Pētījumi, ko veica Īans Vilmuts un Kīts Kempbels, veiksmīgi klonējot aitu Dolliju, joprojām tiek uzskatīti par vienu no nozīmīgākajiem atklājumiem bioloģijā.
Bioloģija jums dod smadzenes. Dzīve tās pārvērš prātā.
Džefrijs Eudženidess
Cilvēki, kuri veltījuši savu dzīvi bioloģijas izpētei, pelnījuši atzinību par ieguldījumu un upuriem. Bez apdāvinātu zinātnieku atklājumiem mēs daudz mazāk zinātu par to, kā darbojas mūsu planēta, kā uzvedas dzīvnieki un - kā mēs varam nodrošināt ilgtspējīgu nākotni. Viens no nozīmīgākajiem pagrieziena punktiem šajā jomā bija Īana Vilmuta un Kīta Kempbela veikums – viņi ne tikai pierādīja zīdītāju klonēšanas iespējamību, bet arī dāvāja zinātnei un sabiedrībai plaši pazīstamo simbolu – aitu Dolliju.
Īana Vilmuta ieguldījums Aitas Dollijas atklājumos bioloģijā un ģenētikas noslēpumos
Cilvēka klonēšana rada spēcīgu spiedienu; tomēr, lai gan kāds, iespējams, kādā brīdī mēģinās to īstenot, nav pamata uzskatīt, ka tā kādreiz kļūs par ierastu vai nozīmīgu cilvēka dzīves daļu.
Īans Vilmuts
Īans Vilmuts, dzimis 1944. gadā Apvienotajā Karalistē, ir britu bioloģijas pētnieks, embriologs, kurš savas dzīves laikā guva plašu atzinību un ievērojamu novērtējumu. Savus agrīnos gadus viņš pavadīja, sapņojot par karjeru jūras spēkos, bet brīvdienās strādājot fermā. Lai gan krāsu redzes traucējumu (daltonisma) dēļ viņam neizdevās īstenot sapni par pievienošanos jūras spēkiem, mīlestība pret dzīvniekiem veidojās tieši darba pieredzē fermā. Vilmuts nolēma studēt lauksaimniecību Notingemas universitātē.
Viņa profesionālās attīstības kritiskais posms bija sešu nedēļu darbs laboratorijā kopā ar Kristoferu Polgu (Christopher Polge), kurš bija atzīts par krioprezervācijas – bioloģijas jomas, kas tajā laikā nebija plaši pazīstama – attīstītāju. Darbs ar Polgu būtiski ietekmēja Vilmutu, un, lai iegūtu doktora grādu filozofijā, viņš aizstāvēja disertāciju par spermas krioprezervāciju.
Viņš gribēja pievienoties jūras spēkiem, taču daltonisma dēļ tas nebija iespējams. Tomēr mīlestību pret dzīvniekiem viņš atrada, strādājot fermā.
Pēc universitātes absolvēšanas Vilmuts strādāja Roslinas institūtā Skotijā, pētot gametus un embrionu attīstību. Taču zinātniskais atklājums, kas padarīja viņu īpaši ievērojamu un noveda pie OBE apbalvojuma (apbalvojums par izcilu ieguldījumu zinātnē un sabiedrībā) 1999. gadā un bruņinieka titula saņemšanas 2008. gadā, bija tas, ko viņš un viņa komanda atklāja 1996. gadā. Kāds bija šis atklājums? Protams, aita Dollija! Tomēr ir svarīgi uzsvērt, ka Vilmuts nebija viens – viņam palīdzēja cits izcils bioloģijas pētnieks Kīts Kempbels.
Kīts Kempbels un Aitas Dollijas atklājumi bioloģijā un ģenētikas noslēpumi
Kīts Kempbels, dzimis Birmingemā, Apvienotajā Karalistē, savus pirmos dzīves gadus pavadīja Skotijā, līdz atgriezās dzimtajā pilsētā, lai pabeigtu izglītību. Attīstot interesi par zinātni, viņš ieguva bakalaura grādu mikrobioloģijā Londonas Universitātē.
Zinātniekiem bieži lūdz recenzēt daudzus rakstus, un līdz zināmam līmenim mums jāuzticas cits citam attiecībā uz datu ticamību.
Kīts Kempbels
Pēc veiksmīgām studijām mikrobioloģijā, 1983. gadā Kempbels saņēma Marie Curie Research Scholarship (prestižs atbalsts izciliem pētniekiem viņu akadēmisko pētījumu veikšanai un karjeras attīstībai), kas ļāva turpināt pēcdiploma studijas. Pēc intensīviem pētījumiem Kempbels ieguva doktora grādu filozofijā no Saseksas Universitātes.
Ilgstošas bioloģijas pētniecības laikā Kempbels ieguva dziļu izpratni un patiesu zinātkāri par dzīvnieku klonēšanu; viņš interesējās, vai to varētu panākt, modificējot šūnas un gēnus. Kempbels iedvesmojās no ģenētikas pētniecības pionieriem, un 1991. gadā viņš pievienojās Roslinas institūtam (Roslin Institute).
Roslinas institūts bija svarīgs pētniecības centrs biologiem, kuri vēlējās paplašināt zinātnes robežas un pārbaudīt, vai dzīvnieks var tikt klonēts, manipulējot ar gēniem. Tieši šeit Kempbels satika Īanu Vilmutu, un viņi sāka strādāt vienā komandā. 1995. gadā Kempbels kopā ar citu biologu, Bilu Ritčiju, sasniedza nozīmīgu atklājumu – laboratorijā veiksmīgi izveidoja divus jērus.
Lai gan šis 1995. gada zinātniskais sasniegums bija ļoti ievērojams, tas tomēr nebija tik iespaidīgs kā tas, ko viņi vēlāk paveica ar aitu Dolliju, atklājot jaunas iespējas bioloģijā un ģenētikā.
Aitas Dollijas atklājumi bioloģijā un ģenētikas noslēpumi: pārsteidzošais eksperiments
Kad runājam par izcilām zinātnes un tehnoloģiju attīstībām, kas pēdējo 10, 20, 30 vai 50 gadu laikā ir mainījušas mūsu pasauli, nevaram nebrīnīties par to, cik tālu esam nonākuši kā globāla civilizācija. Tomēr, runājot par ievērojamiem bioloģiskiem atklājumiem, nevar nepieminēt klonēšanas pētījumus, kas saistīti ar aitu Dolliju un kas tika veikti 1990. gados Roslinas institūtā. Īans Vilmuts un viņa komanda, tostarp Kīts Kempbels, strādāja bez atpūtas, lai noskaidrotu, vai iespējams radīt ģenētiski modificētus dzīvniekus, neizmantojot pārāk daudz dzīvu dzīvnieku turpmākajiem eksperimentiem.
Vai viņu pētījumi bija veiksmīgi? Noteikti! 1996. gadā, pēc vairākiem gadiem ģenētiski modificētu šūnu testēšanas, lai pārbaudītu, vai var izveidot pilnīgi jaunu dzīvnieku, tika radīta aita Dollija. Ir svarīgi uzsvērt, ka šāda pētījuma veikšanai bija nepieciešami daudzi eksperti no dažādām jomām. Piemēram, dažādi speciālisti – biologs, embriologs, ķirurgs, veterinārārsts un citi darbinieki – piedalījās 1996. gada “Dollijas eksperimentā”. Teiciens “vajag visu ciemu” nekad nav bijis tik precīzs kā Dollijas klonēšanas gadījumā!
Viņa bija pirmais zīdītājs, kas tika klonēts no pieaugušas somatiskās šūnas, apliecinot, ka DNS no pieauguša organisma var “restartēt” jaunas dzīvības radīšanai.
Ir jāuzsver, ka, lai gan Īans Vilmuts bija komandas vadītājs, un pie projekta strādāja daudzi eksperti, pats Vilmuts apgalvo, ka Kīts Kempbels bija atbildīgs par 66% no “Dollijas projekta”. Kempbela ziņkāre un smagais darbs atmaksājās! Tomēr kā tieši tika radīta Dollija, un kāpēc tas bija tik svarīgi zinātnes jomā? Apskatīsim un atbildēsim uz šiem jautājumiem kopā!
Ja jūs interesē arī citi bioloģiskie atklājumi, ieskats varētu būt Džeinas Gudolas darbs ar Āfrikas šimpanzēm.
Klonēšanas eksperimenti un ģenētikas noslēpumi: kā tika radīta aita Dollija
Gadu desmitiem zinātniekus fascinēja iespēja klonēt dzīvu būtni. Tomēr laika gaitā radās daudzas sarežģītības un neskaidrības, kas saistītas ar šūnu diferenciācijas laiku un dzīvnieka DNS izmaiņām visas dzīves laikā. Izklausās sarežģīti? Mēģināsim izskaidrot šo procesu pēc iespējas skaidrāk un vienkāršākā valodā, lai jūs saprastu, kā tika radīta aita Dollija un kā noritēja klonēšanas eksperiments.
Dollija bija īpaša. Īana Vilmuta vadībā klonēšanas komanda Roslinas Institūtā izmantoja piena dziedzera šūnu no pieaugušas Finn Dorset (baltā aitu šķirne no Anglijas, pazīstama ar augstu piena un gaļas ražību) aitas. Process, kas tika izmantots Dollijas klonēšanai, ir pazīstams kā somatisko šūnu kodola pārnešana (Somatic Cell Nuclear Transfer). Procesa sākumā piena dziedzera šūna tika apvienota ar noņemto kodolu, izmantojot elektrisku impulsu. Piena šūnas kodols tika pārnests olu šūnā. Šūna bija jāpanāk, lai neietu cauri normālajam augšanas ciklam un nonāktu miega fāzē; to panāca, šūnas atņemot barības vielas. Šūnas un saimnieka olšūnas citoplazma galu galā tika apvienota, un izdevās izveidot embrijus. Embriji vēlāk tika ievietoti aizstājējmātēm. Veterināru un dzīvnieku ekspertu vadībā kā aizstājējmāte tika izvēlēta Scottish Blackface (melnsejas skotu aitu šķirne, ko izmanto kā aizstājējmātes lēni augošu un izturīgu jēru audzēšanā) aita.
Vai šis embrija ievietojums bija veiksmīgs? Trīspadsmit atsevišķi embriji tika ievietoti 13 dažādās Scottish Blackface aitās, un galu galā vienai no tām iestājās grūtniecība. Pēc 148 dienām, pieaugušai aitai raksturīgā grūtniecības perioda beigās, piedzima Dollija! Ņemot vērā faktus, Dollijai bija trīs “mātes”: viena nodrošināja olu, otra – DNS, un, visbeidzot, viņas aizstājējmāte pacietīgi nēsāja klonēto Dolliju līdz dzimšanai.
Dzīves radīšanas robežas: Dollijas nozīme bioloģijā
Kāds varētu jautāt: vai viss ieguldītais laiks, enerģija un resursi, radot Dolliju, bija tā vērti? Vai viņa patiešām bija tik svarīga? Īsā atbilde ir skaidra: noteikti JĀ! Ir svarīgi uzsvērt, ka nevienu zinātnisko pētījumu nevajadzētu uzskatīt par nederīgu vai mazāk nozīmīgu. Dollijas gadījumā tas bija īpaši nozīmīgi, jo viņa bija pirmais zīdītājs, kas tika klonēts no pieaugušas šūnas – līdz tam tas nekad nebija izdevies. Veiksmīgā embrija izveide, grūtniecības periods un dzimšana pierādīja biologiem, ka specializētas šūnas var izmantot, lai radītu precīzu dzīvnieka kopiju, no kuras tās nāk.
Komanda, kas piedalījās Dollijas klonēšanā, atvēra durvis daudzām iespējām bioloģijas un medicīnas jomā. Pateicoties Dollijas panākumiem, turpmāk tika pētītas un attīstītas iPS šūnas – personalizētas cilmes šūnas, kas atvieglo turpmākos medicīniskos pētījumus un terapijas.
Zinātnes vēsture: Dollijas dzīve un mantojums
Dollija piedzima 1996. gada 5. jūlijā. Viņa tika nosaukta par godu kantri mūzikas leģendai Dollijai Partonai un tika uzskatīta par brīnumu zinātnes pasaulē. Lai gan Dollija nebija pirmais klonētais zīdītājs, viņa bija pirmā, kas tika radīta no pieaugušas šūnas, sasniegums, ko tajā laikā uzskatīja par neiespējamu.
Viņa iemiesoja cerību uz medicīnas un ģenētikas attīstību, kā arī izraisīja plašas ētiskas diskusijas visā pasaulē.
Ir svarīgi atzīmēt, ka Dollijas eksistence tika turēta noslēpumā vairāk nekā sešus mēnešus, un, kad informācija par viņu nonāca plašsaziņas līdzekļos, viņa kļuva par tūlītēju slavenību. Daudzi mediji ziņoja par Dollijas stāstu, un visi vēlējās viņu iemūžināt fotogrāfijās. Piemēram, žurnāls Time veltīja viņai īpašu publikāciju. Dollija visu mūžu dzīvoja Roslinas Institūtā Skotijā, un, izņemot dažas reizes, kad viņa parādījās medijos, dzīvoja ļoti ierastu dzīvi kopā ar citām aitām.
Dollijai dzīves laikā piedzima seši jēri ar Velsas aitu tēviņu Deividu. Pēc pēdējā jēra piedzimšanas viņai sākās veselības problēmas, piemēram, artrīts, un, diemžēl, 2003. gada sākumā veterinārārsti CT skenēšanas laikā atklāja audzējus plaušās. Lai viņai nebūtu jāmokās sāpes, 2003. gada 14. februārī, sešu gadu vecumā, Dolliju eitanizēja. Dollija nomira krietni ātrāk nekā citas šīs sugas aitas; tomēr pētījumi rāda, ka tas nav saistīts ar klonēšanu.
Gadu gaitā, lai gan tika novērtēts Roslinas Institūta komandas izcils darbs, daudzi intelektuāļi un žurnālisti izmantoja Dollijas eksperimentu, lai uzsāktu diskusiju par klonēšanu un tās iespējamiem ieguvumiem un riskiem. Pēc Dollijas tika klonētas arī citas aitas. Līdz pat šodienai zinātnieki turpina pētīt ģenētisko manipulāciju iespējas un jautājumu, vai ir iespējams klonēt citus zīdītājus, ieskaitot cilvēkus.
Noslēgumā ir skaidrs, ka Īana Vilmuta un Kīta Kempbela smagais darbs Dollijas klonēšanā bija un joprojām ir izcils sasniegums bioloģijas pasaulē. Lielisks darbs, kungi!
Vai jums patika šis raksts? Novērtējiet rakstu!
Loading...
