Сельскохозяйственная биология, 2014, № 2, с. 3-19.

doi: 10.15389/agrobiology.2014.2.3rus

УДК 636.082:573.6.086.83

СОМАТИЧЕСКОЕ КЛОНИРОВАНИЕ МЛЕКОПИТАЮЩИХ: ДОСТИЖЕНИЯ, ВОЗМОЖНОСТИ, ПРЕПЯТСТВИЯ (обзор)

Г.Ю. КОСОВСКИЙ, Е.В. КОРНИЕНКО, В.И. ГЛАЗКО

Выполнен анализ результативности соматического клонирования у разных видов животных. Представлены данные о молекулярных механизмах и генетических событиях при клонировании и репрограммировании, о химерности клонов по митохондриальной ДНК и ее возможных последствиях при внутри- и межвидовом клонировании. Обсуждаются основные проблемы, связанные с методическими трудностями, низкой эффективностью метода, большими потерями материала на всех этапах эмбрионального, натального и постнатального развития. В настоящее время соматическое клонирование прежде всего рассматривается как возможность быстро и надежно зафиксировать в потомстве уникальные особенности особей, которые имеют хозяйственно ценное или любое другое значение и/или могут быть утрачены из-за рекомбинаций при обычном способе воспроизведения животных либо их исчезновении. Метод позволяет использовать любые сочетания селекционных и трансгенных технологий: направленное встраивание in vitro, клеточный отбор и перенос ядра. Наиболее важной сферой применения обсуждаемого подхода должно стать сельское хозяйство. Однако при неоспоримых выгодах, которые сулит клонирование при ядерном переносе, и растущем числе успешных клонирований и клонов млекопитающих коммерческое использование этого метода пока что ограничено чрезвычайно низкой эффективностью, высокой затратностью и большими потерями материала. К тому же молекулярные и клеточные механизмы событий, происходящих при соматическом клонировании, сложны, специфичны и требуют дальнейшего углубленного изучения. Все перечисленное вынуждает исследователей, во-первых, искать более эффективные альтернативные подходы, во-вторых, сосредоточить внимание на элементах методики, требующих совершенствования. Тем не менее, несмотря на все еще низкую эффективность (3-5 %) и меньшую распространенность метода по сравнению с прогнозами, клонированные животные постепенно становятся неотъемлемой частью сельского хозяйства в США и Европе. Технология соматического клонирования предоставляет большие возможности для фундаментальных исследований генетических процессов, функциональной активности генома, клеточной дифференцировки и пр. Широкие перспективы, открывающиеся благодаря внедрению методик клонирования в сельскохозяйственную практику и медицину, должны получить всестороннюю морально-этическую оценку, чтобы исключить спекулятивные настроения как у сторонников, так и у противников клонирования.

Ключевые слова: клон, соматическое клонирование, энуклеированные яйцеклетки, репрограммирование, тотипотентность, плюрипотентность, эбриональные стволовые клетки.

Полный текст

ASPECTS OF SOMATIC CLONING IN MAMMALIAN SPECIES: ACHIEVEMENTS, OPPORTUNITIES, AND OBSTACLES (review)

The analysis on a somatic cloning productivity in different animal species is submitted. The data are summarized on molecular and genetic events involved in cloning and cell reprogramming, chimerism on mitochondrial DNA under intra- and interspecific cloning. The essential problems connected with methodical difficulties, low efficiency, and big losses during embryonic, pre- and postnatal development are in the focus. The somatic cloning is now mainly considered as an opportunity for rapid and durable fixation of the unique valuable traits of an individual, which can be lost due to recombination under normal reproduction or resulting from the threat of extinction. The method allows to combine different breeding and transgenic technologies, i.e. the targeted in vitro insertions, cell selection, and cell nuclear transfer. An agriculture is considered as the main area in which this approach should be used. But, despite of expected advantages and the increased number of successful cloning and clones, reported all over the world, a commercial use of the method in animal husbandry is strictly limited by the extremely low efficacy, high costs, and big losses of the initial material. At the same time, the specific molecular and cell mechanisms, involved in somatic cloning, should be further studied. That is why the more effective alternative approaches are forced to be sought, and the cloning technique must be improved. Nevertheless, despite the still low efficiency (3-5 %) and a lower use compared with forecasts, the cloned animals gradually become an integral part of agriculture in the U.S. and Europe. Somatic cloning is also prospective for fundamental genetics, particularly in studying genome expression, cell differentiation, etc. The ethic aspects of cloning in agriculture and medicine must be also discussed and estimated to prevent speculations both of opponents and supporters of the method.

Keywords: clone, somatic cloning, enucleated oocyte, reprogramming, totipotency, pluripotency, ebryonic stem cells.

Оформление электронного оттиска