naučno-popularni tekstovi i fotografije prirode


Семинар: Изградња знања, сарадња и употреба ИКТ у школи 21. века.


pilperunika

Biljke


 

 Ostale fotografije


Leptiri

Iphiclides podalirius

 Fotografija sa izložbe koja je obišla Srbiju


 
Oblikom najčešće podsećaju na raskošno razgranato drvo zahvaljujući čemu su još u antičkom dobu bili poznati kao ‘’morsko drveće’’. Osim toga i kod njih se kao i kod drveća prilikom rasta obrazuju godovi. Stari narodi, Grci i Egipćani, su im pripisivali magijske moći pa ih posvećivali boginjama ljubavi i lepote, a darivali mladencima. Arapska i indijska narodna medicina im daje još veći značaj smatrajući ih izuzetno lekovitim. U savramenoj medicini se koriste prilikom presađivanja kostiju. Kao prva asocijacija na ove životinje svakako je nakit koji se od njih pravi neverovatno dugo, smatra se 20 000 godina. Jedno more je čak po njima dobilo naziv. Pored sveg tog značaja oni su ipak najniža stepenica na evolutivnoj lestvici pravih višećelijskih životinja (eumetazoa).
 
Mnogi će verovatno biti iznenađeni podatkom da korali nisu biljke već jedne od najprimitivnijih životinja. Najsrodniji su morskim sasama (anemonama) i meduzama i pripadaju istom tipu životinja, žarnjacima (gr. Cnidaria). Za razliku od tih svojih sestara, imaju dobro razvijen skelet i sastoje se od ogromnog broja jedinki (polipa) koje žive zajedno udružene u kolonije. Telo pojedinačnih jedinki je slične građe kao meduze o kojima smo pisali u prošlom broju pa se nećemo ponavljati. Budite pažljivi i nemojte ih, kao mi meduze, dodirivati jer možete osetiti bolan efekat njihovih žarnih ćelija. Prisustvo skeleta im je glavni znak raspoznavanja (ono što mi ustvari nazivamo koralom) pa će mu u ovom tekstu biti posvećena posebna pažnja. Skelet je kod najvećeg broja vrsta izgrađen od kalcijum-karbonata, poznatijeg kao krečnjak, mada postoje i malobrojne vrste sa rožnim skleletom kakva su, recimo, tanana, fina morska pera (Pennatula). Njihov skelet ima simetričnu građu, sastoji se iz jednog stabla sa koga polaze perasto raspoređene grane živo obojene crveno ili ljubičasto. Neki korali, kao npr. gorgonije sadrže u skeletu poprilične količine joda pa su se u srednjem veku primenjivali u medicini. Boja skeleta zavisi od uslova života i organskog sastava (hrane) i može veoma da varira od plave do crne, žute ili crvene.

Prema mestu gde se stvara skelet može biti spoljašnji ili unutrašnji. U spoljašnjem kao u sićušnoj čašici žive pojedninačni polipi, da bi se hiljade i hiljade tih čašica povezalo i nagradilo razgranatu koloniju. Unutrašnji se obrazuje u samom telu polipa pa izgleda kao da je živo telo kolonije navučeno na njega (kao rukavica na ruku).

Koralni polipi se razmnožavaju pupljenjem pri čemu se novonastale jedinke ne odvajaju već ostaju zajedno gradeći koloniju. Stalnim pupljenjem, koje se uvek odvija na vrhovima grana, kolonija raste. Svaki pojedinačni polip, mekog želatinoznog tela, luči skelet koji ga štiti. Kada polipi uginu ostaje skelet koji se može nagomilavati i dostizati ogromne dimenzije.

Polip po polip – atol

Topla mora, gde najmanja zimska temperatura varira oko 20⁰C, pogoduju ovim životinjama tako da mogu dostići dimenzije koje zadivljuju. Tako grane jednog tropskog korala mogu da budu više od 4m sa prečnikom većim od 2m. Nagomilavanjem skeleta obrazuju se podvodne stene, sprudovi i atoli kao njihova posebna vrsta. Atoli imaju oblik prstena izgrađenog od korala, a u središnjem delu je morska voda. Rast skeleta ovih životinjica je jako spor, smatra se da grana prečnika 1 cm raste godišnje 2-10 cm. Neobično je važno da određeni uslovi sredine, pogotovo temperatura morske vode, budu optimalni da bi i sam rast to bio.

U morima koja su koralima obezbedila takve uslove obrazuju se sprudovi zaista impozantnih razmera. Veliki koralni greben na obali Australije, inače i najveći koralni greben na svetu, dugačak je 2000 km i predstavlja pravo čudo prirode. Ako pomislite da je tih 2000 km nagradilo mnoštvo sićušnih polipa (radi se o milionima i milionima) udruženih u koloniju, onda se shvata smisao čuda prirode. Mogli bismo sada da se pozabavimo matematikom i da preračunamo koliko je vremena bilo potrebno da ovaj greben poraste samo u dužinu, zanemarivši i njegovu debljinu, ali nećemo… Ostavićemo da to uradi onaj ko baš voli da se bavi brojkama.

Magija i stvarnost

Oduvek su korali predstavljali nepoznanicu zbog čega su im u narodnim verovanjima pripisivane magijske i isceljiteljske moći. Takva verovanja su se prenosila sa kolena na koleno i kod mnogih naroda zadržala do danas.

U antičko doba U Grčkoj se korali posvećuju boginji lepote Veneri, Egipćani boginji ljubavi Izidi i koriste u lečenju različitih oboljenja. Slično je bilo i kod Arapa koji su od korala pravili prah za lečenje očnih, kožnih oboljenja i čišćenje organizma. Za Rimljane su imali značenje amuleta koji donose sreću i dug život. I Indiji se za korale veruje da ‘’zaustavljaju ludilo i donose mudrost’’, dok među afičkim plemenima su još cenjeniji i vrede čitavo bogatstvo.

Savremena medicina im baš ‘’ne veruje’’ toliko, ali su i tu našli primenu. Telo čoveka lako prihvata korale jer je njihov mineralni sastav sličan ljudskom pa ih ortopedski hirurzi koriste za presađivanje kostiju. Po nekim alternativnim mišljenjima mineralima iz korala može se nadoknaditi njihov eventualni nedostatak u organizmu čoveka i time sprečiti oboljenje izazvano tim nedostatkom.

Interesantno je da se rast korala može uporediti sa debljanjem stabla drvenastih biljaka jer se oba odvijaju obrazovanjem godova. Savremeni paleontolozi utvrdili su u fosilima korala fine godove za koje se smatra da predstavljaju ne godišnje ( kao kod drveća), već dnevne godove rasta. Na osnovu te dnevne stope rasta utvrđeno je da je godina krajem perioda devona trajala oko 400 dana, dok savremeni korali nagrade oko 360 godova godišnje. Tu nema nikakve magije mada zaista zvuči vrlo neobično!

U izradi nakita i različitih ukrasnih predmeta koristi se iz samo pet od ukupno 27 vrsta korala. U Mediteranu se u te svrhe koristi crveni koral (Corallium rubrum) koji je sada zaštićena vrsta. Skelet crvenog korala izgrađen je od mnoštva iglica koje stapanjem u čvrstu masu grade stablo kolonije. Živi na dubini od 20-200m u obliku razgranatog drveta bez listova koje je okrenuto naglavačke, odnosno visi sa podvodnih stena. Kažu da je po njohovoj boji nazvano Crveno more!

Kada se ‘’skuvaju’’, pobele

Idealno stanište za podvodni svet tropskih i subtropskih mora predstavljaju koralne ‘’šume’’, sprudovi i atoli. U njima živi mnoštvo raznovrsnih riba, morskih zvezda, algi … prava ‘’riznica prirode’’. Nemarnošću, nebrigom čoveka ta riznica postaje ozbiljno ugrožena.

Globalno zagrevanje, izazvano zagađenjem sredine, uzima svoj pozamašan danak i u koralima. Korali su vrlo osetljivi na temperaturna kolebanja i vole topla mora. Da, topla , ali ne i pretopla! U pretoploj morskoj vodi korali se naprosto skuvaju odbacuju alge, kojima se hrane usled čega pobele i uginu. Takve, beživotne korale napuštaju i životinje koje su tu nalazile hranu i sklonište.

Danas je sve više i više pobelelih korala pri čemu se dešava da se neki povrate u prethodno stanje, ali veliki broj njih ugine. Po nekim podacima je 1998. god. bila najpogubnija za korale jer ih je 16% izbelelo ili uginulo. Po najcrnjim prognozama ako se u narednih 10-tak godina ne zaustavi zagađivanje sredine i rast temperature doći će do potpunog uništenja korala.


GMO – genetski modifikovani organizmi

Biotehnologija

Pojam biotehnologije nije nov jer čovek proučava i koristi žive organizme za stvaranje određenih proizvoda već zaista dosta dugo. Tako, tradicionalana biotehnologija obuhvata, recimo, proizvodnju alkoholnih pića ili proizvoda od mleka (sir, jogurt) pomoću bakterija i gljivica. Nikome ne smeta da uživa u grickanju sira i pijuckanju vina, čak i kada mu se skrene pažnja da u proizvodnji toga učestvuju mikroorganizami. Ako se za istu hranu samo natukne da je možda neki genetski modifikovani mikroorganizam učestvovao u njenoj proizvodnji, reakcija je mnogo burnija.

Genetski modifikovani organizmi (GMO) ili transgeni organizmi provociraju raspravu i razdvajanje na dva tabora – za i protiv proizvodnje ovakvih organizama, prirodno protiv neprirodnog, organska i frankenštajn hrana. Istina je obično negde na sredini, odnosno možemo navesti mnogo činjenica i za jedan i za drugi suprotstavljeni tabor. Pokušaćemo zato da objektivno izložimo činjenice, a na svakome od nas neka ostane da prosudi u korist sopstvenog mišljenja.

Genetički inženjering

Genetički inženjering i kloniranje predstavljaju osnovne metode savremene biotehnologije. Kloniranje ćemo malo zaobići , da bismo se potpuno posvetili genetičkom inženjeringu.

Genetički inženjering je suština proizvodnje genetski modifikovanih (GM) ili transgenih organizama čija DNK sadrži strane gene – gene nekog drugog organizma. Zasniva se na univerzalnosti uputstva za rad ćelija zapisanog u genima (genetički kod, šifra) svih živih bića na našoj planeti – o čemu govori i aforizam u podnaslovu. Da bi ćelija mogla da obavlja sve funkcije neophodno je da proizvodi proteine (belančevine) izgrađene od lanaca aminokiselina. Uputstvo za njihovu proizvodnju zapisano je u genima u vidu šifre. Geni su linearni delovi DNK koja se sastoji od dva lanca izgrađenih, između ostalog, od baza: adenin, guanin, citozin i timin (A, G, C, T). Šifra za svaku aminokiselinu su po tri uzastupne baze (npr. AUG je šifra za aminokiselinu metionin) i ista je u svim biološkim vrstama.

Zahvaljujući tome mi imamo mogućnost skoro neograničenih kombinacija, ako smo dovoljno smeli, maštoviti, radoznali, humani ili… pa, moramo i to reći, dobro plaćeni! Možemo uputstvo za proizvodnju nekog proteina (gen) iz jednog organizma prebaciti u drugi i time ga naterati na proizvodnju tog proteina. Drugačije rečeno, ubacivanjem stranog gena dobijamo biće koje priroda nije stvorila i koje može da radi nešto što mu je strano. Možemo se igrati do mile volje – gen iz biljke ubaciti u neku životinju i obrnuto ili gen biljke (životinje) u čoveka i obrnuto ili gen … Veličanstveno? Zastrašujuće?! Nemoguće!!! Zbunjujuće?! Grandiozno!? Ili možda – sve zajedno!… Neko će samo jednostavno ostati bez reči…

Idemo redom…

Sve je počelo davne 1944. kada su Ejveri, Mekleod i Makarti dokazali da su geni (nasledna informacija) delovi DNK. Struktura DNK razjašnjena 1953.g. kada su Votson i Krik dali model sekundarne strukture DNK. Po tom modelu lanci DNK su postavljeni naspramno i povezani preko baza koje se sparuju (parovi su uvek A-T i G-C) i obrazuju dvostruku spiralu. Suština života svedena je na kombinacije samo četiri slova (baza) A, G, C i T. Sva složenost i raznovrsnost života na planeti Zemlji svedena je na to koliko će se i u kom redosledu javiti koja od baza. Prosto neverovatno da je priroda uspela da sa tako malo slova napiše toliko raznovrsnih i neponovljivih reči i rečenica a od njih da složi veličanstveno puno romana – svako živo biće je jedinstveno. Desetak godina posle toga dešifrovan je genetički kod, odnosno, otkriveno je da šifru za jednu aminokiselinu čine tri baze u nizu i da je to univerzalno za sve organizme (setimo se one krilatice o E. coli i E-lephantu).

Dalje je sve teklo kao bujica: sintetisovan je prvi gen, a nekoliko godina kasnije prvi put su uspešno u eksperimentu spojeni delovi DNK dva različita organizma – napravljena je prva hibridna DNK (1972) čime je rođen genetički inženjering. Sa starošću od preko 30 godina ova metoda se još uvek smatra novom tehnologijom, zato što su njene mogućnosti skoro neiscrpne, dok se mnogi efekti ne mogu sagledati u tako kratkom periodu. S’ obzirom da je u pitanju manipulisanje genima posledice toga se mogu tačno videti tek kroz nekoliko potomačkih generacija.

Ja sam za

Biološka istraživanja bazirana na ovoj tehnici se odnose uglavnom na upoznavanje strukture i funkcije gena da bi se zatim ta znanja praktično primenila u korist čoveka. Tako genetski modifikovani organizmi (npr. bakterija ešerihija), kojima su ugrađeni ljudski geni, proizvode humane proteine neophodne za lečenje teških bolesti – insulin (za lečenje dijabetesa), interferon (protiv virusnih oboljenja), faktori koagulacije (za lečenje hemofilije) ili različite vakcine.

Prelomni trenutak u razvoju ove metode bilo je saznanje da postoji prirodni genetički inženjering. Otkrivena je da jedna vrsta zemljišne bakterije (Agrobacterium tumefaciens) može deo svog genetičkog materijala, tzv. plazmid, da ugradi u DNK biljke. (Plazmid je mali prsten DNK.) Šta je uradila bakterija?! Pozabavila se genetičkom kombinatorikom, a zašto i da ne – obe vrste organizama imaju DNK izgrađenu od ona 4 slova – sećate se: A,G,C i T?!

Od tog otkrića krenuli su eksperimenti i na bićima složenijim od bakterija. (Bakterije su najprostiji ćelijski organizmi i pripadaju tzv. prokariotama zato što nemaju pravo jedro, a i sve ostale osobine su primitivne.) Najpoznatije biljke prve generacije GMO su kukuruz, pamuk, soja, kojima je ugrađen bakterijski gen. Zahvaljujući tom stranom genu ovakve biljke mogu da stvaraju otrov koji ih brani od štetnih insekata. Takve biljke se ne moraju prskati insekticidima koji su izuzetno štetni po zdravlje ljudi. Zatim, na biljke kojima se ubacuje gen da bi se njihov rast u lošim uslovima povećao deluje se mnogo manjim količinama pesticida i time se štiti od zagađenja i hrana i spoljašnja sredina.

Druga generacija transgenih biljaka su one kojima je poboljšan kvalitet, npr. obogaćene su vitaminima ili se pomoću njih sintetišu vakcine i druge materije. Suštinske dobre strane upotrebe ovakvih biljaka kao ljudske hrane mogu se svesti na sledeće: daju bolje prinose, ranije sazrevaju, imaju veću hranljivu vrednost, duže traju pa čak i to da lepše izgledaju. Znači, rešava se problem gladi u svetu jer se proizvodi dovoljna količina hrane koja je, uz to još i jeftinija.

Poseban interes naučnika privukle su biljke i mikroorganizmi koji imaju sposobnost da upijaju i prerađuju otrovne materije iz zemljišta. Takve biljke se zatim još malo genetički obrade tako da rastu brže i upijaju veće količine otrovnih materija. Najpoznatija takva biljka je suncokret koja može da upija i prerađuje olovo iz zemljišta, dok se među bakterijama izdvajaju vrste koja razgrađuju radioaktivne supstance. Značaj ovakvih GM bakterija i biljaka je ogroman pogotovo ako se zna činjenica da je radioaktivni otpad jedan od glavnih problema savremene tehnologije. Na samom smo početku tzv. genske terapije koja će, verovatno, uskoro biti uobičajeni način lečenja oboljenja koja su rezultat oštećenja gena. Ovom terapijom će takvi oštećeni geni biti zamenjeni i na taj način će se moći lečiti oko 4000 oboljenja. Ova brojka deluje impozantno, međutim treba napomenuti da se svaka od ovih bolesti javlja jako retko u proseku jedna na oko 10 000 porođaja. Posebno interesantne su i životinje sa ugrađenim stranim genima: ovce koje u mleku proizvode faktore koagulacije, koze sa genom za proizvodnju svile, kokoši čija jaja mogu da sadrže od lekova do dodataka za hranu (aditiva)… Ljudska mašta može svašta – spisak GMO je svakim danom sve duži i duži …

Ja sam protiv – setimo se Nobela

Ima neke logike da se to uradi: ali to ne treba da rade ni Buš, ni papa već javnost koja mora da proceni dokle se stiglo i šta dalje. Treba da se uvede strog svetski protokol…(odgovor Vladimira Glišina na novinarsko pitanje o zabrani kloniranja)

Već je napomenuto da ćemo u ovom izlaganju imati potpuno nepristrasan pristup, što bi se reklo – bićemo objektivni! Lepo rečeno i zamišljeno, ali (znali ste, je l’ da da sada dolazi neko ali?!) strah je nešto što se ne da lako kontrolisati.

Strah da će sve ove do sada nabrojane lepote biti zloupotrebljene. Da će se, kao i mnogi najveći izumi (setimo se samo Nobela i njegovog dinamita), ovaj pronalazak istrgnuti kontroli razumnih i dobronamernih. Zamislite svet u kome su kao na vagi na jednom tasu normalni, a na drugom GM ljudi sa unapred željenim i odabranima osobinama. Koji bi tas prevagnuo – ne smem ni da mislim! A tek upotreba GMO kao biološkog oružja! Zamislite bakteriju antraksa koja je malo genetički poboljšana tako što joj je povećana otpornost !…

No, pustimo maštu i ono što bi moglo da bude. Vratimo se realnosti i onome što nam se dešava. Masovnim gajenjem GM biljaka koje su otporne na herbicide (sredstva za borbu protiv korova) može doći do osiromašenja biljnog i životinjskog fonda (biodiverziteta). Na njivama koje su tretirane herbicidima bi tada uspevale samo GM biljke dok bi sav ostali biljni svet, a time i prateći životinjski, nestao. Obrazovale bi se tzv. sterilne njive ili drugačije zeleni asfalt.

Realnost je da o posledicama korišćenja GMO u ljudskoj ishrani jako malo znamo. Neznanje je uvek izvor straha – straha od nepoznatog. Ono o čemu se danas dosta govori skoro kao o gotovoj činjenici jeste da je upotrebom ovakve hrane porastao broj alergija. Nepoznato je kako će hrana koja ima neprirodnu kombinaciju gena delovati na naše gene. Osim toga, da bi se neki gen ugradio u GMO neophodni su tzv. vektori da urade taj posao, a vektori su vrlo često virusi. Virusi bi zaista u našim genima mogli da naprave pravi haos! Da li će to i uraditi ne može se odgovoriti ni potvrdno ni odrično jer je potrebno da prođe, već smo to pomenuli, nekoliko generacija.

Situacija sa GMO kao hranom je dodatno otežana time što je jako teško pratiti i kontrolisati poreklo svih sastojaka. Recimo da smo protivnici ovakve ishrane i da ne želimo jesti na pr. GM soju. To je sasvim u redu – imamo pravo na izbor. Da li je zaista tako? Da li nam je taj izbor zaista omogućen? Šta je sa sastojcima te GM soje, kakav je npr. lecitin, koji se dodaju čokoladi, sosovima, ulju, margarinu …? Proizvodi najčešće nisu obeleženi tako da ukažu na te sastojke. Šta je sa našim pravom na izbor?

I za kraj

Niste nas ubedili u svoje mišljenje, ali ste nas toliko gnjavili i ugnjavili da ste, na kraju, iznudili naše priznanje.(Dušan Radović)

Teško je posle ovakvog pregleda savremene biotehnologije dati uputstvo, univerzalno mišljenje, biti kategoričan i izričit. Sve je još mlado, nezrelo, u pelenama… Mora da se krene sa ozbiljnim vaspitanjem odmah po samom rođenju (da li smo zakasnili?!) inače smo potpuno promašili kao roditelji… Ne možemo zaustaviti, a kao roditelji ne možemo ni želeti to da uradimo, rast i razvoj našeg čeda. Ono može izrasti u dobrog naučnika, sportistu, umetnika, radnika, čoveka… ili u suprotnost svega toga.

To zavisi samo od nas …

Kloniranje


Savremena biotehnologija – klonirane i transgene životinje

Ovaj tekst ima ulogu da objasni sam pojam i suštinu manipulacije genetičkim materijalom u cilju stvaranja takvih kombinacija koje su u prirodi nepoznate bez pretenzija da se kritički osvrne na samu metodu i njene posledice po živi svet. Možda će baš neko, kome je ovaj tekst pomogao da razume prirodu savremene biotehnologije biti u prilici da odlučuje o sudbini ove metode.

Kloniranje, da ili ne – odlučite sami!

Naslednost i promenljivost pri seksualnom razmnožavanju

Životinje, koje se polno (seksualno) razmnožavaju, postaju mnogostrukim deobama jedne ćelije – oplođene jajne ćelije. Ona nastaje spajanjem spermatozoida i jajne ćelije. Svaka od polnih ćelija ima jednu garnituru hromozoma (i u njima gena), pa tako oplođena jajna ćelija ima dve hromozomske garniture – po jednu od svakog roditelja. U oplođenoj jajnoj ćeliji se roditeljski hromozomi (i sa njima geni) kombinuju po principu slučajnosti tako da je mogućnost rađanja potomka sa potpuno istom kombinacijom gena gotovo jednaka nuli (izuzetak su jednojajčani blizanci).

Složenim procesima razvića od te jedne ćelije nastaje višećelijski organizam čije sve telesne ćelije sadrže dve garniture hromozoma. Samo polne ćelije, nastale posebnom deobom (mejozom), imaju jednu garnituru hromozoma. Mejoza omogućava da se u polnim ćelijama broj hromozoma smanji na polovinu u odnosu na telesne ćelije da bi njihovim spajanjem taj broj kod potomaka ostao isti kao što je bio kod roditelja. Pri tome se hromozomi opet kombinuju po principu slučajnosti.

Tako se broj hromozoma održava istim iz generacije u generaciju – sa roditelja na decu, sa njih na unuke … Osim broja hromozoma potomak od oba roditelja nasleđuje gene pa time i mešane roditeljske osobine. Na taj način potomak jeste sličan roditeljima ali nije potpuno isti. S’ obzirom da je u svakoj sledećoj generaciji kombinacija gena potpuno slučajna, potomci nisu potpuno identični sa roditeljima mada na njih liče. Priroda favorizuje upravo to – genetičku promenljivost ili varijabilnost.

Naslednost i jednoobraznost pri kloniranju

Iz prethodnog proizlazi sledeće pravilo: ćelija koja predstavlja začetak života mora imati duplu garnituru hromozoma, odnosno gena u njima. Postavili smo pravilo koje, kao svako pravilo, ima izuzetaka. Postoje vrste, doduše jako retke u životinjskom svetu, koje imaju samo jednog roditelja odnosno predstavljaju njegovu kopiju. Takvi su npr. trutovi u pčelinjim društvima koji se razvijaju iz neoplođenih jaja (partenogenezom – kažu biolozi) pa sadrže gene samo iz te jedne hromozomske garniture.

Trutovi su ipak beskičmenjaci! Može li neko sa kičmom to da uradi, recimo neki sisar? Sam , ne, ali uz pomoć ekspertskog tima može da bude kloniran.

Kloniranje predstavlja stvaranje genetički identičnih kopija nekog organizma.Može se obaviti na dva osnovna načina za koje je zajedničko to što postoji jedinka koja će biti klonirana (usvojićemo za nju naziv davalac) i ženka u kojoj će se obaviti kompletno razviće (surogat – majka). Pri jednom od načina uzima se telesna ćelija davaoca i spaja sa jajnom ćelijom kojoj je uklonjeno jedro. Drugi način je vrlo sličan, samo što se iz telesne ćelije davaoca izvadi jedro i ubaci u jajnu ćeliju kojoj je uklonjeno jedro. Posle toga se ovako oplođena jajna ćelija podstakne da počne sa razvićem da bi se, zatim, ubacila u matericu surogat-majke gde nastavlja sa normalnim razvićem. Potomak, konstruisan na ovaj način je genetički isti kao organizam davaoca. (Radi potpune preciznosti treba napomenuti da se pri tome zanemaruju geni koji se nalaze u organelama – mitohondrijama u citoplazmi jajne ćelije.) Kloniranjem se gubi varijabilnost organizama, a postiže jednoobraznost – potomci su genetički isti kao roditelji.

Životinje bez mame i tate

Pri seksualnom razmnožavanju potomak, kao posledica spajanja spermatozoida i jajne ćelije, sadrži po polovinu maminih i tatinih gena – to smo već apsolvirali! Kloniranje predstavlja jedan oblik bespolnog razmnožavanja tako da potomak nema ni mamu ni tatu. Kako to?! Za kloniranog potomka postoje samo davaoci gena!!!

Ko može da bude davalac gena? Na ovo pitanje je veoma lako odgovoriti:

1. ženka koja će biti klonirana i u čijoj će se materici odvijati razviće kloniranog embriona;

2. ženka, koja je samo davalac jedra, a zbog starosti, bolesti ili nekog drugog razloga ne može da donese mladunče;

3. mužjak, koji će biti kloniran.

U prvom slučaju je klonirana ženka svom detetu i mama i tata. Potomak je njena kopija (ima samo njene gene) i ima samo jednog roditelja. (Kako bismo ga nazvali mama-tata, ili tata-mama?!). U drugom slučaju potomak ne bi imao ni jednog pravog roditelja. Ženka koja ga je rodila, bila bi mu mama samo po tome, a ona koja mu je dala gene ne bi ga rodila. Tate u oba slučaja nigde nema. U trećem slučaju je situacija malo blaža. Tu otprilike imamo nešto najsličnije klasičnim roditeljima. Ženka u čijoj se materici razvija embrion je mama, mada potomak nema nijedan njen gen, a tata je davalac gena. Njihov muški potomak će dakle imati majku koja ga je donela na svet, a sa kojom nema nikakve genske srodnosti i oca čija je apsolutna kopija.

Da li bi neko voleo da se rodi i da nema ni mamu ni tatu? Odgovor je izlišan. Posmatrano na ovaj način kloniranje deluje poprilično monstruozno. A da li je zaista tako? Posmatrajmo sada sve to ali na malo drugačiji način. Da li ste nekada poželeli da svog ostarelog ili uginulog ljubimca oživite ? Odgovor – takođe izlišan ili možda nije?! Navedimo još značajniju upotrebnu vrednost kloniranja. Postoji tzv. terapeutsko kloniranje kojim se mogu proizvoditi ćelije za lečenje mnogih bolesti, sada se prvenstveno radi o bolestima ljudi, ali se u budućnosti to može raditi i sa životinjama čime bi se njihov životni vek možda mogao produžiti.

Transgene životinje – genetički inženjering

Danas se mogu, pored kloniranih, stvoriti i životinje koje u svom genomu imaju jedan ili više stranih gena. (Genom predstavlja skup gena u polnoj ćeliji, odnosno jednoj garnituri hromozoma.) Moguće je gen iz hromozoma jedne životinjske ili biljne vrste prebaciti u hromozom druge životinjske (biljne) vrste, odnosno moguće je genetički konstruisati živo biće – transgenu životinju ili biljku. Sama metoda naziva se genetički inženjering i pored manipulacije genima ona se može igrati i pojedinačnim hromozomima ili čak čitavim garniturama hromozoma.

Čovek, evolutivno najsloženije biće, se dosetio da uradi ono što virusi znaju da rade milionima, ili milijardama?, godina. Ha, virusi koji čak nemaju ni ćelijsku građu – toliko su prosti. Surovo pametni, jezivi virusi umeju da svoje gene ugrade, ubace između gena domaćina koga su inficirali. I to urade tako dobro da jadni domaćin to primeti tek onda kad oboli!

Prvo genetički konstruisano biće od strane čoveka bila je stomačna bakterija (ešerihija ili stručno Escherichia coli) u koju je ugrađen gen žabe (1973. g.).

Kako je to urađeno?

Osnovni princip ove metode možemo svesti na dva glagola iseci – zalepi (ili kompjuterskim rečnikom cut – paste). Potrebne su makaze i lepak, odnosno određeni enzimi. Makazama se iz DNK žabe iseče odgovarajući gen. Istim makazama se u DNK bakterije napravi rupa – iseče se i odstrani deo na čije će mesto doći žablji gen. Ubaci se žablji gen u medijum gde bakterije rastu i lepak, opet enzim, ga spoji sa ostatkom bakterijske DNK. Rezultat – dobijena je bakterija koja sadrži žablji gen! (Kao i svi najveći svetski pronalasci tako i ovaj ima veoma jednostavan princip, ali je sama metodologija veoma složena i zahteva ogromno znanje – kompletan tim molekularnih biologa, citologa, genetičara, fizičara…)

Razvoj genetičkog inženjeringa

Od prve genetički konstruisane ešerihije napredak je vrtoglav. Pokušaćemo da hronološki prikažemo najvažnije, i kroz našu literaturu potvrđene, uspehe na ovom polju.

  • Kasnih 80-tih godina prošlog veka, ugrađen je ljudski gen za insulin u bakteriju, čime je bakterija naterana da proizvodi humani insulin (do tada su dijabetičari koristili insulin izolovan iz pankreasa svinja ili goveda).
  • 1989. ugrađeni su, pomoću virusa, zečji geni u majmunske ćelije (hromozome) i ljudski geni u miševe;
  • 1997. kloniran je prvi sisar, sada već čuvena i , nažalost pokojna, ovca Doli. Ovca Doli je došla na svet posle 277 neuspelih pokušaja. Prošle godine je uspavana jer je došlo do poremećaja kao što su prevremeno starenje, prekomerna težina, oštećenja pluća, srca. Smatra se da su ovi poremećaji upravo rezultat kloniranja.
  • Od 1997. g. procesi kloniranja i stvaranja transgenih životinja su se proširili i na ostale životinje: goveda, majmune, mačke. Od transgenih životinja danas je u široj upotrebi jedino jedna vrsta akvarijumske ribice koja ima ugrađen gen za proizvodnju fluerescentnog proteina, usled čega ona svetli u mraku – vrlo atraktivna osobina za akvarijume! Transgene životinje koriste se uglavnom kao proizvođači proteina koji se koriste za lečenje, uglavnom putem mleka. U nekoj, verovatno bliskoj, budućnosti moguće je, kombinovanjem ova dva postupka (stvaranjem transgenih domaćih životinja i njihovim kloniranjem), stvoriti elitne rase koje bi davale npr. kvalitetno meso, mleko, jaja …
  • U poslednje vreme pokrenuti su mnogi projekti kloniranja izumrlih vrsta ili vrsta koje su ugrožene i pred izumiranjem, kao što su panda, gaur (vrsta azijskog divljeg vola), azijski gepard i mnoge druge. Smatra se da je danas pred istrebljenjem oko 11% ptica, 25% sisara, 34% vrsta riba. Kloniranje možda predstavlja nadu za ove ugrožene vrste? Međutim, obnovljenim vrstama treba obezbediti i odgovarajuću sredinu! Ima podataka, doduše u obliku vesti na Internetu, koji nisu potvrđeni tako da pisac ovog teksta ne stoji svojom stručnošću iza njih, o kloniranju kućnih ljubimaca.
  • Klonirani su i ljudski embrioni, da bi se iz njih izdvojile tzv. stem-ćelije (matične ćelije) od kojih je moguće dobiti bilo koje rezervno tkivo, odnosno organ. (Zamislite, odemo kod lekara da nam promeni dotrajalu jetru ili bubreg.) Smatra se da će ovim ćelijama biti moguće izlečiti dijabetes, paralizu, Parkinsonovu bolest…