Репродуктивное клонирование - это метод, который ученые используют для клонирования или идентичного копирования всего многоклеточного организма. Большинство многоклеточных организмов размножаются половым путем, что включает генетическую гибридизацию двух особей (родителей), что делает невозможным создание идентичной копии или клона любого из родителей. Последние достижения в области биотехнологии сделали возможным искусственное стимулирование бесполого размножения млекопитающих в лаборатории.

Партеногенез, или «непорочное рождение», происходит, когда эмбрион растет и развивается без оплодотворения яйцеклеток. Это форма бесполого размножения. Пример партеногенеза встречается у видов, у которых самка откладывает яйцо, и если яйцо оплодотворяется, это диплоидное яйцо, и особь развивается в самку. Если яйцеклетка не оплодотворена, она остается гаплоидной яйцеклеткой и превращается в самца. Неоплодотворенное яйцо - партеногенное или девственное яйцо. Некоторые насекомые и рептилии откладывают партеногенные яйца, которые могут развиться во взрослых особей.

Для полового размножения необходимы две клетки. Когда гаплоидная яйцеклетка и сперматозоиды сливаются, образуется диплоидная зигота. Ядро зиготы содержит в генах генетическую информацию для создания нового человека. Однако для раннего эмбрионального развития требуется цитоплазматический материал, содержащийся в яйцеклетке. Эта идея лежит в основе репродуктивного клонирования. Следовательно, если мы заменим гаплоидное ядро яйцеклетки диплоидным ядром из клетки любого человека того же вида (донора), оно станет зиготой, генетически идентичной донору. Перенос ядра соматической клетки - это метод переноса диплоидного ядра в яйцеклетку без ядра. Ученые могут использовать его как для терапевтического, так и для репродуктивного клонирования.

Первым клонированным животным была Долли, овца, родившаяся в 1996 году. Показатель успешности репродуктивного клонирования в то время был очень низким. Долли прожила семь лет и умерла от респираторных осложнений (рис. 17.8). Есть предположение, что, поскольку клеточная ДНК принадлежит пожилому человеку, возраст ДНК может повлиять на продолжительность жизни клонированного человека. Со времен Долли ученые успешно клонировали нескольких животных, таких как лошади, быки и козы, хотя у этих животных часто наблюдаются лицевые, конечности и сердечные аномалии. Были попытки получить клонированные человеческие эмбрионы в качестве источников эмбриональных стволовых клеток для терапевтических целей. Терапевтическое клонирование производит стволовые клетки в попытке исправить пагубные заболевания или дефекты (в отличие от репродуктивного клонирования, которое направлено на воспроизводство организма). Тем не менее, некоторые попытки терапевтического клонирования встретили сопротивление из-за биоэтических соображений.

Ученые из Китая впервые провели полноценное "непорочное зачатие", объединив две яйцеклетки мышей и успешно вырастив здоровое потомство, способное к нормальному размножению, а также попытались проделать этот трюк со сперматозоидами. Их выводы были представлены в журнале Cell Stem Cell.

Биологи сделали первый шаг к "непорочному зачатию" человека

"Не думаю, что подобная методика будет когда-либо работать на человеческих эмбрионах. Почти все зародыши, выращенные нашими коллегами, страдали от серьезных нарушений и не могли выжить при имплантации. Вряд ли подобные технологии появятся в клиниках", — комментирует открытие Джейкоб Ханна (Jacob Hanna) из Института науки Вейцмана в Реховоте (Израиль).

Некоторые живые существа, к примеру, ящерицы, куры, рыбы или многие насекомые, способны к партеногенезу – самооплодотворению, при котором две яйцеклетки сливаются друг с другом, образуя зародыш, или же женская половая клетка спонтанно начинает развитие, несмотря на "половинчатый" набор хромосом. Для млекопитающих такой способ размножения совершенно не характерен, и нет ни одного вида животных, который бы был способен к этому даже в теории.

Попытки искусственно вызвать партеногенез проводились в начале 2000 годов, когда ученые пытались "обмануть" яйцеклетку химическим путем и заставить ее "запустить" программу развития эмбриона, добавив в питательную среду раствор хлорида стронция. Оказалось, что подобный трюк осуществим, однако такие "половинчатые" эмбрионы, которые ученые называют партеногенотами, неизбежно умирают через несколько циклов деления.

По этой причине ученые считали, что процесс оплодотворения яйцеклетки "включает" уникальные механизмы, которые запускают процесс рождения новой жизни и очищают ДНК зародыша от так называемых эпигенетических меток. Эти метки управляют уровнем активности генов, и их структура радикально различается в эмбриональной и "взрослой" ДНК. Поэтому, их правильная конфигурация критически важна для нормального развития зародыша.

https://ria.ru/science/20181012/1530515827.html

к этой же теме:

https://ria.ru/science/20160913/1476846582.html?inj=1

Молекулярные биологи из Британии впервые создали полноценный зародыш, минуя фазу оплодотворения яйцеклетки и ее слияния со сперматозоидом, что упростит процесс клонирования в будущем, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

"Наша работа ставит под сомнение почти 150-летнюю догму о том, что только оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом ведет к формированию полноценного зародыша и рождению здорового потомства. До этого мы считали, что только яйцеклетка может "перепрограммировать" сперму так, чтобы началось нормальное развитие эмбриона", — заявил Тони Перри (Tony Perry) из университета Бата (Великобритания).

РИА Новости https://ria.ru/science/20160913/1476846582.html

Одна самка основала новый биологический вид — мраморные раки. Теперь миллионы ее копий живут во всех уголках планеты. Научная работа об этом опубликована в журнале Nature Ecology and Evolution, кратко об этом сообщает National Geographic.

фотография конечно же случайной особи)

В 1995 году в американском национальном парке Эверглейдс выловили рака вида Procambarus fallax. Затем его привезли на ярмарку, где ее купил любитель аквариумных животных.

Потом эта самка эволюционировала в новый подвид — мраморный рак (Procambarus virginalis). Она начала воспроизводить себя через партеногенез, при котором женские половые клетки развиваются во взрослом организме без оплодотворения. По сути, этот процесс похож на клонирование — в результате получается организм, идентичный «родителю».

Хозяин эволюционирующей рачихи не мог заботиться о ее потомстве и отнес его в зоомагазин, там рачков раскупили другие аквариумисты. «Одно животное основало целый вид. Теперь есть миллиарды особей во всем мире», — говорит Вольфганг Штайн, невролог из Университета штата Иллинойс.

Сейчас ученые секвенировали геном нескольких мраморных раков, нашли «мать» этого вида и пришли к выводу, что все мраморные раки в мире являются ее клонами. Исследователи отметили, что геномы разных представителей вида были очень похожи. «Если бы у нас было более одного животного-основателя, у нас были бы большие генетические различия», — рассказал Фрэнк Лыко, исследователь из Немецкого центра по исследованию рака.

К тому же выяснилось, что у мраморных раков три набора хромосом. У большинства животных два набора: дети получают по одному от отца и матери. Ученые предположили, что три набора хромосом у мраморных раков защищают от наследования генетических мутаций и позволяют адаптироваться к изменчивой среде.

via