним хімічними взаємодіями. Засучасних уявлень молекули ліпідів в плазматичною мембранірозташовані в два ряди й утворять суцільний шар. Молекули білків неутворюють суцільного шару, вони розташовуються в шарі ліпідів, занурюючись унього на різну глибину.

Молекули білка і ліпідів рухливі, що забезпечує динамічністьплазматичної мембрани.

плазматична мембрана виконує багато важливих функцій, від якихпобачать життєдіяльність клітин. Одна з таких функцій полягає в тому,що вона утворює бар'єр, що відмежовує внутрішній вміст клітини відзовнішнього середовища. Але між клітками і зовнішнім середовищем постійно відбуваєтьсяобмін речовин. З зовнішнього середовища в клітку надходить вода, різноманітні соліу формі окремих іонів, неорганічні й органічні молекули. Вонипроникають у клітку через дуже тонкі канали плазматичної мембрани. Підзовнішнє середовище виводяться продукти, утворені в клітці. Транспорт речовин -одна з головних функцій плазматичної мембрани. Через плазматичнумембрану з кліті виводяться продукти обміну, а також речовини,синтезовані в клітці. До числа їх відносяться різноманітні білки,вуглеводи, гормони, які виробляються в клітках різних залоз івиводяться в позаклітинне середовище у формі дрібних крапель.

Клітки, що утворять у багатоклітинних тварин різноманітні тканини
(епітеліальну, м'язову та ін), з'єднуються один з одним плазматичноїмембраною. У місцях з'єднання двох кліток мембрана кожної з них можеутворювати складки або вирости, що додають з'єднанням особливуміцність.

З'єднання кліток рослин забезпечується шляхом утворення тонкихканалів, які заповнені цитоплазмою і обмежені плазматичноїмембраною. По таких каналах, що проходить через клітинні оболонки, з однієїклітки в іншу надходять живильні речовини, іони, вуглеводи й іншіз'єднання.
На поверхні багатьох кліток тварин, наприклад різних епітелієм,знаходяться дуже дрібні тонкі вирости цитоплазми, покриті плазматичноїмембраною, - мікроворсинки. Найбільша кількість мікроворсинок знаходитьсяна поверхні кліток кишечнику, де відбувається інтенсивне перетравлювання івсмоктування перевареної їжі.
Фагоцитоз. Великі молекули органічних речовин, наприклад білків іполісахаридів, частки їжі, бактерії надходять у клітку шляхом фагоцити
(грец. "фагео" - пожирати). У фагоціте безпосередню участь береплазматична мембрана. У тому місці, де поверхня клітки стикаєтьсяз часткою якого-небудь щільної речовини, мембрана прогинається, утворитьпоглиблення й оточує частку, яка в "мембранної упаковці" занурюєтьсявсередину клітини. Утворюється травна вакуоль і в ній перетравлюютьсящо надійшли в клітку органічні речовини.
Цитоплазма. Відокремлений від зовнішнього середовища плазматичною мембраною,цитоплазма являє собою внутрішню напіврідку середу клітин. Уцитоплазму еукаріотів, розташовуються ядро і різні органели.
Ядро розташовується в центральній частині цитоплазми. У ній зосереджені ірізноманітні включення - продукти клітинної діяльності, вакуолі, а такождрібні трубочки і нитки, що утворять кістяк клітки. У складі основногоречовини цитоплазми переважають білки. У цитоплазмі протікають основніпроцеси обміну речовин, вона об'єднує в одне ціле ядро і всі органели,забезпечує їхню взаємодію, діяльність клітки як єдиної цілісноїживої системи.
Ендоплазматична мережу. Уся внутрішня зона цитоплазми заповненачисленними дрібними каналами і порожнинами, стінки яких представляютьсобою мембрани, подібні по своїй структурі з плазматичною мембраною. Ціканали гілкуються, з'єднуються один з одним і утворюють мережу, що одержаланазва ендоплазматичної мережі.
Ендоплазматична мережа неоднорідна за своєю будовою. Відомі два їїтипу - гранулярна і гладка. На мембранах каналів і порожнин гранулярнихмережі розташовується безліч дрібних округлих тілець - рибосом, якінадають мембранам шорсткий вигляд. Мембрани гладкої ендоплазматичної мережіне несуть рибосом на своїй поверхні.
Ендоплазматична мережа виконує багато різноманітних функцій. ОсновнаФункції шорсткого ендоплазматичної мережі - участь у синтезі білка,який здійснюється в рибосомах.
На мембранах гладкої ендоплазматичної мережі відбувається синтез ліпідів івуглеводів. Усі ці продукти синтезу накопичуються в каналах і порожнинах, апотім транспортуються до різних органоидам клітини, де споживаються абонакопичуються в цитоплазмі як клітинних включень.
Ендоплазматична мережа зв'язує між собою основні органели клітини.

Рибосоми. Рибосоми виявлені в клітках всіх організмів. Цемікроскопічні тільця округлої форми діаметром 15-20 нм. Кожна рибосомаскладається з двох неоднакових по розмірах часток, малої і великий.
В одній клітці міститься багато тисяч рибосом, вони розташовуються або намембранах гранулярних ендоплазматичної мережі, або вільно лежать уцитоплазмі. До складу рибосом входять білки і РНК. Функція рибосом - цесинтез білка. Синтез білка - складний процес, який здійснюється неоднієї рибосомою, а цілою групою, що включає до декількох десятківоб'єднаних рибосом. Таку групу рибосом називають полісомой.
Синтезовані білки спочатку накопичуються в каналах і порожнинахендоплазматичної мережі, а потім транспортуються до органоидам і ділянкахклітини, де вони споживаються. Ендоплазматична мережа і рибосоми,розташовані на її мембранах, являють собою єдиний апарат біосинтезуі транспортування білків.

Мітохондрії. У цитоплазмі більшості кліток тварин і рослинмістяться дрібні тільця (0,2-7 мкм) - мітохондрії (грец. «мітос» - нитка,
«Хондріон» - зерно, гранула).
Мітохондрії добре видно в світловий мікроскоп, за допомогою якого можнарозглянути їхню форму, розташування, порахувати кількість. Внутрішнєбудова мітохондрій вивчена за допомогою електронного мікроскопа. Оболонкамітохондрії складається з двох мембран - зовнішньої і внутрішньої. Зовнішнямембрана гладка, вона не утворить ніяких складок і виростів. Внутрішнямембрана, навпроти, утворить численні складки, які направлені впорожнину мітохондрії. Складки внутрішньої мембрани називають кристами (лат.
«Крісті» - гребінь, виріст) Число крист неоднаково в мітохондріях різнихклітин. Їх може бути від декількох десятків до декількох сотень, причомуособливо багато крист в мітохондріях активно функціонуючих кліток,наприклад м'язових.
Мітохондрії називають «силовими станціями» кліток »тому що їхня основнафункція - синтез аденозинтрифосфорной кислоти (АТФ). Ця кислотасинтезується в мітохондріях кліток всіх організмів і являє собоюуніверсальне джерело енергії, необхідний для здійснення процесівжиттєдіяльності клітки і цілого організму.

Нові мітохондрії утворяться розподілом вже існуючих у клітцімітохондрій.
Пластида. У цитоплазмі кліток усіх рослин знаходяться пластиди. У клітинахтварин пластиди відсутні. Розрізняють три основних типи пластид: зелені
- Хлоропласти; червоні, помаранчеві та жовті - хромопласти; безбарвні --лейкопласти.
Хлоропласт. Ці органели містяться в клітках листів і інших зеленихорганів рослин, а також у різноманітних водоростей. Розміри хлоропластів
4-6 мкм, найбільше часто вони мають овальну форму. У вищих рослин в однійклітці звичайно буває кілька десятків хлоропластів. Зелений колірхлоропластів залежить від змісту в них пігменту хлорофілу. Хлоропласт --основний органоид клітин рослин, в якому відбувається фотосинтез, тобтоутворення органічних речовин (вуглеводів) з неорганічних (СО2 і Н2О)при використанні енергії сонячного світла.
За будовою хлоропласти схожі з мітохондріями. Від цитоплазми хлоропластвідмежований двома мембранами - зовнішньої і внутрішньої. Зовнішня мембранагладка, без складок і виростів, а внутрішня утворить багато складчастихвиростів, спрямованих усередину хлоропласта. Тому усередині хлоропластазосереджена велика кількість мембран, що утворять особливі структури --грани. Вони складені на зразок стопки монет.
У мембранах гран розташовуються молекули хлорофілу, тому саме тутвідбувається фотосинтез. У хлоропластах синтезується й АТФ. Міжвнутрішніми мембранами хлоропласта містяться ДНК, РНК і рибосоми.
Отже, в хлоропластах, так само як і в мітохондріях, відбуваєтьсясинтез білка, необхідного для діяльності цих органоидов. Хлоропластирозмножуються поділом.
Хромопласти знаходяться в цитоплазмі кліток різних частин рослин: уквітках, плодах, стеблах, листі. Присутністю хромопластів пояснюєтьсяжовта, помаранчева і червона забарвлення віночків квіток, плодів, осінніхлистя.
лейкопласти. знаходяться в цитоплазмі клітин нефарбованих частин рослин,наприклад у стеблах, коренях, бульбах. Форма лейкопласти різноманітна.

Хлоропласти, хромопласти і лейкопласти здатні клітка взаємномупереходу. Так при дозріванні плодів або зміну забарвлення листя восенихлоропласти перетворюються на хромопласти, а лейкопласти можуть перетворюватися вхлоропласти, наприклад, при позеленіння бульб картоплі.
Апарат Гольджі. У багатьох клітинах тварин, наприклад у нервових, він маєформу складної мережі, розташованої навколо ядра. У клітинах рослин інайпростіших апарат Гольджі представлений окремими тільцями серповидної абопаличкоподібні форми. Будова цього органоиди подібно в клітках рослиннихі тваринних організмів, незважаючи на розмаїтість його форми.
До складу апарату Гольджі входять: порожнини, обмежені мембранами ірозташовані групами (по 5-10); великі і дрібні пухирці, розташованіна кінцях порожнин. Усі ці елементи складають єдиний комплекс.

Апарат Гольджі виконує багато важливих функцій. По каналахендоплазматичної мережі до нього транспортуються продукти синтетичноїдіяльності клітки - білки, вуглеводи і жири. Всі ці речовини спочаткунакопичуються, а потім у вигляді великих і дрібних пухирців надходять уцитоплазму й або використовуються в самій клітці в процесі їїжиттєдіяльності, або виводяться з неї і використовуються в організмі.
Наприклад, у клітках підшлункової залози ссавців синтезуютьсятравні ферменти, які накопичуються в порожнинах органоидов. Потімутворюються пухирці, наповнені ферментами. Вони виводяться з кліток упротока підшлункової залози, відкіля перетікають у порожнину кишечнику. Щеодна важлива функція цього органоиди полягає в тому, що на його мембранахвідбувається синтез жирів і вуглеводів (полісахаридів), які використовуються вклітці і які входять до складу мембран. Завдяки діяльності апарату
Гольджі відбуваються відновлення і ріст плазматичної мембрани.
Лізосоми. Представляють собою невеликі округлі тільця. Від цитоплазмикожна Лізосома відокремлена мембраною. Всередині лізосоми знаходяться ферменти,розщеплюють білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти.
До харчової частки, що надійшла в цитоплазму, підходять лізосоми, зливаютьсяз нею, і утвориться одна травна вакуолю, всередині якої знаходитьсяхарчова частка, оточена ферментами лізосом. Речовини, що утворилися врезультаті перетравлення харчової частки, надходять у цитоплазму івикористовуються кліткою.
Маючи здатність до активного перетравлювання харчових речовин, лізосомиберуть участь у видаленні що відмирають у процесі життєдіяльності частин клітин,цілих кліток і органів. Утворення нових лізосом відбувається в клітціпостійного?? о. Ферменти, що містяться в лізосомах, як і всякі інші білкисинтезуються на рибосомах цитоплазми. Потім ці ферменти надходять поканалах ендоплазматичної мережі до апарату Гольджі, в порожнинах якогоформуються лізосоми. У такому вигляді лізосоми надходять у цитоплазму.

Клітинний центр. У клітках тварин поблизу ядра знаходиться органоид,який називають клітинним центром. Основну частину клітинного центрускладають два маленьких тільця - центріолі, розташовані в невеликомуділянці ущільненої цитоплазми. Кожна центріоль має форму циліндрадовжиною до 1 мкм. Центріолі відіграють важливу роль при розподілі клітки; вониберуть участь в утворенні веретена розподілу.

Клітинні включення. До клітинних включень відносяться вуглеводи, жири табілки. Усі ці речовини накопичуються в цитоплазмі клітки у вигляді крапель ізерен різної величини і форми. Вони періодично синтезуються в клітці івикористовуються в процесі обміну речовин. Ядро. Кожна клітка одноклітиннихі багатоклітинних тварин, а також рослин містить ядро. Форма і розміриядра залежать від форми і розміру кліток. У більшості клітин є однеядро, і такі клітки називають одноядерними. Існують також клітки здвома, трьома, з декількома десятками і навіть сотнями ядер. Це --багатоядерні клітини.
Ядерний сік - напіврідкі речовина, яка знаходиться під ядерною оболонкоюі представляє внутрішнє середовище ядра.

в) хімічний склад клітини.

Атомний і молекулярний склад клітки. У мікроскопічною клітціміститься кілька тисяч речовин, які беруть участь у різноманітниххімічних реакціях. Хімічні процеси, що протікають у клітці, - одне зосновних умов її життя, розвитку і функціонування.
Усі клітки тваринних і рослинних організмів, а також мікроорганізмівподібні за хімічним складом, що свідчить про єдність органічногосвіту.

Вміст хімічних елементів у клітці

| Елементи | Кількість (у%) | Елементи | Кількість (у%) |
| Кисень | 65-75 | Кальцій | 0,04-2,00 |
| Вуглець | 15-16 | Магній | 0,02-0,03 |
| Водень | 8-10 | Натрій | 0,02-0,03 |
| Азот | 1,5-3,0 | Залізо | 0,01-0,015 |
| Фосфор | 0,2-1,0 | Цинк | 0,0003 |
| Калій | 0,15-0,4 | Мідь | 0,0002 |
| Сірка | 0,15-0,2 | Йод | 0,0001 |
| Хлор | 0,05-0,1 | Фтор | 0,0001 |

У таблиці наведено дані про атомну складі клітин. З 109 елементівперіодичної системи Менделєєва в клітках виявлена значна їхбільшість. Особливо великий зміст у клітці чотирьох елементів --кисню, вуглецю, азоту і водню. У сумі вони складають майже 98%всього вмісту клітини. Наступну групу складають вісім елементів,зміст яких у клітці обчислюється десятими і сотими частками відсотка.
Це сірка, фосфор, хлор, калій, магній, натрій, кальцій, залізо. У сумі вонискладають 1.9%. Всі інші елементи містяться в клітці у винятковомалих кількостях (менше 0,01%)
Таким чином, у клітці немає яких-небудь особливих елементів, характернихтільки для живої природи. Це вказує на зв'язок і єдність живої і неживоїприроди. На атомному рівні розходжень між хімічним складом органічногоі не органічного світу немає. Розходження виявляються на більш високомурівні організації - молекулярному.

г) гібридизація соматичних клітин

В основі методу лежить злиття кліток, внаслідок чого утворюютьсягетерокаріони, що містять ядра обох батьківських типів. Утворилисягетерокаріони дають початок двом одноядерним гібридним клітинам. У 1965англійський учений Г. Харріс уперше отримав гетерокаріони, утвореніклітинами миші і людини. Таку штучну гібридизацію можназдійснювати між соматичними клітинами, що належать далеким всистематичному відношенні організмам і навіть між рослинними і тваринамиклітинами. Гібридизація соматичних клітин тварин зіграла важливу роль вдослідженні механізмів реактивації геному покоющейся клітини і ступеняфенотипова прояви (експресивності) окремих генів, клітинногоподілу, в картуванні генів в хромосомах людини, в аналізі причинзлоякісного переродження клітин. За допомогою цього методу створенігібридоми, що використовуються для отримання моноклональних (однорідних) антитіл.

Перший міжвидовий гібрид при злитті протопластів з кліток різних видівтютюну був отриманий в 1972 П. Карлсоном (США). Гібриди, отримані призлитті протопластів, мають важливі відмінності від статевих гібридів оскількинесуть цитоплазму обох батьків. Можливе створення цибрідов, які успадковуютьядерні гени одного з батьків разом з цитоплазматичними генами обохбатьків. Особливий інтерес представляють цибріди рослин, що несутьцитоплазматичні гени стійкості до різних патогенів та стресорнічинникам від дикорослих видів або цитоплазматичні гени чоловічоїстерильності. Злиття протопластів використовують також для отримання гібридівз цінними в господарському відношенні властивостями між віддаленими видами,які погано або взагалі не схрещуються звичним шляхом. Вдалося, наприклад,
«Ресінтезіровать» рапс, що є природним амфідіплоідом міжтурнепс і капустою, отримати соматичний гібрид картоплі з томатами іт. д. При злитті протопластів створюють і нові клітинні лінії-продуцентиважливих дзвінків.

д) реконструкція клітин

Одним з способів модифікації кліток є введення в них індивідуальнихгенів, тобто метод генетичної інженерії. Вбудовування активного гена намісце відсутнього або пошкодженого відкриває шлях для лікуваннягенетичних захворювань людини. Змінювати властивості кліток можна, вводячиклітинні органели (ядра, хлоропласти), ізольовані з одних кліток, впротопластів інших клітин. Так, одним з шляхів активізації фотосинтезурослинної клітки може служити введення в неї високоефективниххлоропластів. Штучні асоціації рослинних клітин змікроорганізмами використовують для моделювання на клітинному рівні природнихсимбіотичних відносин, що грають важливу роль в забезпеченні рослиназотним живленням в природних екосистемах. Розглядається можливістьнадання рослинам здібності до фіксації молекулярного азоту при введеннів них цілих клітин азотфіксірущіх мікроорганізмів. Реконструкцію клітинпроводять також при злитті клітинних фрагментів (без'ядерних, каріопластовз ядром, мікроклеток, що містять лише частину генома інтактною клітки) один зодним або з інтактним (непошкодженими) клітинами. У результаті одержуютьклітки з різними властивостями, наприклад, цибріди, або клітки з ядром іцитоплазмою від різних батьків. Такі конструкції використовують для вивченнявпливу цитоплазми в регулюванні активності ядра.

е) поліпшення рослин і тварин на основі клітинних технологій

Вирощувані на штучних поживних середовищах клітини і тканини рослинскладають основу різноманітних технологій у сільському господарстві. Одні зних направлені на отримання ідентичних вихідній формі рослин
(оздоровлення і клонального мікроразмноженіе на основі меристемних культур,створення штучних насіння, кріосохраненіе генофонду при глибокомузаморожування меристем і клітин пилку). Інші - на створення рослин,генетично відмінних від вихідних, шляхом або полегшення і прискореннятрадиційного селекційного процесу або створення генетичногорізноманітності і пошуку і відбору генотипів з цінними ознаками. У першувипадку використовують штучне запліднення, культуру незрілих гібриднихсім'ябруньок і зародки, регенерацію рослин з тканин летальних гібридів,гаплоїдні рослини, отримані при культивуванні пиляків абомікроспорія. У другому - нові форми рослин створюються на основі мутантів,утворюються in vitro, і трансгенних рослин. Таким шляхом отриманірослини, стійкі до вірусів та інших патогенів, гербіцидів, рослини,здатні синтезувати токсини, патогенні для комах-шкідників,рослини з чужорідними генами, контролюючими синтез білківхолодостійкість і білків з поліпшеним амінокислотним складом, рослиниіз зміненим балансом фітогормонів і т.д.

Важливу роль в тваринництві зіграла розробка методів тривалогозберігання сперми в замороженому стані і штучного запліднення.
Реально ж розвернулися дослідження з клітинної та генної інженерії нассавців тільки з освоєнням техніки запліднення in vitro,що забезпечила отримання достатньої кількості зародків на ранніх стадіяхрозвитку. Генетична поліпшення тварин пов'язане з розробкою технологіїтрансплантації ембріонів і методів мікроманіпуляцій з ними (отриманняоднояйцевих близнюків, міжвидові пересадки ембріонів і отримання химернихтварин, клонування тварин при пересадці ядер ембріональних клітин венуклеірованние, тобто з віддаленим ядром, яйцеклітини). У 1996 шотландськимвченим з Единбурга вперше вдалося отримати вівцю з енуклеірованнойяйцеклітини, в яку було пересаджено ядро соматичної клітки (вимені)дорослої тварини. Ця робота відкриває широкі перспективи в областіклонування тварин і принципову можливість клонування в майбутньому ілюдини. У цій же лабораторії було отримано ще п'ять клонованих ягнят,в геном одного з яких був вбудований ген білка людини. Клітиннаінженерія дозволяє конструювати клітини нового типу з допомогоюмутаційного процесу гібридизації і, більше того, комбінувати окреміфрагменти різних клітин, клітини різних видів відносяться не тільки дорізних родів, родин, а й царствам. Це полегшує вирішення багатьохтеоретичних проблем і має практичне значення. Клітинна інженерія --широко використовується в селекції рослин. Виведено гібриди томата ікартоплі, яблуні і вишні. Регенеровані з таких клітин рослини ззміненою спадковістю дозволяють синтезувати нові форми, сорти,що володіють корисними властивостями і стійкі до несприятливих умов іхвороб. Цей метод і широко використовується для «порятунку» цінних сортів,уражених вірусними хворобами. З їх паростків у культурі виділяють кількаверхівкових клітин, ще не уражених вірусом, і домагаються регенерації зних здорових рослин, спочатку в пробірці, а потім пересаджують в грунт ірозмножують.

1. Клонування

а) введення

Клонування - "отримання ідентичних нащадків за допомогою безстатевогорозмноження "По-іншому визначення клонування звучить так" Клонування --це процес виготовлення генетично ідентичних копій окремої клітини абоорганізму ". Тобто ці організми схожі не тільки зовні, а йгенетичний код, закладений у них, однаковий.
Можливості клонування відкривають нові перспективи для садівників -городників, фермерів-тваринників, а також для його медичногозастосування. "Однією з головних завдань у цій галузі є створеннякорів, в молоці яких міститиметься сироватка людськогоалгаоміна. Ця сироватка використовується для лікування опіків та інших травм, ісвітова потреба в ній складає від 500 до 600 тон на рік ". Це одненапрямок. Друге - створення органів тварин, які можна будевикористані для трансплантації людині. "У всіх країнах існуєсерйозний недолік донорських органів - нирок, сердець, підшлунковихзалоз, печінки. Тому ідея, що можна створити практично конвеєрневиробництво трансгенетіческіх свиней, за графіком постачають такі органидля пацієнтів, спеціально підготовлених для прийому цих органів, замістьтого, щоб відчайдушно намагатися знайти відповідну тканину у донора-людини --така ідея є хвилюючої перспективою ". Шляхом клонування можнаотримувати тварин з високою продуктивністю яєць, молока, вовни або такихтварин, які виділяють потрібні людині ферменти (інсулін, інтерферон,хімозін). "Людські ферменти можна отримувати і більш простим способом:взявши потрібну клітину крові людини, клонувати її і виростити клітиннукультуру, яка в лабораторних умовах буде виробляти потрібний фермент.
Комбінуючи методи генної інженерії з клонуванням, можна вивеститрансгенні сільськогосподарські рослини, які зможуть самі себезахищати від шкідників або будуть стійкі до певних хвороб. "б) способи клонування
Як вже говорилося вище, отримання ідентичних нащадків за допомогою безстатевогорозмноження називається клонуванням. Цей метод виник у результатіспроб довести, що ядра зрілих клітин, які закінчили свій розвиток,містять всю інформацію, необхідну для кодування всіх ознакорганізму, спеціалізація кожної клітини обумовлена включенням певнихгенів або їх виключенням, а не втратою деяких із них. Перший успіх бувдосягнутий професором Корнельського університету Стюардом. Він довів, що,вирощуючи окремі клітини їстівної частини моркви в середовищі, що міститьпотрібні живильні речовини і гормони, можна індукувати процесиклітинного поділу, що приводять до утворення нових клітин моркви.
"Першим, хто довів можливість штучного одержання близнюків, бувнімецька ембріолог Дріш. Розділивши клітини двуклеточного зародка морськогоїжака, він отримав дві генетично ідентичних організму.

Перші успішні досліди з трансплантації ядер клітин тіла в яйцеклітинуздійснили у 1952 році Бриг і Кінг, які проводили досліди з амебами. А в 1979році англієць Віладсен розробив метод отримання однояйцевих близнюківз ембріонів вівці та корови. Однак розвитку ембріонів домогтися не вдалося "
А в 1976 році Дж. Гердон довів можливість клонування на жаб.
Однак лише в 1983 році вченим вдалося отримати серійні клони дорослихамфібій
Як же, всупереч суворої закономірності, можна змусити клітину розвиватисятільки з материнським диплоїдні набором хромосом? Теоретично рішення цієїпроблеми можливо двома способами: хірургічним і "терапевтичним".
Хронологічно другий метод винайдений набагато раніше. Сто років тому зоолог
Московського університету А. А. Тихомиров відкрив, що яйця шовковичногошовкопряда під впливом різних хімічних та фізичних реакцій можутьрозвиватися без запліднення. Такий розвиток було названо партеногенезом.
Але воно рано зупинялося: партеногенетичного ембріони гинули ще довилуплення личинок з яєць.
Б. Л. Астауров в 30-і роки в результаті тривалих досліджень підібравтермічне вплив, який одночасно блокувало стадію мейозу, тоє перетворення диплоїдного ядра яйцеклітини в гаплоїдний, і активуватинезаплідненої яйце до розвитку. З ядром, що залишилися диплоїдні, розвитокзакінчувалося вилуплення личинок, що повторюють генотип матері, включаючи підлогу.
Клонувати ссавців можна, як згадувалося, і іншим способом --хірургічним. Він заснований на заміні гаплоїдного ядра яйцеклітини надиплоидное ядро, взяте з клітин ембріонів. Ці клітини ще недиференційовані, тобто не почалася закладка органів, тому їх ядралегко замінюють функцію диплоїдного ядра щойно заплідненої кліті.
Таким методом у США (1952) У. Р. Бріггс і Т. Дж. Кінг, в Англії Д. Б.
Гордон (1960) отримали генетичні копії жаби, а в 1997 році шотландець
І. Уілмут отримує хірургічним шляхом знамениту вівцю Доллі - генетичнукопію матері. Для цього з клітин її вимені було взято ядро для пересадки вяйцеклітину іншої вівці. Успіху сприяло те, що замість ін'єктованістьнового ядра застосовувалися дії, що приводять до злиття позбавленої ядраяйцеклітини зі звичайною Нестатевий клітиною. Після цього яйцеклітина з заміненіядром розвивалася як запліднена. Дуже важливо, що цей методдозволяє отримати ядро клонують особи в зрілому віці, коли вжевідомі її важливі для людини господарські ознаки. Але у Доллі були недуже вдалі попередники. Її творець, Ян Уілмут, виробив 277ядерних трансплантацій: отримав 277 ембріонів, з яких тільки 29 прожилидовше шести днів, і один з яких розвинувся в повноцінного ягняти,названого Доллі.
"Професор НЕЙФІЛА і його колеги з Інституту біології розвитку Російськоїнедавно скопіювали каспійського осетра. Технологія тут приблизно така. Уклітці осетра вбивають ядро, на його місце вводять два сперматозоїди ітепловим ударом змушують їх злитися воєдино. Процес злиття бувнеобхідний для того, щоб подвоїти набір хромосом в спермії. Далі вже всевизначається вмінням задіяти складні внутрішні зв'язки і, врешті --решт, "виходити" зародок, створивши йому сприятливі умови. Основнийаргумент російських біологів - вони намагаються врятувати каспійського осетра яквид. За розмірами штучні осетри, правда, поки що не дотягівают до норми,але, як стверджують дослідники, це вже технічні труднощі "
"А вчені з університету штату Вісконсін випробували нову методикуклонування ссавців, відмінну від тієї, що застосовувалася вченими з
Рослінгского інституту, виростили Доллі. В якості основного вихідногоматеріалу новатори використовували яйцеклітину корови. Її позбавляли такзваного генетичного коду та імплантували молекули ДНК іншихклонують тварин - свині, пацюки, вівці або мавпи. При цьомуджерелом спадкового матеріалу служили клітини тканин дорослих особин,взяті, наприклад, зі свинячого або щурячого вуха. Після штучногозапліднення з коров'ячої яйцеклітини, що отримала нову генетичнуінформацію, розвивався зародок іншого ссавця - копія генетичногодонора. Таким чином, вченим вдалося благополучно виростити в лабораторнихумовах ембріони свині, пацюки, вівці, мавпи та й самої корови.

Фахівці з Вісконсинського університету впевнені, що їх дослідженнямають важливе значення для розвитку генної інженерії та вивчення можливостейгенетичного донорства. Керівники цих робіт Ніл Ферст, одним з першихв США приступив до дослідів з клонування корів, і Таня Домінко вважають,що використана ними методика в майбутньому зможе допомогти збереженнюзникаючих і рідкісних видів тварин. "Врахувавши досвід шотландців, американцідещо змінили метод клонування, використавши ядра ембріональних
(зародкових) фібробластів - клітин, що дають сполучну тканину, взятих здорослого організму. Таким чином, вони різко збільшили ефективністьметоду, а також полегшили завдання введення "чужого" гена, так як в культуріфібробластів це зробити значно легше.
Зараз перед людьми не стоїть питання: "клонувати чи ні?" Звичайноклонувати. Завдяки цьому відкриваються нові можливості. Наприклад, всільському господарстві можна отримати високо продуктивних тварин або тваринз людськими генами. А також клонування органів і тканин - завданняномер один у траспланталогіі. Варто інше питання: "Дозволити чиклонування людини? "З одного боку це можливість бездітних людеймати своїх власних дітей, а з іншого - можливість одержання нових
Наполеонів і Гітлерів, а також отримання клонів для подальшоговикористання їх як донорів необхідних органів. Питанняклонування людини залишається відкритим!!в) клонування - ключ до вічної молодості.

Чимало спекуляцій і домислів з'явилося останнім часом щодонового способу "виготовлення" людей шляхом клонування. Тут і страхипояви нового Гітлера і йому подібних, і міркування в дусі апокаліпсисупро те, що в майбутньому клони витіснять і знищать "нормальних людей", іінші тому подібні жахи.

За всю історію людство створило чимало дурниць, але можливийзаборону клонування ризикує побити всі рекорди. Бо воно, клонування, непросто гуманно за своєю суттю, але здатен кардинально вирішити такіпроблеми, як трансплантація орга