Информационный блок

Биотехнология – это наука об использовании биологических процессов и объектов для производства полезных человеку продуктов. В качестве биологических объектов могут выступать: целые животные и растительные организмы; отдельные клетки микроорганизмов, животных и растений; вирусные частицы; ферменты.

В основе большинства биологических технологий лежит процесс клонирования – появление естественным путем или создания копий макромолекул (ДНК, белков), клеток или организмов, генетически идентичных родительским. Клон (от др.-греч. κλών - веточка, побег, отпрыск) - группа генетически идентичных организмов или клеток. Родоначальником клона служит исходный организм (клетка).

Исходя из определения клонирования, различают типы клонирования.

1. естественное клонирование - существует в природе. Клонирование не является изобретением человека, он только воспроизводит явления живой природы. Так, естественное молекулярное клонирование происходит при репликации ДНК, клоны клеток возникают в ходе митоза, таким способом на протяжении миллионов лет размножались грибы, водоросли, простейшие, многие виды высших растений и некоторые животные. Так известно бесполое размножение у животных путем почкования, например у кишечнополостных (пресноводных гидр, губок), червей, хордовых (оболочники); у растений вегетативное размножение отпрысками, побегами и др. Естественное клонирование позвоночных животных встречается редко и только на ранних этапах зародышевого развития: при амейотическом партеногенезе («девственное размножение») и различных формах полиэмбрионии (у некоторых видов броненосцев рождается от 4-9 монозиготных близнецов, у человека естественные клоны - монозиготные близнецы).

2. искусственное клонирование - осуществляется в лабораторных условиях, например молекулярное клонирование - клонирование молекул ДНК (в т.ч. генов, их фрагментов, совокупностей генов). Получаемые генные комплексы можно клонировать несколькими способами. Один из них - полимеразная цепная реакция (ПЦР), т.е. размножение нужного участка ДНК с помощью фермента полимеразы, что позволяет удваивать количество генных копий каждые несколько минут. Клонированные таким образом гены можно затем ввести в клетки животного, получив т.н. трансгенную особь.

Клонирование многоклеточных организмов может быть:

1) полное (репродуктивное) – когда воссоздаётся весь организм целиком, после чего он может применяться для научных целей, например, служить моделью для изучения ряда тяжелых болезней человека, для восстановления исчезнувших или сохранения редких видов (допускается принципиальная возможность воспроизведения даже умершего организма, при условии сохранения его генетического материала;

2) частичное (терапевтическое) - организм воссоздаётся не полностью (только те или иные его ткани, может быть - органы). В основе метода лежат два сложных биологических процесса - первоначальное клонирование эмбрионов до стадии появления "стволовых" клеток и последующее культивирование полученных клеток, и выращивание в питательных средах необходимых тканей и органов.