Клонирование: вживление соматического ядра в безъядерную яйцеклетку

В основе клонирования лежит замена генетического материала яйцеклетки на генетический материал другой клетки – соматической («телесной»). На видео показано, как из яйцеклетки извлекают ядро с хромосомами, чтобы затем ввести в нее ядро, взятое из соматической (не половой) клетки организма. Для этого яйцеклетку фиксируют с помощью так называемой удерживающей пипетки (слева). Яйцеклетка окружена мембраной – вителлиновым слоем. С помощью тонкой пипетки с тупым концом (справа), в мембране проделывают небольшое отверстие и извлекают ядро. Затем в яйцеклетку помещают другое ядро, взятое из соматической клетки.

От ядра, извлеченного из яйцеклетки, избавляются. В результате получается энуклеированная яйцеклетка – яйцеклетка без ядра.

Следующим шагом в энуклеированную яйцеклетку помещают ядро, взятое из соматической клетки. Яйцеклетку удерживают с помощью удерживающей пипетки и проделывают небольшое отверстие в мембране, через которое посредством пипетки вводят новое ядро.

Клонирование: схема перемещения соматического ядра клетки кожи в безъядерную яйцеклетку

Для демонстрации процедуры перемещения ядра соматической клетки в безъядерную яйцеклетку, на видео в качестве примера используют клетку кожи.

Для начала из яйцеклетки извлекают ядро. Затем в нее вводят ядро клетки кожи. В этот момент в яйцеклетке происходит загадочный и пока необъясненный процесс «перепрограммирования». Яйцеклетка начинает делиться, образуя бластоцисту. Из внутренних клеток бластоцисты можно извлекать зародышевые стволовые клетки.

Стволовые клетки

В организме взрослого человека клетки различных тканей постоянно отмирают, и их необходимо заменять новыми. Для этого существуют стволовые клетки.

К примеру, человеку ежедневно требуются миллиарды новых красных кровяных телец – эритроцитов. Эту задачу решают гематопоэтические стволовые клетки, расположенные в костном мозге. Эти клетки способны производить предшественников любых клеток крови. Врачи давно используют их для восстановления крови раковых больных после радиотерапии. Пошаговая дифференциация стволовых клеток зависит от ряда генетических факторов и факторов окружающей среды, в результате воздействия которых появляются те или иные полноценные клетки крови.

Выстилка тонкого кишечника обновляется еще быстрее, чем кровь. Эпителиальная поверхность состоит из миллиардов ресничек. В их основании находятся области скопления стволовых клеток – крипты. Кишечные крипты состоят из медленно делящихся стволовых клеток (их количество поддерживается на одном уровне), которые производят так называемые клетки-предшественники. А уже из них, в свою очередь, образуются все типы клеток, необходимые для замены отмирающих.

Такое постоянное самообновление характерно для многих систем организма. Подобным образом обновляются кожа, волосы и кости.