Клон. Клонування організмів

Клон — сукупність клітин або організмів, що походять від спільного предка шляхом нестатевого розмноження (мітозів). Час існування клону як сукупності спадково однорідних клітин обмежений, оскільки між спорідненими особинами можуть виникнути клітини з новими властивостями у зв’язку з мутаціями. Властивості цих особин успадковуються їх нащадками, і вони стають родоначальниками нових клонів.

Клон — основна одиниця обліку в генетиці мікроорганізмів. В основі утворення клону лежить мітоз (у бактерій — простий поділ), за якого генетична інформація розподіляється однаково між материнськими та дочірніми клітинами. Поява мутантів з новими властивостями, що мають підвищену життєздатність, може призводити до витіснення з клонової культури вихідних клітин. Нестабільність клону, яка визначається швидкістю мутаційного процесу та властивостями мутантів, — головна причина «виродження» культур, що викликає великі труднощі не лише у проведенні генетичних досліджень, але й у збереженні виробничо цінних культур, які використовують у харчовій, хімічній та мікробіологічній промисловості. Постійний добір за генетичними ознаками дозволяє підтримувати відносну однорідність та характерні особливості клону. Клонування клітин застосовують для вивчення ряду теоретичних та прикладних проблем експериментальної біології та медицини (в онкології, генетиці соматичних клітин та інших). У культурних рослин, що вегетативно розмножуються (напр., картоплі), часто сорт являє собою окремий клон.

Клонування — система методів, яку застосовують для отримання клонів. Клонування багатоклітинних організмів передбачає, наприклад, пересадку соматичних ядер (із клітин бластули) у запліднене яйце з видаленими пронуклеусами. Також клонування — це система методів, які використовують для отримання клонованої ДНК.

Молекулярне клонування — група методів у молекулярній біології та біотехнології, пов’язаних зі створенням рекомбінантних молекул ДНК й отриманням багатьох копій цієї молекули in vivo. Термін «клонування» в даному випадку означає, що з однієї клітини, яка містить рекомбінантну молекулу ДНК, шляхом мітотичного поділу утворюється велика кількість ідентичних за генетичною інформацією клітин-клонів.

Клітинне клонування — клонування, за якого відбувається виведення популяції клітин із однієї клітини. У випадку простих одноклітинних організмів — чи то бактерій, чи то дріжджів — цей процес є доволі простим. Однак для клонування клітин багатоклітинних організмів потрібно докласти значно більше зусиль, окрім того, такі клітини у звичайних умовах розвиваються дуже повільно.

Клонування організмів. У 1996 році генетикам з Рослінгського інституту, що під Единбургом (Шотландія) вдалося створити першу в світі тварину шляхом клонування організмів — легендарну вівцю Доллі. до того ж учені використали клітину молочної залози дорослої вівці, яку пересадили в зрілу яйцеклітину іншої вівці Поллі.

Клон. Клонування організмів

Клон (від грецьк. klon — нащадок, гілка) — це група клітин або організмів, що утворились від загального предка шляхом безстатевого розмноження і є генетично ідентичними. Прикладом клону можна назвати групу бактеріальних клітин, що утворились у результаті поділу вихідної клітини; нащадків морської зірки, одержаних із частин розділеного материнського організму; клоном також є всі кущі або дерева, отримані шляхом вегетативного розмноження.

Клонування — система методів, які застосовують для отримання клонів. З точки зору молекулярної біології — це система методів, що застосовуються для отримання клонованої ДНК, або отримання генетично ідентичного матеріалу у великому обсязі. Розрізняють клонування генів, молекулярне клонування та клонування організмів. Під час клонування генів виділяють та багато разів копіюють окремі гени клітини. Цю технологію можна використовувати для отримання значної кількості білка, що кодується цим геном. Такий захід є цінним для фармації, бо дозволяє штучно створити необхідний для організму білок, якщо його природний синтез пошкоджений. Під час молекулярного клонування здійснюється розмноження молекул ДНК у складі вектора, який є плазмідою або фагом. Цю технологію використовують з подальшим уведенням клонованої ДНК у певну клітину-хазяїна, наприклад у клітину кишкової палички Е. coli, яка починає продукувати невластивий їй білок. Перше практичне використання рекомбінантної ДНК пов’язано з отриманням у промислових масштабах деяких важливих білків.

У 1982 р. виданий патент на виробництво першого такого білка — інсуліну, який необхідний для мільйонів хворих на діабет. До того весь інсулін отримували з підшлункових залоз корів та свиней, що було дорого і складно. Розроблені також методи отримання інтерферонів — білків, що пригнічують розмноження вірусів. Клоновану рекомбінантну ДНК використовують також для отримання вакцин та інших фармацевтичних препаратів.

Клонування багатоклітинних організмів базується на пересадці донорського ядра у клітину-реципієнт, активація цього цибриду до поділу, його розвиток поза організмом та трансплантація в матку тварини для подальшого розвитку. Клонування буває ембріональне та соматичне. Як клітини-реципієнти в обох випадках використовують енуклійовані ооцити (з видаленим ядерним матеріалом). При ембріональному клонуванні донорами ядер є клітини морул або бластоцист, а при соматичному — соматичні клітини. Соматичне клонування більш молодий напрямок порівняно з ембріональним.

Перше успішне соматичне клонування пов’язане з отриманням вівці Доллі. Була також клонована трансгенна вівця Поллі, у якої був активним ген фактора згортання крові людини, при цьому продукт цього гена виділявся з молоком. Під час клонування кіз були створені генетично модифіковані тварини, у яких активно працював трансген синтезу людського тромбіну. Таким чином, клоновані трансгенні організми можуть служити живим «фармацевтичним заводом», який природним шляхом виробляє ті чи інші речовини, що використовують у фармації для лікування генетично обумовлених або набутих хвороб людини.