Читаем The Epigenetics Revolution полностью

That’s why there was such a furore in 1996 when Keith Campbell and Ian Wilmut at the Roslin Institute created the first mammalian clone, Dolly the sheep[8]. Like John Gurdon, they used SCNT. In the case of Dolly, the scientists transferred the nucleus from a cell in the mammary gland of an adult ewe into an unfertilised sheep egg from which they had removed the original nucleus. Then they transplanted this into the uterus of a recipient ewe. Pioneers of cloning were nothing if not obsessively persistent. Campbell and Wilmut performed nearly 300 nuclear transfers before they obtained that one iconic animal, which now revolves in a glass case in the Royal Scottish Museum in Edinburgh. Even today, when all sorts of animals have been cloned, from racehorses to prize cattle and even pet dogs and cats, the process is incredibly inefficient. Two questions have remained remarkably pertinent since Dolly tottered on her soon to be prematurely arthritic legs into the pages of history. The first is why is cloning animals so inefficient? The second is why are the animals so often less healthy than ‘natural’ offspring? The answer in both cases is epigenetics, and the molecular explanations will become apparent as we move through our exploration of the field. But before we do, we’re going to take our cue from H. G. Wells’s time traveller and fast-forward over thirty years from John Gurdon in Cambridge to a laboratory in Japan, where an equally obsessive scientist has found a completely new way of cloning animals from adult cells.

Chapter 2. How We Learned to Roll Uphill

Any intelligent fool can make things bigger and more complex … It takes a touch of genius and a lot of courage to move in the opposite direction.

Albert Einstein

Let’s move on about 40 years from John Gurdon’s work, and a decade on from Dolly. There is so much coverage in the press about cloned mammals that we might think this procedure has become routine and easy. The reality is that it is still highly time-consuming and laborious to create clones by nuclear transfer, and consequently it’s generally a very costly process. Much of the problem lies in the fact that the process relies on manually transferring somatic nuclei into eggs. Unlike the amphibians that John Gurdon worked on, there’s the additional problem that mammals don’t produce very many eggs at once. Mammalian eggs also have to be extracted carefully from the body, they aren’t just ejected into a tank like toad eggs. Mammalian eggs have to be cultured incredibly delicately to keep them healthy and alive. Researchers need to remove the nucleus manually from an egg, inject in a nucleus from an adult cell (without damaging anything), then keep culturing the cells really, really carefully until they can be implanted into the uterus of another female. This is incredibly intensive and painstaking work and we can only do it one cell at a time.

For many years, scientists had a dream of how they would carry out cloning in an ideal world. They would take really accessible cells from the adult mammal they wanted to clone. A small sample of cells scraped from the skin would be a pleasantly easy option. Then they would treat these cells in the laboratory, adding specific genes, or proteins, or chemicals. This treatment would change the way the nuclei of these cells behaved. Instead of acting like the nucleus of a skin cell, they would act the same way as nuclei from newly fertilised eggs. The treatment would therefore have the same ultimate effect as transferring the nuclei from adult cells into fertilised eggs, from which their own nuclei had been removed. The beauty of such a hypothetical scheme is that we’d have bypassed most of the really difficult and time-consuming steps that require such a high level of technical skill in manipulating tiny cells. This would make it an easily accessible technique and one that could be carried out on lots of cells simultaneously, rather than just one nuclear transfer at a time.

Перейти на страницу:

Похожие книги

Происхождение мозга
Происхождение мозга

Описаны принципы строения и физиологии мозга животных. На основе морфофункционального анализа реконструированы основные этапы эволюции нервной системы. Сформулированы причины, механизмы и условия появления нервных клеток, простых нервных сетей и нервных систем беспозвоночных. Представлена эволюционная теория переходных сред как основа для разработки нейробиологических моделей происхождения хордовых, первичноводных позвоночных, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих. Изложены причины возникновения нервных систем различных архетипов и их роль в определении стратегий поведения животных. Приведены примеры использования нейробиологических законов для реконструкции путей эволюции позвоночных и беспозвоночных животных, а также основные принципы адаптивной эволюции нервной системы и поведения.Монография предназначена для зоологов, психологов, студентов биологических специальностей и всех, кто интересуется проблемами эволюции нервной системы и поведения животных.

Сергей Вячеславович Савельев , Сергей Савельев

Биология, биофизика, биохимия / Зоология / Биология / Образование и наука
Энергия, секс, самоубийство. Митохондрии и смысл жизни
Энергия, секс, самоубийство. Митохондрии и смысл жизни

Испокон веков люди обращали взоры к звездам и размышляли, почему мы здесь и одни ли мы во Вселенной. Нам свойственно задумываться о том, почему существуют растения и животные, откуда мы пришли, кто были наши предки и что ждет нас впереди. Пусть ответ на главный вопрос жизни, Вселенной и вообще всего не 42, как утверждал когда-то Дуглас Адамс, но он не менее краток и загадочен — митохондрии.Они показывают нам, как возникла жизнь на нашей планете. Они объясняют, почему бактерии так долго царили на ней и почему эволюция, скорее всего, не поднялась выше уровня бактериальной слизи нигде во Вселенной. Они позволяют понять, как возникли первые сложные клетки и как земная жизнь взошла по лестнице восходящей сложности к вершинам славы. Они показывают нам, почему возникли теплокровные существа, стряхнувшие оковы окружающей среды; почему существуют мужчины и женщины, почему мы влюбляемся и заводим детей. Они говорят нам, почему наши дни в этом мире сочтены, почему мы стареем и умираем. Они могут подсказать нам лучший способ провести закатные годы жизни, избежав старости как обузы и проклятия. Может быть, митохондрии и не объясняют смысл жизни, но, по крайней мере, показывают, что она собой представляет. А разве можно понять смысл жизни, не зная, как она устроена?16+

Ник Лэйн

Биология, биофизика, биохимия / Биология / Образование и наука
Взаимопомощь как фактор эволюции
Взаимопомощь как фактор эволюции

Труд известного теоретика и организатора анархизма Петра Алексеевича Кропоткина. После 1917 года печатался лишь фрагментарно в нескольких сборниках, в частности, в книге "Анархия".В области биологии идеи Кропоткина о взаимопомощи как факторе эволюции, об отсутствии внутривидовой борьбы представляли собой развитие одного из важных направлений дарвинизма. Свое учение о взаимной помощи и поддержке, об отсутствии внутривидовой борьбы Кропоткин перенес и на общественную жизнь. Наряду с этим он признавал, что как биологическая, так и социальная жизнь проникнута началом борьбы. Но социальная борьба плодотворна и прогрессивна только тогда, когда она помогает возникновению новых форм, основанных на принципах справедливости и солидарности. Сформулированный ученым закон взаимной помощи лег в основу его этического учения, которое он развил в своем незавершенном труде "Этика".

Петр Алексеевич Кропоткин

Культурология / Биология, биофизика, биохимия / Политика / Биология / Образование и наука
Основы психофизиологии
Основы психофизиологии

В учебнике «Основы психофизиологии» раскрыты все темы, составляющие в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования содержание курса по психофизиологии, и дополнительно те вопросы, которые представляют собой «точки роста» и привлекают значительное внимание исследователей. В учебнике описаны основные методологические подходы и методы, разработанные как в отечественной, так и в зарубежной психофизиологии, последние достижения этой науки.Настоящий учебник, который отражает современное состояние психофизиологии во всей её полноте, предназначен студентам, аспирантам, научным сотрудникам, а также всем тем, кто интересуется методологией науки, психологией, психофизиологией, нейронауками, методами и результатами объективного изучения психики.

Игорь Сергеевич Дикий , Людмила Александровна Дикая , Юрий Александров , Юрий Иосифович Александров

Детская образовательная литература / Биология, биофизика, биохимия / Биология / Книги Для Детей / Образование и наука