Клітинна (тканинна) інженерія

Клітинна інженерія - це метод конструювання клітин нового типу на основі їх культивування, гібридизації і реконструкції.

Базується на використанні культури клітин і тканин.

Роботи з клітинної інженерії ведуться за двома напрямками:

1) використання клітин, переведених в культуру in vitro для синтезу різних корисних людині сполук;

2) використання культивованих людиною клітин для отриман­ня рослин-регенерантів.

1. В культурі in vitro ведуться дослідження як з тваринними, так і рослинними клітинами і тканинами. При культивуванні соматичних клітин тварин in vitro була вияв­лена здатність їх зливатися між собою, що нагадує парасексуальну (соматичну) гібридизацію:

• Шляхом гібридизації лімфоцитів (клітин, які синтезують ан­титіла, але повільно і недовго ростуть в культурі) з пухлинними клітинами, які мають потенції нескінченно тривалого і необ­меженого росту на штучному живильному середовищі, ство­рені клітини гібридоми, здатні синтезувати високоспецифічні антитіла певного типу.

• На початку 80 років XX ст. були створені гібридоми за участю клітин людини, які продукують специфічні антитіла проти різ­них інфекційних хвороб.

• Здатність зливатися в культурі in vitro проявляють також кліти­ни рослин. Для цього їх обробляють ферментами пектиназою та целюлазою, що спричиняє руйнування целюлозно-пекти­нових оболонок клітин.Такі клітини без целюлозно-пектинових оболонок, називаються пропластами. Протопласти обробляють поліетиленгліколем, який сприяє процесу їх злиття (парасексуальна гібридизація).

• Шляхом клітинної інженерії створені гібриди томата і карто­плі (помата), кавуна і гарбуза (кавбуз), яблуні і вишні.

2. Культура клітин і тканин поділяється на дві групи: се­лекційну, яка використовується для індукування мінливості й наступ­ного добору (злиття клітин in vitro) та технологічну, метою якої є прискорення розмноження найцінніших, дефіцитних генотипів, оздоровлення існуючих сортів-клонів від вірусних хвороб.

Метод культивування апікальної верхівкової меристеми з куль­турі in vitro на поживних середовищах з метою отримання потомків найцінніших, дефіцитних генотипів, безвірусного поса­дкового матеріалу є основним при вирощуванні саджанців винограду, бульб насіннєвої картоплі, суниці, квіткових рослин

Клонування тваринних організмів

У високоорганізованих тваринних організмів розмноження, переважно, статеве. Завдяки цьому забезпечується генетична рекомбінація і підвищення їх життєдіяльності. Клонування тваринних організмів є перспективним напря­мом клітинної інженерії.

• Клони - організми, які виникли від спільного предка нестате­вим шляхом.

• Методику клонування тварин розробили на початку 60-х ро­ків XX ст. вчені Дж. Гьордон в Оксфордському університеті Ве­ликобританії та Стюард в Корнельському університеті США.

Методика клонування тварин:

• В дозрілих яйцеклітинах шляхом ультрафіолетового опромі­нення убивається ядро (джерело спадкової інформації) і за­лишається лише цитоплазма.

• 3 соматичних клітин організму-донора в таку яйцеклітину пере­носиться ядро - джерело спадкової інформації.

• Така штучна зигота імплантується в матку організму-донора, де і розвивається в ембріон, з якого виростає клонований ор­ганізм. Цим способом можна одержати нескінченну кількість копій необхідних організмів.

Клонування англійським вченим Уілмутом вівці Доллі в 1996 році відкрило еру створення ідентичних близнюків у ссавців. Але при цьому залишаються неясними і невирішеними багато питань, тому що такі організми відрізняються певними відхи­леннями від норми.

Клонування людини:

Після розробки методики клонування багатоклітинних тварин­них організмів деякими вченими піднімається питання про доцільність застосування методу клонування людини - італій­ський вчений Северіно Антинорі, американські - Брижіт Буас-сельє і Панос Завос.

• Клонування людини - це сумнівний в релігійному, етичному і моральному плані процес відтворення генетичної копії поме­рлої людини.

• Проти клонування людини виступають керівники різних релі­гійних конфесій, парламенти деяких країн прийняли закони, що забороняють проведення таких експериментів, виходячи з непередбачуваності результатів їх, можливості створення деформованої людської істоти.

• Не дивлячись на супротив громадськості, експерименти по клонуванню людини інтенсивно проводились в останні роки і науковий директор фірми Клонейд Брижіт Буассельє на почат­ку 2003 року повідомила про появу перших кількох клонованих немовлят в засекречених лабораторіях в різних місцях Землі.