Современное состояние и проблемы клонирования млекопитающих

Обзор посвящен анализу литературных данных по клонированию млекопитающих. Рассматрива­ются проблемы, связанные с достижениями и ограничениями при клонировании млекопитающих: источники донорских ядер, оптимальные фазы клеточного цикла пересаживаемых ядер, методы их трансплантации, эффективность до- и...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2004
Hauptverfasser: Морозова, Л.М., Вагина, И.Н., Соломко, А.П.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 2004
Schriftenreihe:Біополімери і клітина
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156901
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Современное состояние и проблемы клонирования млекопитающих / Л.М. Морозова, И.Н. Вагина, А.П. Соломко // Біополімери і клітина. — 2004. — Т. 20, № 1-2. — С. 116-129. — Бібліогр.: 130 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-156901
record_format dspace
spelling nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1569012025-02-09T13:56:48Z Современное состояние и проблемы клонирования млекопитающих Present state and prospects of mammalian cloning Сучасний стан та проблеми клонування ссавців Морозова, Л.М. Вагина, И.Н. Соломко, А.П. Обзор посвящен анализу литературных данных по клонированию млекопитающих. Рассматрива­ются проблемы, связанные с достижениями и ограничениями при клонировании млекопитающих: источники донорских ядер, оптимальные фазы клеточного цикла пересаживаемых ядер, методы их трансплантации, эффективность до- и постимплантационного развития клонов, дефекты их развития и связь с модификацией импринтов. The current data on cloning of mammals are analysed in the review. Recent problems determined by the main achievements and restrictions in mammalian cloning are also considered. Among these the source of donor nuclei, optimal stages of cell cycle for replaced nuclei, techniques for their transplantation, and efficiency of pre- and postimplantation development of clones, as well as defects and relationship with imprinting modification, are discussed. Огляд присвячено аналізу літературних даних з клонування ссавців. Розглядаються проблеми, пов'язані з досягненнями й обмеженнями у плануванні ссавців: джерела донорських ядер, оптимальні фази клітинного циклу для пересаджуваних ядер, методи їхньої трансплантації, ефективність до- і постімплантаційного розвитку клонів, дефекти їхнього розвитку і зв'язок з модифікацією імпринтів. 2004 Article Современное состояние и проблемы клонирования млекопитающих / Л.М. Морозова, И.Н. Вагина, А.П. Соломко // Біополімери і клітина. — 2004. — Т. 20, № 1-2. — С. 116-129. — Бібліогр.: 130 назв. — рос. 0233-7657 DOI:http://dx.doi.org/10.7124/bc.00069B https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156901 575.22 ru Біополімери і клітина application/pdf Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
description Обзор посвящен анализу литературных данных по клонированию млекопитающих. Рассматрива­ются проблемы, связанные с достижениями и ограничениями при клонировании млекопитающих: источники донорских ядер, оптимальные фазы клеточного цикла пересаживаемых ядер, методы их трансплантации, эффективность до- и постимплантационного развития клонов, дефекты их развития и связь с модификацией импринтов.
format Article
author Морозова, Л.М.
Вагина, И.Н.
Соломко, А.П.
spellingShingle Морозова, Л.М.
Вагина, И.Н.
Соломко, А.П.
Современное состояние и проблемы клонирования млекопитающих
Біополімери і клітина
author_facet Морозова, Л.М.
Вагина, И.Н.
Соломко, А.П.
author_sort Морозова, Л.М.
title Современное состояние и проблемы клонирования млекопитающих
title_short Современное состояние и проблемы клонирования млекопитающих
title_full Современное состояние и проблемы клонирования млекопитающих
title_fullStr Современное состояние и проблемы клонирования млекопитающих
title_full_unstemmed Современное состояние и проблемы клонирования млекопитающих
title_sort современное состояние и проблемы клонирования млекопитающих
publisher Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
publishDate 2004
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156901
citation_txt Современное состояние и проблемы клонирования млекопитающих / Л.М. Морозова, И.Н. Вагина, А.П. Соломко // Біополімери і клітина. — 2004. — Т. 20, № 1-2. — С. 116-129. — Бібліогр.: 130 назв. — рос.
series Біополімери і клітина
work_keys_str_mv AT morozovalm sovremennoesostoânieiproblemyklonirovaniâmlekopitaûŝih
AT vaginain sovremennoesostoânieiproblemyklonirovaniâmlekopitaûŝih
AT solomkoap sovremennoesostoânieiproblemyklonirovaniâmlekopitaûŝih
AT morozovalm presentstateandprospectsofmammaliancloning
AT vaginain presentstateandprospectsofmammaliancloning
AT solomkoap presentstateandprospectsofmammaliancloning
AT morozovalm sučasnijstantaproblemiklonuvannâssavcív
AT vaginain sučasnijstantaproblemiklonuvannâssavcív
AT solomkoap sučasnijstantaproblemiklonuvannâssavcív
first_indexed 2025-11-26T13:24:03Z
last_indexed 2025-11-26T13:24:03Z
_version_ 1849859454116298752
fulltext I S S N 0233-7657. Біополімери і клітина. 2004 . Т. 20. № 1-2 Современное состояние и проблемы клонирования млекопитающих Л. М. Морозова, И. Н. Вагина, А. П. Соломко Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины Ул. Академика Заболотного, 150, Киев, 03143 , Украина Обзор посвящен анализу литературных данных по клонированию млекопитающих. Рассматрива­ ются проблемы, связанные с достижениями и ограничениями при клонировании млекопитающих: источники донорских ядер, оптимальные фазы клеточного цикла пересаживаемых ядер, методы их трансплантации, эффективность до- и постимплантационного развития клонов, дефекты их развития и связь с модификацией импринтов. В последнее время в мире происходит ускоренное развитие биотехнологий, в том числе репродуктив­ ных. Существенный вклад в понимание проблем индивидуального развития организмов вносят гене­ тика, клеточная биология и экспериментальная эмбриология. Одной из центральных практических задач последней является преодоление сложностей, стоящих на пути клонирования млекопитающих. Определяющее значение в этом отношении имеет изучение регуляторных механизмов раннего доим- плантационного развития млекопитающих, что и было предметом исследований нашего отдела на протяжении последних 15 лет. В основе доимплантационного развития млеко­ питающих находится взаимодействие главных ком­ понентов клетки — ядра и цитоплазмы. В связи с этим выяснение биохимических процессов, проис­ ходящих на ранних этапах цитодифференцировки и морфогенеза, может стать одним из подходов к расшифровке механизмов, через которые програм­ ма, записанная в геноме зиготы, реализуется в ходе онтогенеза. В результате проведенных нами исследований установлено, что в цитоплазме зигот мышей отсутствует прелокализация морфогенети- ческих детерминант, которые отвечали бы за пер­ вые этапы цитодифференцировки, а межклеточные взаимодействия являются одним из механизмов, обусловливающих предетерминацию бластомеров к различным направлениям дифференцировки [1 ]. Исходя из этого существенное значение приобрета- © Л М М О Р О З О В А , И. Н ВАГИНА, А. П. С О Л О М К О , 2 0 0 4 ет изучение механизмов дифференциальной экс­ прессии генов. К настоящему моменту регуляция активности генов во времени («биологические ча­ сы») — одна из основных нерешенных проблем в изучении развития млекопитающих. В своих исследованиях мы использовали мик- рохирургически модифицированных ранних заро­ дышей мыши. Результаты наших экспериментов позволили предположить, что программа раннего развития мышей, базирующаяся на взаимодействии продуктов экспрессии материнского генома и гено­ ма зародыша, обеспечивается двумя типами регу­ ляции — на уровне цитоплазмы регулируется дли­ тельность клеточных циклов («цитоплазматические часы»), а ядро отвечает за прохождение процессов цитодифференцировки и индукцию морфогенети- ческих преобразований («генетические часы») [2 ]. Изучение изменений, происходящих в мыши­ ных зародышах на уровне транскрипции и трансля­ ции генетической информации, важно для понима­ ния механизмов работы «биологических часов». Исследование трансляционной активности доимп- лантационных зародышей мышей, цитокинез кото­ рых был угнетен цитохалазином D, позволило сделать вывод о том, что время морфогенетических переходов доимплантационных зародышей опреде­ ляется не только (или не столько) достижением определенной концентрации продуктов экспрессии генома на каждом этапе, сколько составом стадиес- пецифических факторов, что и является своеобраз­ ным сигналом к дальнейшему развитию [3 ]. 116 С О С Т О Я Н И Е И П Р О Б Л Е М Ы К Л О Н И Р О В А Н И Я М Л Е К О П И Т А Ю Щ И Х Как было отмечено выше, важную роль в раннем развитии млекопитающих играют межкле­ точные взаимодействия, являющиеся одним из ме­ ханизмов дифференцировки и поддержания диффе­ ренцированного состояния клетки. Для решения вопроса о влиянии межклеточных взаимодействий на ранний онтогенез млекопитающих в качестве модели использовали химерных зародышей мышей. Выполненные в нашем отделе исследования с ис­ пользованием химерных зародышей, состоящих из клеток двух разных линий мышей, впервые проде­ монстрировали наличие гетерозиса у химер на ранних этапах развития (ускорение доимплантаци- онного морфогенеза) [4 ]. Вероятно, некоторые факторы, обеспечивающие взаимоотношения гете- рологичных бластомеров химерного эмбриона, ин­ дуцируют позитивную обратную связь при взаимо­ действии генетически различных частей зародыша. Проведенное нами изучение взаимоотношений ядра и цитоплазмы в раннем развитии указывает на то, что цитоплазма оплодотворенной яйцеклет­ ки (зиготы) млекопитающих не обладает столь мощными регуляторними свойствамии и соответст­ венно не способна полностью репрограммировать геном дифференцированной клетки. Достижения последних лет в области клонирования млекопита­ ющих подтвердили справедливость нашего вывода. Двадцатый век по праву можно назвать веком биологии — создание химер млекопитающих, от­ крытие явления импринтинга, расшифровка генома человека и мыши, клонирование млекопитаю­ щих — вот некоторые события, вызвавшие интерес не только в научном мире, но и всего человечества. Основоположниками клонирования можно счи­ тать Р. Бригса и Т. Кинга (1952), впервые выска­ завших идею о возможности перепрограммирова­ ния ядер соматических клеток цитоплазмой яйце­ клеток, пересаживая ядра клеток головастиков лягушки в энуклеированные зиготы [5], а также Даниэлли (1955), который первым осуществил пе­ ресадки ядер (ПЯ) у амеб [6]. В 1975 г. Бромхэл с помощью вируса Сендай и микроинъекций произ­ вел ПЯ морул в овулировавшие яйцеклетки кроли­ ка [7]. Впервые о получении взрослых особей мышей путем ПЯ сообщили Илменси и Хоуп в 1981 г. [8]. Далее последовала серия работ трех основных групп ученых, работающих в области клонирова­ ния млекопитающих: МакГрас и Солтер [9 ], Сура- ни и Бартон [10], Тсунода и соавт. [11]. Эти исследования сопровождались рядом научных от­ крытий, но получить клоны мышей методом ПЯ и подтвердить результаты работы Илменси не удава­ лось. Одновременно процесс клонирования пошел и несколько иным путем — были сделаны попытки создания клонов с использованием клеток морул [12, 13]. Но и здесь исследователи столкнулись с ограничениями: клоны удавалось получить только до включения в работу геномов самих зародышей, которые у различных видов включаются на разных стадиях развития [14]. И вот в марте 1996 г. сообщили о рождении живых ягнят, полученных методом ПЯ клеток эмбрионального диска девятидневных эмбрионов овец, прошедших не более 25 пассажей в культуре в энуклеированные ооциты [15]. А в 1997 г. родилась известная во всем мире овца Долли — первый клон, полученный пересадкой ядра диффе­ ренцированной клетки эпителия молочной железы в энуклеированный ооцит овцы другой породы [16]. После Долли получили трансгенную овцу Полли [17], а затем клонировали телят [18], свиней [19], кроликов [20], мышей [21], обезьян [22], кошку [23], мула [24]. Таким образом, удалось доказать, что геном большинства дифференцированных клеток не несет необратимых изменений и может быть репрограм- мирован при ПЯ, что приводит к развитию до взрослых особей. В 1999 г. методом ПЯ получены первые меж­ видовые клоны. Используя в качестве реципиентов клетки энуклеированных ооцитов коров, пересажи­ вали ядра клеток фибробластов кожи телят, овец, свиней, крыс, обезьян [25]. Некоторые ядерно-ци- топлазматические гибриды развились до преимп- лантационных стадий, но ни один из них не достиг плодного периода при пересадке самкам-реципиен­ там. Эти эксперименты доказали консервативность механизмов, обеспечивающих ранние этапы разви­ тия у млекопитающих. Почему же не удалось получить взрослые кло­ ны млекопитающих предыдущим исследователям? Успешное развитие зародыша зависит от взаимо­ действия ядра и цитоплазмы как в норме, так и при ПЯ [26, 27 ]. Поэтому первые успехи в клони­ ровании пришли тогда, когда в качестве реципиен­ та стали использовать не зиготы [28 ], а ооциты на стадии метафазы II (МИ) [29]. Обосновывая пред­ почтение этой стадии, Вилмут подчеркнул, что при ПЯ он старался максимально приблизить стадии ядра-донора и ооплазмы к процессам, происходя­ щим при оплодотворении [26 ]. Цитопласт, выбранный для пересадки ядер, — это энуклеированный ооцит, находящийся в МИ фазе и имеющий высокие уровни MPF (mitosis promoting factor) — фактора, обусловливающего вхождение клетки в митоз—мейоз. Этот фактор является комплексом двух субъединиц — циклино- 117 М О Р О З О В А Л И. , ВАГИНА И. Н . , С О Л О М К О А. П. вой и киназной р34 с с . В мейозе р34 киназа обес­ печивает клетке вступление в М фазу при актива­ ции ооцита спермием. Ооцит же отвечает на опло­ дотворение инактивацией MPF, деконденсацией хромосом и образованием пронуклеусов. После ре­ пликации ДНК активность MPF вновь увеличива­ ется, наступает митоз и формирование двуклеточ- ного зародыша [29]. Ядра клеток, взятые для пересадки в ооциты, могут находиться на разных стадиях клеточного цикла и иметь определенную хромосомную архи­ тектуру, направленную на выполнение функций той ткани, из которой они извлечены. Чтобы стать тотипотентными и поддерживать дальнейшее раз­ витие, пересаженные ядра должны быть транскрип- ционно молчащими и репрограммированными. Оказалось, что потенциал к развитию реконструи­ рованных зародышей зависит от времени экспози­ ции ядра в ооцитах до его активации. И хотя в первых работах не найдено различий в развитии зародышей до морул и бластоцист в зависимости от времени, прошедшего между ПЯ и активацией ооцитов [15], последующие работы показали, что активация ооцитов через 3—6 ч после ПЯ приво­ дит к наилучшему результату в развитии модифи­ цированных зародышей [31, 32]. В то время как морфология процессов оплодотворения и событий, разворачивающихся в оплодотворенной яйцеклет­ ке, изучена достаточно хорошо, биохимические процессы стало возможным исследовать именно благодаря пересадке ядер [33—35]. Показано, что при ПЯ идет активный обмен белками между ядром и цитоплазмой на фоне неизменного уровня в ядре таких белков, как топоизомераза, РНК-по- лимераза, метил-СрС-связывающий белок 2 [36]. И если в отношении ооплазмы при ПЯ иссле­ дователи определились достаточно четко, то отно­ сительно фаз клеточного цикла пересаживаемого ядра до сих пор идут дискуссии. Большинство ученых склоняется к тому, что фазы клеточного цикла G 0-G, и G 2-M обеспечивают ядру лучшее репрограммирование и последующее развитие за­ родыша до бластоцисты [13, 16, 37]. Достичь фазы G0-G( у клеток легко, переводя их в культуру in vitro с дефицитом сыворотки в среде либо исполь­ зуя клетки, которые в организме находятся в этой фазе (клетки Сертолли, кумулюсные и др.) [15, 16, 18, 29, 30]. Через 1 ч после ПЯ донорских клеток, находящихся в фазе G 0-G,, начинается конденсация хроматина, а в период от 1 до 6 ч ооциты с донорскими ядрами в фазе G, активиру­ ются в культуральной среде, содержащей цитоха- лазин В и ионы Sr 2 + . Конденсированные хромати- ды прикреплены к одному полюсу веретена и не могут выстраиваться в метафазную пластинку. Че­ рез 1 ч после активации Sr2* хромосомы деконден- сируются и обычно разделяются на две группы, образуя спустя 5 ч после активации две псевдопро- нуклеарные структуры. Размер этих структур и их количество могут варьировать. До 30 % ооцитов после активации имеют от трех и более таких структур. Цитохалазин В блокирует цитокинез, и все хромосомы остаются в ооците без выделения второго направительного тельца. Хромосомный анализ ооцитов до первого деле­ ния показал, что 85 % из них имеют нормальное число хромосом — 2п [31 ], а после первого деле­ ния—дробления 65 % ооцитов с ядрами в G 0-G, фазе развивались до стадии морул-бластоцист. По­ добные результаты получены и при ПЯ в фазе М клеточного цикла [13, 38, 39]. Ядра в М фазе собирают с помощью ингибитора полимеризации тубулина — нокадозола. При ПЯ в фазе М конден­ сированные хромосомы выстраивались в метафаз­ ную пластинку (подобно материнским хромосомам зрелого ооцита). После прохождения синтеза ДНК сестринские хроматиды отходят к противополож­ ным полюсам и при активации Sr 2 + в отсутствие цитохалазина В образуют одно псевдополярное тельце II и один псевдопронуклеус. Исследование псевдополярного тельца показало, что его хромо­ сомный набор составлял 2п. Складывалось впечат­ ление, что пересадки ядер в М фазе проходят более естественным путем, приводя в дальнейшем к раз­ витию большего количества зародышей до стадии бластоцисты. Однако, несмотря на то, что с момента первого сообщения о клонированных овцах прошло доста­ точно много времени, четкого ответа на вопрос относительно оптимальной фазы клеточного цикла для донорского ядра еще не получено. Нет и оценки морул-бластоцист, хотя бы по количеству клеток, поскольку известно, что кавитация не за­ висит от числа клеточных делений [2]. Пересадки ядер в настоящее время проводят, в основном, двумя методами — электрослиянием клеток, носителей необходимых ядер, с энуклеиро- ванными ооцитами в фазе МП [16] и методом введения ядер донорских клеток в ооциты МИ с помощью пьезоимпульсной микропипетки [40, 41 ]. Последний метод часто называют методом Гонолу­ лу, поскольку он был разработан группой ученых университета Гонолулу во главе с Р. Янагимачи. Необходимо отметить, что эти методы сходны по результатам развития клонов на доимплантацион- ной стадии, но метод Гонолулу обеспечивает более высокий выход клонов-зародышей на постимплан- тационной стадии развития [42 ]. 118 С О С Т О Я Н И Е И П Р О Б Л Е М Ы К Л О Н И Р О В А Н И Я М Л Е К О П И Т А Ю Щ И Х Рассмотрим эффективность клонирования мле­ копитающих разных видов в зависимости от типа тканей, их возраста и числа пассажей при культи­ вировании клеток in vitro. Как можно видеть из таблицы, выход клониро­ ванных особей очень невелик независимо от вида животных, типа клеток, взятых для ПЯ, их возра­ ста и составляет около 1 %. Развитие ооцитов с пересаженными ядрами до морул-бластоцист ко­ леблется для разных видов животных: у мышей 5 0 - 7 0 % [38, 48], у овец 40 % [16], 30 % у крупного рогатого скота (КРС) и свиней [19, 47]. Однако остается неясным, насколько эти развив­ шиеся клоны жизнеспособны. Кэнг и соавт. показа­ ли, что количество клеток у бластоцист — клонов КРС на 168-й ч после активации ооцитов было ниже, чем у IVF бластоцист (оплодотворение in vitro), что необходимо учитывать при подборе са­ мок-реципиентов [51 ]. Среди факторов, влияющих на развитие кло­ нов, помимо уже отмеченных стадий клеточного цикла, пересаживаемых ядер, способности ооцитов к репрограммированию [52 ], предполагаемых гене­ тических нарушений у донорского ядра в связи с возрастом (мутации, аберрации, укорочение тело- мер), важное значение имеют генетическая основа пересаживаемых ядер [49—53] и изменение их импринтов [54]. Исследователи неожиданно столкнулись с не­ возможностью получения взрослых особей при ис­ пользовании ядер клеток некоторых тканей и ли­ ний эмбриональных стволовых клеток (ESC) [31, 49]. Линии ESC удобны в работе по клонированию млекопитающих, поскольку можно провести пред­ варительный анализ и отбор по нужному признаку, узнать половую принадлежность клеток линии, возраст (количество пассажей, пройденных этой линией), ввести чужеродную ДНК и определить ее локализацию для получения клонов трансгенных животных, а также обеспечить нужным количест­ вом материала [49, 55]. Эффективность использования разных линий ESC при создании клонов отражена в работах [49, 53, 56]. Генетический материал клеток некоторых ор­ ганизмов (дрозофила, аскарида) неизменен только в зародышевых клетках, а в соматических — на­ блюдается потеря фрагментов ДНК. Илменси на дрозофиле показал невозможность получения взрослых особей методом ПЯ. Яйцеклетки с пере­ саженными ядрами на определенных стадиях при­ останавливали свое развитие (часто с отклонением от нормы) [57 ]. Сейчас накапливается материал об отличиях взрослых клеток и клеток зародышевых путей млекопитающих (импринтированные гены, теломерные участки, теломеразы). Пересадка ядер нейронов коры головного мозга взрослой мыши не приводила к развитию клонов [31 ]. Различную способность к успешному клони­ рованию обнаруживали клетки V (еще не диффе­ ренцированные) и Р (дифференцированные) зон коры головного мозга 17,5-дневных эмбрионов мы­ шей, что, по мнению авторов, свидетельствует о каких-то «драматических» изменениях в клетках дифференцированных Р зон. Авторы предположи­ ли, что происходят существенные модификации в структуре ДНК, скорее всего, подобные таковым в клетках иммунной системы [40]. Подтверждением этому являются результаты работ по созданию клонов с использованием ядер лимфоцитов, тимуса и селезенки [58 ]. Развитие клонированных зародышей в самках- реципиентах сопровождается высокими доимплан- тационными потерями, которые колеблются у мы­ шей в пределах 32—70 % [31, 48 ], а у КРС и овец 60—80 % [53, 54], что намного выше, чем при оплодотворении in vitro и микрохирургическом вве­ дении спермы непосредственно в ооплазму. Доимп- лантационные потери связаны, по-видимому, с травматичностью операции по пересадке ядер, с нарушением регуляторных механизмов, обеспечи­ вающих взаимоотношение ядра и цитоплазмы, не­ соответствием клеточной массы зародыша моменту имплантации. По оценкам Куботы и соавт. [45], постимплантационная гибель у КРС составляет до 60 %. У всех исследованных видов животных отмечено удлинение срока беременности, как пра­ вило, увеличение массы плодов (LOS синдром) и плацент, что часто заставляет делать Кесарево сечение. Постнатальная смертность значительно ниже, чем пренатальная, хотя у коз отмечали отсутствие пренатальной гибели плодов при 50 % постнатальном отходе [50]. У мертворожденных телят-клонов наблюдали нарушение сердечно-сосудистой и дыхательной си­ стем, а у овец — еще и нарушения в печени. Постнатальная смертность чаще всего связана с нарушением водно-солевого обмена, повышенным кровяным давлением, затрудненным дыханием (сразу на момент родов и во время вакцинации) [17, 44, 52, 59]. Выжившие животные, как прави­ ло, не отличались от сверстников в контроле. Испытание мышей-клонов, созданных посред­ ством ПЯ кумулюсных клеток, по многим поведен­ ческим реакциям не выявило их отличий от нормы. Три теста (момент открытия глаз, реакция на дотрагивание до ушей, разворачиваемость на 180°, если мышонок лежит вниз головой) обнаружили 119 М О Р О З О В А Л И., ВАГИНА И. Н. , С О Л О М К О А. П. различия, которые, очевидно, можно отнести за счет большей массы детенышей, бывшей в переде­ лах нормы на момент родов, но почти в два раза превышавшей контроль к 12 месяцам [60]. Авторы выяснили, что повышенная масса клонов не влияла на другие функции (фертильность, подвижность и т. д.) [61 ]. F1 потомки клонов (от скрещивания клониро­ ванных самок и самцов) имели хотя и меньшую массу, но она все равно превышала массу конт­ рольных животных и мышат, развившихся из заро­ дышей, культивированных in vitro. При клонирова­ нии мышей в течение шести генераций (клон 2 от клона 1 и т. д.) масса мышей оставалась схожей с таковой мышей первой генерации. Увеличения массы детенышей и плацент с каждой последую­ щей генерацией не отмечалось [62 ]. Масса мышей — клонов шестой генерации бы­ ла большей, чем у мышей, произошедших от пере­ саженных ядер криоконсервированных клеток и зародышей, культивированных in vitro. По мнению авторов, это свидетельствует о том, что на увели­ чение массы клонированных животных влияют ли­ бо использование разных методов, либо биологиче­ ские процессы при ПЯ, либо то и другое. В боль­ шинстве случаев увеличение массы происходило за счет ожирения. Исследование плазмы крови клони­ рованных животных выявило достоверное увелече- ние содержания лептинов и инсулина [53 ]. Однако Ланза и соавт. [63] не обнаружили каких-либо нарушений у клонированных телят: все 24 клони­ рованных животных были здоровыми и по многим показателям не отличались от контрольных. Оста­ ется выяснить, чем определяются нарушения в развитии клонов: их видовой принадлежностью, способами ПЯ, различной эпигенетической измен­ чивостью у видов и типов клеток, взятых для ПЯ, или совокупностью этих и других факторов. Поскольку у мышей при клонировании в ос­ новном использовали метод Гонолулу, а у КРС и овец — электрослияние, то можно было предполо­ жить, что на возникновение аномалий у клонов 120 С О С Т О Я Н И Е И П Р О Б Л Е М Ы К Л О Н И Р О В А Н И Я М Л Е К О П И Т А Ю Щ И Х может оказывать влияние гетероплазмия и чужая митохондриальная ДНК. Эукариотические клетки содержат два различ­ ных генома — один располагается в ядре (яДНК), а второй — в митохондриях (мтДНК). Если ядер­ ный геном подчиняется менделевскому распределе­ нию, то мтДНК имеет материнское наследование [64], поскольку отцовские митохондрии, поступа­ ющие при оплодотворении в яйцеклетки, элимини­ руются в течение первых делений с помощью неизвестного механизма [65, 66 ]. Ооцит млекопи­ тающих содержит приблизительно 100 тыс. копий мтДНК, но репликация последней отсутствует до бластоцист [67 ]. Таким образом, каждая соматиче­ ская клетка имеет несколько тысяч или десятков тысяч молекул мтДНК на клетку [68]. При пере­ садке ядер в энуклеированный ооцит методом элек­ трослияния мтДНК может быть либо только ооци­ та, либо ооцита и мтДНК, привнесенной от донора (гетероплазмия). Анализ мтДНК у 10 клонирован­ ных овец показал наличие только материнской мтДНК [69 ]. Однако авторы допускают наличие гетероплазмии, поскольку было исследовано недо­ статочное количество материала (четыре ткани клонов). В литературе описано слияние ооцита с другой цитоплазмой, что также приводило к гете­ роплазмии [70, 71 ]. Эти авторы отметили не толь­ ко наличие гетероплазмии, но и ее сегрегацию в последующих поколениях. Кроме того, сегрегация у потомков была тканеспецифической. Наличие гетероплазмии отмечено и при клонировании КРС. Был проведен анализ соотношения материнской и донорской мтДНК в зависимости от возраста кле­ ток доноров на разных стадиях онтогенеза клонов, а также их распределения по органам. Донорская мтДНК составляла 0—4 %. Отсутствие донорской мтДНК в некоторых клонах авторы объясняют механизмами, сходными с таковыми, происходящи­ ми при естественном оплодотворении и оплодотво­ рении in vitro, а также возможной потерей мито­ хондрий при длительном культивировании и крио- консервации донорских клеток [72]. Установить связь между аномалиями в развитии телят и про­ центным соотношением донорской мтДНК не уда­ лось. Из 10 исследованных телят-клонов три не имели видимых аномалий, хотя несли от 0,4 до 1 % донорской мтДНК [73, 74 ]. На основании приведенных в литературе данных складывается впечатление, что идет селекция против привнесен­ ной мтДНК, а если так, то необходимо выяснить, каково влияние донорской мтДНК на развитие зародышей на более ранних стадиях онтогенеза, когда наблюдается высокий уровень внутриутроб­ ной гибели. В процессе эволюции на концах хромосом сформировалась так называемая теломерная ДНК с характерной линейной последовательностью азоти­ стых оснований. Теломерная ДНК с З'-концов представлена повторами триплетов, различающих­ ся у разных видов. Неспаренными для соединения с теломеразой остаются 10—15 азотистых основа­ ний ДНК [75 ]. Теломераза — рибонуклеопротеид, осуществляющий несколько циклов копирования и удлинения на «отстающей» нити ДНК, чтобы обес­ печить нормальное копирование последнего фраг­ мента Оказаки и тем самым длину теломер. Без тсломеразы после каждого деления происходило бы укорочение З'-конца теломер [76 ]. Известно, что теломеразная активность в сома­ тических клетках либо отсутствует, либо представ­ лена очень низкими уровнями [77 ], в то время как в «бессмертных» клеточных линиях (HeLa) и на ранних доимплантационных этапах онтогенеза те- ломереза четко определяется [78—80]. Теломеры хромосом клеток млекопитающих укорачиваются с возрастом, а в культурах in vitro — с количеством клеточных делений [81]. Потеря теломерной ДНК ведет к нестабильности хромосом, «слипанию» их концов, возникновению дицентриков и колец, од­ нако мутации по теломеразной мРНК не мешали размножению мышей в течение четырех генераций [82]. Поэтому возник вопрос о том, отражает ли длина теломер физиологический возраст. Тем не менее, когда началось клонирование млекопитаю­ щих, исследователей заинтересовало, какова будет продолжительность жизни клонов и будет ли «воз­ раст» клетки отражаться на их продолжительности жизни. Первое исследование теломерных участков хромосом Долли поразило экспериментаторов. Ока­ залось, что теломерные участки не только не сов­ падали с таковыми шестилетней овцы-донора, но укоротились в результате кратковременного куль- тивированния донорских клеток в системе in vitro [83 ]. Теломерные участки ДНК Долли были мень­ ше, чем у ягнят того же возраста в контроле. Однако у других исследованных видов (КРС, мы­ ши) укорочения теломер не отмечали [15, 46, 80]. У телят, погибших после родов, и живых клонов различий в длине теломер также не было обнару­ жено. В других случаях [85, 86] наблюдали даже удлинение теломер у клонированных телят, полу­ ченных ПЯ эмбриональных фибробластов, нахо­ дившихся длительное время в культуре до их полного старения. Причем старение клеточных ли­ ний определяли не только по числу пассажей и морфологии клеток, но и по способности клеток вступать в S фазу и окрашиваться /3-галактозида- 121 М О Р О З О В А Л. И., ВАГИНА И. Н. , С О Л О М К О А. П. зой. Теломеры в клетках крови клонированных телят были длиннее, чем у их сверстников в норме, а в некоторых случаях длиннее, чем у новорожден­ ных, а теломеры телят, полученных при переносе ядер из «стареющих» фибробластов, были длиннее не только теломер «стареющих» клеток, но и кле­ ток ранних пассажей. Тем не менее, с возрастом теломеры клонированных телят также укорачива­ лись. Теломеразная активность у клонированных зародышей телят и зародышей, полученных опло­ дотворением in vitro, была схожей и наибольшого значения достигала у бластоцист [46]. Бэте и соавт. отметили задержку в появлении теломераз- ной активности у клонированных телят по сравне­ нию с таковой у зародышей IVF. Несомненно, что различия, наблюдаемые разными авторами, связа­ ны с использованием в качестве доноров ядер клеток разного возраста, разной степени диффе- ренцировки, количества пассажей. Так, показано, что теломеразная активность эмбриональных фибробластов в 16 раз выше подо­ бной активности взрослых, а старение клеток в системе in vitro при малом количестве сыворотки снижает ее на 30—50 % по сравнению с таковой клеток ранних пассажей [86]. Необходимо учиты­ вать также видовые особенности животных и, сле­ довательно, клеток доноров ядер по времени акти­ вации их собственного генома, а в связи с этим, возможно, и разную теломеразную активность сходных стадий развития. В частности, у мышей теломеры значительно длиннее, чем у других видов [88 ], а теломеразная активность присутствует в большинстве их взрослых соматических клеток [89 ]. Кроме того, репрограммирование пересажен­ ных ядер может быть неполным или идти с задер­ жкой, так что изучение теломер у животных, закончивших свой жизненный путь, и сопоставле­ ние их у разных видов позволит установить связь между возрастом ядер-доноров и продолжительно­ стью жизни клонов. Высокий уровень пре- и постнатальной смерт­ ности клонированных животных, а также различ­ ных аномалий у них чаще всего связывают с геномным импринтингом. Явлению импринтинга посвящено много работ и этот раздел эпигенетики в настоящее время активно исследуют [90—92]. Импринтированными генами называют гены, кото­ рые наследуются от матери или отца в репрессиро­ ванном состоянии и в отличие от других генов экспрессируются моноаллельно. В геноме млекопи­ тающих на сегодняшний день известно около 40 импринтированных генов, хотя по расчетам ряда авторов таких генов должно быть от 100 до 1000 [93, 94 ]. Импринтированные гены чаще всего со­ браны в ассоциации импринтированных локусов, в которых у разных генов может наблюдаться как отцовский, так и материнский импринт. Импринтированные гены характеризуются ста­ дне- и тканеспецифической экспрессией. Среди наиболее изученных импринтированных генов мы­ шей можно назвать Igf2, Igf2r, Н19, Mashl, Insl, Ins2. Гены Igf2r и Mash2 в доимплантационном периоде развития мышей экспрессируются биал- лельно, а затем наблюдается экспрессия только материнских аллелей этих генов [95, 96 ]. Ген Ins2 подвержен материнскому импринтингу лишь во внезародышевых тканях [97 ], а гены Н19 и Snrpn импринтированы во всех тканях и на всех стадиях развития, но у первого отмечают отцовский имп­ ринт, а у второго — материнский [98, 99 ]. Ген Igf2 экспрессируется только с отцовского аллеля, но оба аллеля экспрессируются в течение всего онтогенеза в мягкой и паутинной оболочках головного мозга [100]. Импринтированным является и ген Xisf, локализованный на Х-хромосомах и обусловливаю­ щий их инактивацию, при этом он экспрессируется только с инактивированных Х-хромосом. Инактивация Х-хромосом случайна во всех тканях, кроме внезародышевых, где инактивиру- ются, в основном, отцовские Х-хромосомы [101, 102]. В основе импринтинга лежат структурные изменения импринтированных локусов, происходя­ щие во время формирования женских и мужских половых клеток и приводящие к различиям в экспрессии. Механизмы становления импринтинга до сих пор остаются малоисследованными. Однако основ­ ную роль в поддержании импринтинга отводят специфическому метилированию цитозиновых ос­ нований ДНК. В последние годы появились доказа­ тельства того, что метилирование не является единственным механизмом, обусловливающим им- принтинг генов [103, 104]. Эпигенетическое ре­ программирование генных импринтов происходит в клетках зародышевых линий. В примордиальных половых клетках зародыша геном подвергается де- метилированию, стирается аллельспецифическое метилирование, связанное с импринтингом, и на­ блюдается биаллельная экспрессия импринтирован­ ных локусов [98 ]. Пересадка ядер из примордиаль­ ных половых клеток самца в энуклеированный ооцит обеспечивала зародышу развитие только до 9,5 дней. Переводя клетки, лишенные импринта, от этих зародышей в химеры, не удавалось значи­ тельно продлить их жизнеспособность. Эти зароды­ ши развивались не намного дольше — до 12,5 дней [105]. В таком же ключе была выполнена работа Коно и соавт. по ПЯ нерастущих ооцитов, лишен- 122 С О С Т О Я Н И Е И П Р О Б Л Е М Ы К Л О Н И Р О В А Н И Я М Л Е К О П И Т А Ю Щ И Х ных импринтов, в энуклеированные ооциты МП. Такие зародыши останавливались в развитии на стадии восьмиклеточной морулы [106]. Таким образом, было доказано, что зародыши, лишенные импринтов, не способны к полноценно­ му развитию и что стирание импринтов и их возникновение происходят в половых клетках. Процесс уничтожения эпигенетической памяти ре­ ализуется на 10,5—11,5 день эмбрионального раз­ вития, когда первичные половые клетки мигрируют в половые бугорки. Эта миграция начинается и заканчивается в вышеуказанные сроки. Потеря им­ принтов не является одномоментным событием, а охватывает определенный временной интервал для каждого импринтированного гена. На 12,5—13,5 день эмбрионального развития отмечают полное деметилирование геномов половых клеток и поте­ рю моноаллельной экспрессии [107]. В норме при оплодотворении в отцовском и материнском геномах происходит ряд модифика­ ций. Женские пронуклеусы в яйцеклетках метили­ рованы слабо, а спермин поступают в яйцеклетки транскрипционно молчащими, с высоким уровнем метилирования, с хроматином, упакованным в про- тамины. Но уже через 2—3 ч после оплодотворения уровень метилирования мужских пронуклеусов па­ дает, в то время как степень метилирования жен­ ского генома увеличивается в результате метилиро­ вания de novo [108, 109]. Через 3—6 ч степень метилирования обоих геномов становится практи­ чески одинаковой, а через 8 ч отцовский геном почти полностью деметилируется, в то время как материнский — деметилируется постепенно, на протяжении трех раундов репликации. В первые же часы после оплодотворения наблюдаются струк­ турные изменения отцовского генома — происхо­ дит его деконденсация с заменой протаминов на гистоны. Репликацию и транскрипцию начинает первым отцовский геном [110]. На стадии 16—32 клеточ­ ных морул геном зародышей становится деметили- рованным. Это второй этап деметилирования. Предполагают, что деметилирование на преимп- лантационной стадии онтогенеза может быть пред­ посылкой для формирования плюрипотентных стволовых клеток, что весьма существенно для дальнейшего развития [93]. Необходимо отметить, что деметилирование на преимплантационной ста­ дии не является полным. Такие импринтированные гены, как Н19, Snrpn, Rasgrfl, остаются метилиро­ ванными на протяжении всего этого периода [98, 99, 111, 112]. Механизмы, позволяющие сохранять метилирование импринтированных генов при пол­ ном деметилировании генома зародыша, еще пред­ стоит выяснить. Метилирование генома de novo наступает на стадии расширенной бластулы. Какие же события происходят после ПЯ в ооцит? Идет ли такое же репрограммирование, сохраняют ли импринты гены, происходит ли деме­ тилирование и синтез белка? К сожалению, в настоящее время мало известно о репрограммиро- вании донорского генома. Однако нормальное раз­ витие зародышей невозможно без раннего репрог- раммирования генома, так как геном у мышей активируется уже на стадии двух клеток [14]. Ким и соавт. проследили изменение хроматина переса­ женных ядер кумулюсных клеток в зависимости от их активации. Если ПЯ происходила до активации, то более 50 % реконструированных зародышей развивались до морул-бластоцист, однако при ПЯ в активированные ооциты лишь 1 % зародышей с пересаженными ядрами доходил до морул. Этих зародышей исследовали для выяснения их причаст­ ности к событиям, связанным с регуляцией транс­ крипции: изменению транскрипционной активно­ сти и чувствительности к ДНКазе I, накоплению белков, связывающих ее с TATA боксом (ТВР). Все эти события оказались сходными с таковыми при развитии диплоидных партеногенетических заро­ дышей. Транскрипционная активность пересажен­ ных ядер прекращалась и возобновлялась лишь на поздней одноклеточной стадии. ТВР-белки накап­ ливались на ранней и поздней одноклеточной ста­ диях, а чувствительность к ДНКазе I вначале увеличивалась, а затем снижалась. Ничего подо­ бного не наблюдалось при ПЯ в уже активирован­ ный ооцит. По-видимому, все упомянутые события необходимы, чтобы дифференцированные ядра пре­ образовались и вступили в деление [113]. Еще первые работы по изучению процесса репрограммирования генома зародыша с переса­ женными ядрами (ядра восьмиклеточной морулы пересаживали в энуклеированную зиготу) выявили изменения белкового синтеза на доимплантацион- ной стадии развития. Из белков, в норме синтези­ рующихся у двуклеточных зародышей, 18 % син­ тезировались с меньшей скоростью у таких же зародышей с пересаженными ядрами. Снижение скорости синтеза белков, но не изменение их пат­ терна, было отмечено на всех исследованных ста­ диях вплоть до восьмиклеточной морулы [114, 115]. Нарушения в репрограммировании ядер у КРС при переносе их в ооцит по сравнению с контролем были выявлены на доимплантационной стадии развития, а затем в плодный и в постна- тальный периоды [51, 116]. Кэнг и соавт. установили, что у клонирован­ ных зародышей КРС уровень метилирования гено- 123 М О Р О З О В А Л. И., ВАГИНА И. Н. , С О Л О М К О А. П. ма на доимплантационной стадии практически не отличался от такового у донорских клеток. Однако, исследуя сателлитные последовательности I, II и Bov-B ДНК, у бластоцист-клонов обнаружили су­ щественное метилирование при полном отсутствии такового в норме. Кроме того, авторы отметили вариабельность в изменчивости метилирования этих и других иссле­ дованных районов ДНК у клонов, на основании чего было сделано предположение о том, что деме- тилированию клонированных бластоцист мешает метилтрансфераза, поддерживающая в соматиче­ ских клетках определенный уровень метилирова­ ния. Чтобы выяснить, связаны ли факторы метили­ рования с ядром или цитоплазмой, ПЯ проводили не в ооцит, а в зиготу с последующим образовани­ ем тетрашюидных зародышей. Деметилирование генома тетраплоидов было аналогично таковому у диплоидных бластоцист, но у тетраплоидов с пере­ саженными ядрами последовательности Bov-B и сателлитной ДНК I не обнаруживали полного де- метилирования, хотя уровни их метилирования были ниже, чем у диплоидных бластоцист с пере­ саженными ядрами. Это дало возможность авторам предположить наличие неизвестного механизма, с помощью которого осуществляется деметилирова­ ние генома зародышей. Нарушения в метилировании выявлены и у клонированных мышей. Анализ степени метилиро­ вания, проведенный в плацентах, показал, что при наличии различных морфологических нарушений и увеличении их массы в 2—5 раз уровень метилиро­ вания на 99,5 % совпадал с нормой. Однако более углубленный анализ позволил обнаружить измене­ ния в метилировании CpG островков, при этом степень метилирования отличалась в разных пла­ центах между собой и по сравнению с контролем. Те же закономерности отмечены для клеток кожи и почек [117]. Среди выявленных аномалий разви­ тия клонированных овец, КРС и мышей чаще наблюдается увеличенная масса как в пренаталь- ном, так и в постнатальном периоде онтогенеза. Этот синдром «большого потомка» (LOS) был ис­ следован рядом авторов не только на наличие морфологических и биохимических изменений, но и в отношении его возможной связи с эпигенетиче­ скими модификациями [53, 118, 119]. У плодов овец с LOS был понижен уровень мультифункцио- нального белка Igf2r, участвующего в росте дете­ нышей [53]. Исследование другого импринтированного ге­ на — Igf2 (также связанного с развитием плодов) на разных стадиях онтогенеза и в разных органах клонированных животных показало отсутствие ка­ ких-либо нарушений в его транскрипции. Экспрес­ сия этого гена была моноаллельной, как и в норме. В то же время у LOS клонов уровень Igf2 связыва­ ющего белка (IgfBP2) был повышен по сравнению с нормой [118, 119]. Эти результаты свидетельст­ вуют в пользу того, что изменение метилирования отдельных CpG нуклеотидов имеет более важное значение для развития, чем общий уровень мети­ лирования. Весьма интересные результаты получены при исследовании у клонов эпигенетических программ, связанных с Х-хромосомой. Выяснилось, что эпиге­ нетические маркеры, возникшие на Х-хромосомах в процессе гаметогенеза и ответственные за неслу­ чайную инактивацию их в трофэктодерме, эквива­ лентны маркерам Х-хромосом соматических кле­ ток, а именно — в момент делений—дроблений обе Х-хромосомы у клонов были активными. Далее, в постимплантационном периоде, так же как и в норме, у самок отмечалась инактивация одной из Х-хромосом, которая была случайной у зародыша и специфической в трофэктодерме. Инактивация Х-хромосом в трофэктодерме определялась детер­ минантами Х-хромосом соматического ядра, инак- тивировались в ней те Х-хромосомы, которые были инактивированны в донорских ядрах. В случае пересадки ядер эмбриональных стволовых клеток с двумя инактивированными Х-хромосомами инак­ тивация их была случайной как в зародышах, так и в трофэктодерме [120]. Установлено, что успех развития клонов до бластоцист значительно выше при использовании ядер ESC, чем при пересадке ядер соматических клеток. Это свидетельствует о том, что ядра недиф­ ференцированных клеток либо более податливы для репрограммирования, либо требуют меньшей степени перепрограммирования, чем ядра сомати­ ческих клеток. ESC привлекают исследователей удобством работы с ними, однако они обнаружива­ ют достаточно высокую нестабильность экспрессии генов, которая наблюдается не только у отдельных линий ESC, но и у субклонов одной колонии [121 ]. На момент родов выход детенышей-клонов из ядер ESC ниже, чем при использовании ядер соматиче­ ских клеток, что авторы связывают с нарушением экспрессии импринтированных генов. Подобное на­ рушение отмечено при переводе клеток в систему in vitro, при этом обнаружено влияние различных культуральных сред на экспрессию отдельных им­ принтированных генов [122], что является очень важным моментом, свидетельствующим о необхо­ димости тщательной отработки условий культиви­ рования. Этот вывод подтверждают и результаты работ, где показано, что культивирование зароды- 124 С О С Т О Я Н И Е И П Р О Б Л Е М Ы К Л О Н И Р О В А Н И Я М Л Е К О П И Т А Ю Щ И Х шей in vitro влияет на экспрессию упомянутых генов не только до имплантации, но сказывается и на дальнейшем развитии, включая пренатальный период онтогенеза [123, 124]. Исследование экспрессии генов #79 , Igf2 [121 ] и Igf2, И19, Igf2r, U2afl-rs [125] выявило наруше­ ния не только в самих ESC, но и в разных тканях плодов-клонов, полученных при пересадке ядер ESC; и если в первом исследовании [121 ] авторам не удалось установить связи между возникновени­ ем аномалий и нарушением экспрессии импринти- рованных генов, то в другой работе [125] между ними была найдена прямая зависимость. Отбор линий ESC по наличию минимальных отклонений в экспрессии приводил к внешне «нормальному» развитию клонов. Однако морфологический анализ (20 % погибших) детенышей показал наличие у них внутренних кровоизлияний. При этом среди 3000 проанализированных белков только 0,2 % имели количественные отклонения от нормы [114, 115, 125]. В практическом отношении развитие и совер­ шенствование техники, а также методов и знаний технологии клонирования млекопитающих имеют весьма важное значение. С помощью клонирования можно не только спасти исчезающие виды живо­ тных, но и расширить элитное воспроизводство сельскохозяйственных животных, размножить цен­ ных трансгенных животных, способных обеспечить человека необходимыми белками [126]. Благодаря клонированию усиливается интерес к геному сель­ скохозяйственных животных для идентификации генов, аллели которых контролируют хозяйственно важные признаки. А сопоставление геномов чело­ века и животных позволит разобраться в информа­ ции о нарушениях, приводящих к патологиям че­ ловека [127, 128]. Исследование клонированных животных дает также возможность составить программу по увели­ чению продолжительности жизни человека, выя­ вить специфические для каждого возраста заболе­ вания и определить гены, ответственные за долго­ летие. Укорочение теломер у клонированных овец поставило вопрос о наличии «молекулярных ча­ сов», отвечающих за продолжительность жизни [129]. Клонирование стимулировало исследования в области импринтинга, биохимических процессов ранних стадий онтогенеза, изучения эмбриональ­ ных стволовых клеток, а также возможностей ис­ пользования его в терапии и трансплантологии [130]. В настоящее время клонирование млекопитаю­ щих с помощью трансплантации ядер — малоэф­ фективный в прикладном отношении процесс, в результате которого большинство клонированных особей погибает на эмбриональной стадии разви­ тия, а оставшиеся в живых имеют различные аномалии развития. Однако для решения многих фундаментальных проблем биологии углубленное изучение процесса клонирования путем трансплан­ тации ядер дифференцированных клеток представ­ ляет особый интерес, так как ставит вопрос о том, что же происходит при перепрограммировании до­ норского ядра, каковы механизмы этого процесса, какие факторы цитоплазмы именно неоплодотво- ренной яйцеклетки (а не зиготы!) в нем участвуют и почему цитоплазма зиготы уже не способна обеспечить кардинальное репрограммирование трансплантированного ядра. Решение этих и мно­ гих других вопросов, возникающих при исследова­ нии клонированных животных, несомненно, будет способствовать пониманию механизмов, лежащих в основе развития млекопитающих. L. М. Morozova, I. N. Vagyna, А. P. Solomko Present state and prospects of mammalian cloning Summary The current data on cloning of mammals are analysed in the review. Recent problems determined by the main achievements and res­ trictions in mammalian cloning are also considered. Among these the source of donor nuclei, optimal stages of cell cycle for replaced nuclei, techniques for their transplantation, and efficiency of pre- and postimplantation development of clones, as well as defects and relationship with imprinting modification, are discussed. Л. I. Морозова, I. M. Вагіна, О. П. Соломко Сучасний стан та проблеми клонування ссавців Резюме Огляд присвячено аналізу літературних даних з клонування ссавців. Розглядаються проблеми, пов'язані з досягненнями й обмеженнями у плануванні ссавців: джерела донорських ядер, оптимальні фази клітинного циклу для пересаджуваних ядер, методи їхньої трансплантації, ефективність до- і постім- плантаційного розвитку клонів, дефекти їхнього розвитку і зв'язок з модифікацією імпринтів. ПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ \.Evsikov S. V., Morozova L. M., Solomko A. P. Role of ooplasmic segregation in mammalian development / / Roux's Arch. Develop. Biol .—1994.—N 203 .—P. 199—204. 2. Evsikov S. V., Morozova L. M., Solomko A. P. Role of the nucleocytoplasmic ratio in development regulation of the early mouse embryo / / Development.—1990.—109, N 2.—P. 323— 328. 3. Евсиков А. В., Соломко А. П. Уровень и характер транс­ ляции у доимплантационных зародышей мыши с по­ давленным цитокинезом / / Онтогенез.—1999.—№ 2.— С. 103-109. 4. Евсиков А. В., Соломко А. П. Изменение времени запуска 125 М О Р О З О В А Л И., ВАГИНА И. Н. , С О Л О М К О А. П кавитации у химерных зародышей CB6Fl«*BALB/c / / Цитология и генетика.—1998.—№ 3.—С. 84—87.. 5. Briggs R., King Т. J. Living nuclei from blastula cells into enucleated frogs eggs / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1952 .— 38 .—P. 455—463 . 6. Danielli J. £., Lorch I. J., Ord H. J., Wilson E. G. Nucleus and cytoplasm in cellular inheritance / / Nature.—1955.— 176.—P. 1114—1115. 7. Bromhall J. D. Nuclear transplantation in rabbit egg / / Nature .—1975.—258.—P. 719—722 . 8. Illmensee К., Hoppe P. C. Nuclear transplantation in Mus musculus: developmental potential of nuclei from preimplanta- tion embryos / / Ce l l .—1981 .—23.—P. 9—18. 9. McGrath J., Solter D. Nuclear transplantation in the mouse embryo by microsurgery and cell fusion / / Science.—1983.— 220 .—P. 1300—1302. 10. Surani M. A., Barton S. C, Norris M. L. Development of reconstituted mouse eggs suggests imprinting of the genome during gametogenesis / / Nature .—1984.—308.—P. 548—550. 11. Tsunoda Y., Yasui Т., Tokunaga Т., UchidaT., Sugie T. Pronuclear transplantation in the mouse / / Jap. J. Anim. Reprod.—1985.—31.—P. 130—134. 12. Willadsen S. M. Nuclear transplantation in sheep embryos / / Nature .—1986.—320.—P. 63—65 . 13. Kwon O. Y., Копо T. Production of identical sextuplet mice by transferring metaphase nuclei from four-cell embryos / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1996 .—93 .—P. 13010—13013 . 14. Telford N. A., Watson A. Y., Schultz G. A. Transition from maternal to embryonic control in early mammalian development a comparison of several species / / Мої. Reprod. Develop.— 1990 .—26.—P. 90—100 . 15. Campbell К. H. S., McWhir J., Ritchie W. A., Wilmut J. Sheep cloned by nuclear transfer from a cultured cell line / / Nature .—1996.—380.—P. 64—66. 16. Wilmut I., Schnieke A. E., McWhir J., Kind A. I., Campbell К H. S. Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells / / Nature .—1997.—385.—P. 8 1 0 — 8 1 3 . 17. Schnieke A. E., Kind A. J., Ritchie W. A., My cock K, Scott A. R., Ritchie M., Wilmut I., Colman A., Campbell К. H. S. Human factor IX transgenic sheep produced by transfer of nuclei from transfected fetal fibroblasts / / Science.—1997.— 278.—P. 2130—2133 . 18. Cibelli J. В., Stice S. L., Golueke P. J., Kanue J. J., Jerry J., Blackwell C , Ponce deLeon F. A., Robbl J. M. Cloned transgenic calves produced from nonquiescent fetal fibroblasts / / Sc ience .—1998.—280.—P. 1256—1258. 19. Polejaeva I. A., Chen Sh.-H., Vaught T. D., Page R. L., Mullins J., Ball S., Dal Y., Boone J., Walker Sh., Ayares D. L., Colman A., Campbell К H. S. Cloned pigs produced by nuclear transfer from adult somatic cells / / Nature.—2000.— 407 .—P. 86—90. 20. Yang X., Jiang S., Kovacs A., Foote R. H. Nuclear totipotency of cultured rabbit morulae to support full-term development following nuclear transfer / / Biol. Reprod.—1992.—47.— P. 636—647. 21. Wakajama Т., Perry A. C, Zuccotti M., Johnson К R., Yanagimachi R. Full-term development of mice from enuc­ leated oocytes injected with cumulus cell nuclei / / Nature.— 1998 — 3 9 4 . — P . 3 6 9 — 3 7 4 . 22. Meng L., Ely J. J., Stouffer R. L., Wolf D. R. Rhesus monkeys produced by nuclear transfer / / Biol. Reprod.—1997.—57.— P. 457—459 . 23. Taeyoung S., Kraemer D., Pryor J., Liu L., Rugila J., Howe L., Buck S., Murphy K, Lyons L., Westhusin M. A cat cloned by nuclear transplantation / / Nature. — 2 0 0 2 . — 4 1 5 . — P. 859—861 . 24. Woods G. L., White К L., Vanderwall D. K., Li G.-P., Aston К. I., Bunch T. D., Meerdo L N., Pate B. J. A mule cloned from fetal cells by nuclear transfer / / Science .—2003.—300.— P. 1354. 25. Dominko Т., Mitalipova M., Haley В., Beyhan Z., Memili E., McKusick В., First N. L. Bovine oocyte cytoplasm support development of emrbryos produced by nuclear transfer of somatic cell nuclei from various mammalian species / / Biol. Reprod.— 1999 .—60.—P. 1496—1502. 26. Campbell К. H. S., Loi P., Otaegui P. J., Wilmut I. Cell cycle coordination in embryo cloning by nuclear transfer / / Rev. Reprod.—1996.—1.—P. 40—46. 27. Campbell К. H. S., Ritchie W. A., Wilmut J. Nuclear-cytoplas- mic interactions during the first cell cycle of nuclear transfer reconstructed bovine embryos: implications for deoxyribo­ nucleic acid replication and development / / Biol. Reprod.— 1993 .—49.—P. 933—942 . 28. McGrath J., Solter D. Inability of mouse blastomere nuclei transferred to enucleated zygotes to support development in vitro II Sc ience .—1984.—226.—P. 1317—1318. 29. Cheong H.-T., Takahashi Y., Kanagawa H. Birth of mice after transplantation of early cell-cycle-stage embryonic nuclei into enucleated oocytes / / Biol. Reprod.—1993.—48.—P. 958— 963. 30. Nurse P. Universal control mechanism regulating onset of M-phase / / Nature .—1990.—344.—P. 503—508 . 31. Solter D. Mammalian cloning: advances and limitation / / Nat. Rev. Genet .—2000 .—1.—P. 199—207. 32. Kim J.-M., Ogura A., Nagata M., Aoki F. Analysis of the mechanism for chromatin remodeling in embryos reconstructed by somatic nuclear transfer / / Biol. Reprod.—2002.—67.— P. 760—766 . 33. Wassarman P. M., Litscher E. S. Towards the molecular basis of sperm and egg interaction during mammalian fertilization / / Cells Tissues Organs .—2001.—168.—P. 36—45. 34. Kirkman-Brown J. C, Sutton K. A., Florman H. M. How to attract a sperm / / Nat. Cell Bio l .—2003.—5.—P. 93—96. 35. Arney K. L, Bao S., Bannister A. J., Kouzarides Т., Surani M. A. Histone methylation defines epigenetic asymmetry in the mouse zygote / / Int. J. Develop. Bio l .—2002.—46.—P. 317— 320. 36. Kikyo N., Wade P. A., Guschin D., Ge H., Wolffe A. P. Active remodeling of somatic nuclei in egg cytoplasm by the nucleo- somal ATPase ISWI / / Sc ience .—2000.—289.—P. 2360— 2362. 37. Modlinski J., Karasiewicz J. Somatic cloning in mammals / / Med. Wieku Rozwoj .—2001.—1, N 1.—P. 9—25. 38. Ono Y., Shimozawa N., Muguruma K, Kimoto S., Hioki K, Tachibana M., Shinkai Y., J to M., Копо T. Production of cloned mice from embryonic stem cells arrested at metaphase / / Reproduction.—2001.—122.—P. 731—736 . 39. Wakayama Т., Rodriguesz I., Perry A. C. F., Yanagimachi R., Mombaerts P. Mice cloned from embryonic stem cells / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1999 .—94 .—P. 14984—14989. 40. Yamazaki Y., Makino H., Hamaguchi-Hamada K, Hamada Sh., Sugino H., Kawase E., Miyata Т., Ogawa M., Yanagi­ machi R., Yagi T. Assessment of developmental totipotency of neural cells in cerebral cortex of mouse embryo by nuclear transfer / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—2001 .—98 .— P. 14022—14026. 41. Ogura A., Jnoue K, Ogonuki N., Noguchi A., Takano K, Nagano R., Suzuki O., Lee J., Ishino F., Matsuda J. Production of male cloned mice from fresh, cultured and cryopreserved immature Sertoli cells / / Biol. Reprod.—2000.— 62 .—P. 1579—1584. 42. Sato K, Hosako K, Ohi S. Mouse fetus by nuclear transfer 126 С О С Т О Я Н И Е И П Р О Б Л Е М Ы К Л О Н И Р О В А Н И Я М Л Е К О П И Т А Ю Щ И Х from embryonic stem cells / / Hum. Cel l .—2000.—13.— P. 197—202. 43. McGreath К J., Howcroft J., Campbell К H. S., Colman A., Schnieke A. E., Kind A. J. Production of gene-targeted sheep by nuclear transfer from cultured somatic cells / / Nature.— 2000 .—405.—P. 1066—1069. 44. Kato Y., Такі Т., Sotomaru Y, Kurokawa K, Koto J., Doguchi H., Yasue #., Tsunoda Y. Eight calves cloned from somatic cells of a single adult / / Science .—1998.—282.— P. 2095—2098. 45. Kubota Cli, Yamakuchi #., Todoroki J., Mizoshita K., Tabara N., Barber M., Yang X. Six cloned calves produced from adult fibroblast cells after long-term culture / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—2000 .—97.—P. 990—995 . 46. Lanza R. P., Cibelli J. В., Blackwell K, Cristofalo V. J., Francis M. K., Baerlocher G. M., Мак J., Schertzer M., Chavez E. A., Sawger N., Lansdorp P. M., West M. D. Extension of cell life-span and telomere length in animals cloned from senescent somatic cells / / Science.—2000.— 288.—P. 665—669. 47. Onishi A., lwamoto M., Akita Т., Mikawa S., Takeda K., Awata Т., Hanada #., Perry A. C. F. Pig cloning by microinjection of fetal fibroblast nuclei / / Science.—2000.— 289.—P. 1188—1190. 48. Wakayama Т., Yanagimachi R. Cloning of male mice from adult tail-tip cells / / Nat. Genet .—1999 .—22.—P. 127—128. 49. Rideout III W. M., Wakayama Т., Wutz A., Eggan K., Jackson-Grusby L., Dausman J., Yanagimachi R., Jaenisch R. Generation of mice from wild-type and targeted ES cells by nuclear cloning / / Nat. Genet .—2000 .—24.—P. 109—110. 50. Keefer C. L., Baldassarre H., Keyston R., Wang В., Bhatia В., Bilodeau A. S., Zhou J. F., Leduc M., Downey B. R., Lazaris A., Karatzas C. N. Generation of dwarf goat (Capra hircus) clones following nuclear transfer with transfected and nontrans- fected fetal fibroblasts and in vitro matured oocytes / / Biol. R e p r o d — 2 0 0 1 . — 6 4 . — P . 849—856 . 51. Kang Y.-K., Koo D.-B., Park J.-S. Influence of oocyte nuclei on demetylation of donor genome in cloned bovine embryos / / FEBS L e t t — 2 0 0 1 . — 4 9 9 . — P . 5 5 — 5 8 . 52. Wells D. N.. MisicaP. M., Dey T. A., Tervit H. R. Production of cloned lambs from an established embryonic cells line: a comparison between in vivo and in vitro matured cytoplasts / / Biol. Reprod. — 1 9 9 7 . — 5 7 . — P . 385—393 . 53. Eggan K, Akutsu H., boring J., Jackson-Grusby L., Klemm M., Rideout III W. M., Yanagimachi R., Jaenisch R. Hybrid vigor, fetal overgrowth, and viability of mice derived by nuclear cloning and tetraploid embryo complementation / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—2001 .—98 .—P. 6209—6214. 54. Rideout III W. M., Eggan 1С, Jaenisch R. Nuclear cloning and epigenetic reprogramming of the genome / / Science.—2001.— 293.—P. 1093—1098. 55. Babinet C , Cohen-Tannoudj I. Genome engineering via homo­ logous recombination in mouse embryonic stem [ES] cells: an amazingly versatile tool for the study of mammalian biology / / Ann. Acad. Bras. Sci.—2001 .—73 .—P. 365—385. 56. Tsunoda Т., Kato Y. Nuclear transplantation of embryonic stem cells in the mouse / / J. Reprod. Fert i l .—1993.—98.— P. 537—540. 57. Illmensee K. Transplantation of embryonic nuclei into unfertil­ ized eggs of Drosophila melanogaster II Nature.—1968.— 219.—P. 1268—1269. 58. Wakayama Т., Yanagimachi R. Mouse cloning with nucleus donor cells of different age and type / / Мої. Reprod. Develop.—2001,—58.—P. 3 7 6 — 3 8 3 . 59. Renard J. P., Chastant S., Chesne P., Richard C, Marchal J., Cordonnier N., Chavatte P., Vignon X. Lymphoid hy­ poplasia and somatic cloning / / Lancet .—1999.—353.— P. 1489—1491. 60. Tamashiro К L. K, Wakayama Т., Blanchard R. J., Blan- chard D. C, Yanagimachi R. Postnatal growth and behavioral development mice cloned from adult cumulus cells / / Biol. Reprod.—2000.—63.—P. 3 2 8 — 3 3 4 . 61 . Tamashiro K. L. K, Wakayama Т., Akutsu H., Yamazaki X., Lachey J. L., Wortman M. D., Seeley R. J., D'Alssio D. A., Woods S. C, Yanagimachi R., Sakai R. R. Cloned mice have an obese phenotype not transmitted to their offspring / / Nat. Med.—2002 .—8.—P. 262—267 . 62. Wakayama Т., Shinkai Y., Tamashiro К L. K, Niida #., Blanchard D. C, Blanchard R. J., Ogura A., Tanemura K, Tachibana M., Perry A. C. F., Colgan D. F., Mombaerts P., Yanagimachi R. Cloning of mice to six generations / / Na­ ture .—2000.—407.—P. 318— 319 . 63. Lanza R. P., Cibelli J. В., Faber D., Sweeney R. W., Henderson В., Nevala W., West M. D., Wettstein P. J. Cloned cattle can be healthy and normal / / Sc ience .—2001.—294.— P. 1893—1894. 64. Giles R. E., Blanc H., Cann H. M., Wallace D. C. Maternal inheritance of human mitochondrial DNA / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1980 .—77 .—P. 6 7 1 5 — 6 7 1 9 . 65. Kaneda H., Hayashi J.-I., Takahama S., Taya Ch., Lindaht K. F., Yonekawa H. Elimination of paternal mitochondrial DNA in intraspecific crosses during early mouse embryogenesis / / Proc. Nat. Acad. Sci. U S A . — 1 9 9 5 . — 9 2 . — P . 4542—4546. 66. Апкеі-Simons R., Cummins J. M. Mis conceptions about mitochondria and mammalian fertilization, implications for theories on human evolution / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.— 1996 .—93.—P. 13859—13863 . 67. Ріко L., Taylor К D. Amounts of mitochondrial DNA and abundance of some mitochondrial gene transcripts in early mouse embryos / / Develop. B io l .—1987 .—123.—P. 364— 374. 68. King M. P., Attardi G. Human cells lacking mt DNA: repopulation with exogenous mitochondria by complementation / / Sc ience .—І989 .—244,—P. 5 0 0 — 5 0 3 . 69. Evans M. J., Gurer C, Loike J. D., Wilmut I., Schnieke A. E., Schon E. A. Mitochondrial DNA genotypes in nuclear transfer-derived cloned sheep / / Nat. Genet .—1999 .—23.— P. 90—93. 70. Meirelles F. V., Smith L. C. Mitochondrial genotype segrega­ tion during preimplantation development in mouse heteroplas- mic embryos / / Genet ics .—1998.—148.—P. 877—883. 71. Jenuth J. P., Peterson A. C, Shoubridge E. A. Tissue-specific selection for different mt DNA genotypes in heteroplasmic mice / / Nat. Genet .—1997 .—16.—P. 9 3 — 9 5 . 72. Steinborn R., Schinogl P., Zakhartchenko V., Achmann R., Schernthaner W., Stojkovic M., Wolf E., Muller M., Brem G. Mitochondrial DNA heteroplasmy in cloned cattle produced by fetal and adult cell cloning / / Nat. Genet .—2000.—25.— P. 255—257. 73. Steinborn R., Zakhartchenko V., Jelejazkov J., Klein D., Wolf E., Muller M., Brem G. Composition paternal mitochondrial DNA in cloned bovine embryos / / FEBS Lett .—1998,—426.— P. 352—356 . 74. Steinborn R., Zakhartchenko V., Wolf E., Muller M., BremG. Non-balanced mix of mitochondrial DNA in cloned cattle produced by cytoplast-blastomere fusion / / FEBS Lett.— 1998 .—426.—P. 3 5 7 — 3 6 1 . 75. Blackburn E. H. Structure and function of telomeres / / Nature .—1991.—350.—P. 5 6 9 — 5 7 1 . 76. Van Steensel В., De Lange T. Control of telomere lenght by the human telomeric protein TRF1 / / Nature.—1997.—388.— P. 740—743 . 127 М О Р О З О В А Л. И., ВАГИНА И. Н. , С О Л О М К О А. П. 77. Hastie N. D., Dempster М., Dunlop М. С, Thompson А. М., Green D. К., Allshire R. С. Telomere reduction in human colorectal carcinoma and with ageing / / Nature.—1990.— 343 .—P. 866—868 . 78. Morin G. B. The human telomere terminal transferase enzyme is a ribonucleoprotein that syntesized TTAGGG repeats / / Cel l .—1989.—59.—P. 521—529 . 79. Counter С. M., Hahn W. C, Wei W., Caddie St. D., Beyersbergen R. L., Landorp P. M., Sedivy J. M., Weinberg R. A. Dissociation among in vivo telomerase activity, telomere maintenance and cellular immortalization / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA. — 1 9 9 8 . — 9 5 . — P . 14723—14728. 80. Tian X. C , Xu J., Yang X. Normal telomere lengths found in clone cattle / / Nat. Genet .—2000 .—26.—P. 2 7 2 — 2 7 3 . 81. Harley С. В., Futcher А. В., Greider C. W. Telomeres shorten during ageing of human fibroblasts / / Nature .—1990.—345.— P. 458—460. 82. Blasco M. A., Lee H.-W., Hande M. P., Samper E., Lansdorp P. M., De Pinho R. A., Greider C. W. Telomere shortening and tumor formation by mouse cells lacking telomerase RNA / / C e l l — 1 9 9 7 . — 9 1 . — P . 25—34. 83. Shiets P. G., Kind A. J., Campbell К H. S., Waddington D., Wilmut I., Colman A., Schnieke A. E. Analysis of telomere lengths in cloned sheep / / Nature .—1999.—399.—P. 316— 317. 84. Mitalipov Sh., Wolf D. P. Mammalian cloning: possibilities and treats / / Ann. Med .—2000 .—32 .—P. 462—468 . 85. Vogel G. In contrast to Dolly cloning resets telomere clock in cattle / / Sc ience .—2000.—288.—P. 586—587 . 86. Betts D. #., Bordgnon V., Hill J. R., Winger Q., Westhusin M. E., Smith L. C, King W. A. Reprogramming of telomerase activity and rebuilding of telomere length in cloned cattle / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—2001 .—98 .—P. 1077—1082. 87. Bodnar A. G., Ouellette M., Frolkis M., Holt S. H., Chiu Ch.-P., Morin G. В., Harley С. В., Shay J. W., Lichtsfeiner S.f Wreght W. E. Extension of life-span by introduction of telomerase into normal human cells / / Science.—1998.— 279 .—P. 349—352 . 88. Kipling D., Cooke H. J. Hypervariable ultra-long telomeres in mice / / Nature .—1990.—347.—P. 400—402 . 89. Prowse K. R., Greider C. W. Developmental and tissue-specific regulation of mouse telomerase and telomere length / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1995 .—92 .—P. 4818—4822 . 90. Solter D. Imprinting / / Int. J. Develop. Biol. — 1 9 9 8 . — 4 2 . — P. 951—954 . 91. Конюхов Б. В., Платонов Е. С. Геномный импринтинг у млекопитающих / / Генетика.—2001.—37.—С. 5—17. 92. Reik W., Walter J. Evolution of imprinting mechanisms: the battle of the sexes begins in the zygote / / Nat. Genet.— 2001 .—27.—P. 255—256 . 93. Reik W., Surani A. M. Genomic imprinting.—Oxford: Oxford Univ. press, 1997.—Vol. 209 .—245 p. 94. Falls J. E., Pulford D. J., Wylie A. A., Jirtle R. V. Genomic imprinting: implications for human disease / / Amer. J. Pa­ t h o l — 1 9 9 9 . — 1 5 4 . — P . 635—647 . 95. Lerchner W., Barlow D. P. Paternal repression of the imprinted mouse Igf2r locus occurs during implantation and stable in all tissues of the postimplantation mouse embryo / / Mech. De­ v e l o p — 1 9 9 7 — 6 1 . — P . 141 — 149. 96. Guillemot F., Caspary Т., Tilghman S. M., Copeland N. G., Gilbert D. J., Anderson D. J., Joyner A. L, Rossant J., Nagy A. Genomic imprinting of Mash-2 a mouse gene required for trophoblast development / / Nat. Genet .—1995 .—9.—P. 235— 241. 97. Giddings S. J., King C. D., Harmon K. W., Flood J. F, Carnaghi L. R. Allele specific inactivation of insulin 1 and 2 in the mouse yolk sack indicated imprinting / / Nat. Genet.— 1 9 9 4 . — 6 . - P . 3 1 0 — 3 1 3 . 98. Szabo P. F., Mann J. R. Allele-specific expression and total expression levels of imprinted genes during early mouse development: implications for imprinting mechanism / / Genes Develop.—1995.—9.—P. 3097—3108 . 99. Tremblay R. D., Saam J. R., Ingram R. S., Tilghman S. M., Bartolomei M. S. A parental specific methylation imprint marks the alleles of mouse H I 9 gene / / Nat. G e n e t — 1 9 9 5 . — 9 . — P. 4 0 7 — 4 1 3 . 100. De Chiara Т. M., Robertson E. J., Efstratiadis S. A. Parental imprinting of the mouse insuline-like growth factor II gene / / Cel l .—1991.—64.—P. 849—859. 101. Brockdorff N.. Ashworth A., Kay G. F., Cooper P., Smith S., McCabe V. M., Norris D. P., Penny G. D. Conservation of position and exclusive expression of mouse Xist from the inactive X-chromosome / / Nature .—1991.—351.—P. 329— 331. 102. Takagi N., Sasaki M. Preferential inactivation of the paternal derived X-chromosome in the extraembryonic membranes of the mouse / / Nature .—1995.—276.—P. 640—642 . 103. Szabo P. E., Pfeifer G. P., Mann J. R. Characterization of novel parent-specific epigenetic modifications upstream of the imprinted mouse H19 gene / / Мої. Cell Biol .—1998.—18.— P. 6767—6776 . 104. Caspary Т., Cleary M. A., Baker С. C, Guan X. J., Tilghman S. M. Multiple mechanisms regulate imprinting of the mouse distal chromosome 7 gene claster / / Мої. Cell Biol .—1998.— 18 .—P. 3466—3474 . 105. Kato Y., Rideout III W. M., Hilton K, Barton S. C, Tsunoda Y., Surani M. A. Development potential of mouse primordial germ cells / / Development.—1999.—126.—P. 1823—1832. 106. Kono Т., Obata Y., Yoshimzu Т., Nakahara Т., Carroll J. Epigenetic modification during oocyte growth correlates with extended parthenogenetic development in the mouse / / Nat. Genet .—1996 .—13.—P. 91—94. 107. Ijee J., Inoue K, Ono R., Ogonuki N.. Kohda Т., Kaneko- Ishino Т., Ogura A., Ishino F. Erasing genomic imprinting memory in mouse clone embryos produced from day 11,5 primordial germ cells / / D e v e l o p m e n t . — 2 0 0 2 . — 1 2 9 . — P. 1807—1817. 108. Hewlett S. K, Reik W. Methylation levels of maternal and paternal genomes during preimplantation development / / Deve­ lopment.—1991.—113—P. 119—127. 109. Oswald J., Engemann S., lxme N., Mayer W., Olek A., Fundelc R., Dean W., Reik W., Walter J. Active demethylation of paternal genome in the mouse zygote / / Curr. Biol.— 2000 .—10 .—P. 475—478. 110. Mayer W., Niveleau A., Walter J., Fundele R., Haaf Th. Demethylation of the zygotic paternal genome / / Nature.— 2000 .—403 .—P. 5 0 1 — 5 0 2 . 111. Olek A., Walter J. The pre-implantation ontogeny of the H I 9 methylation on imprint / / Nat. Genet .—1997 .—17.—P. 275— 276. 112. Morison I. M., Reeve A. E. A catalogue of imprinted genes and parent-of-origin effects in humans and animals / / Hum. Мої. Genet .—1998 .—7.—P. 1599—1609. 113. Kim J.-M., Ogura A., Nagata M., Aoki F. Analysis of the mechanism for chromatin remodeling in embryos reconstructed by somatic nuclear transfer / / Biol. Reprod.—2002.—67.— P. 760—766. 114. Latham К. E., Correls J. I., Solter D. Alteration in protein synthesis following transplantation of mouse 8-cell stage nuclei to enucleated 1 -cell embryos / / Develop. Biol .—1994.— 163 .—P. 341—350. 115. Latham К. E., Solter D., Schultz P. M. Activation of a two-cell 128 С О С Т О Я Н И Е И П Р О Б Л Е М Ы К Л О Н И Р О В А Н И Я М Л Е К О П И Т А Ю Щ И Х stage specific gene following transfer of heterologous nuclei into enucleated mouse emryos / / Мої. Reprod. Develop.—1991.— 30 .—P. 182—186. 16. Kang Y.-K., Koo D.-B., Parks L.S., Choi Y.-H., Chung A.-S., Lee K.-K., Han Y.-M. Aberrant methylation of donor genome in cloned bovine embryos / / Nat. Genet .—2001.—28.— P. 173—177. 17. Ohgane J., Wakayama Т., Kogo Y. DNA methylation variation in cloned mice / / Genes is .—2001.—30.—P. 45—50. 18. Young L. E., Fermandes K., McEvoy T. G., Butterwith S. C, Gutierrez C. Y., Carolan C, Broadbent P. J., Robinson J. J., Wilmut I., Sinclair K. D. Epigenetic change in Igf2r is associated with fetal overgrowth after sheep embryo culture / / Nat. Genet .—2001.—27.—P. 153—154. 19. Young L. E., Gutierrez C. G., Butterwith S. C, Robinson J. J., Broadbent P. J., McEvoy T. G., Wilmut I., Sinclair K. D. Altered IGF binding protein expression is associated with large offspring syndrome in fetal sheep / / Theriogenology.—1999.— 51 .—P. 196. 20. Eggan K., Akutsu H.f Hochedlinger K., Rideout III. W., Yanagimamachi R., Jaenisch R. X-chromosome inactivation in cloned mouse embryos / / Sc ience .—2000.—290.—P. 1578— 1581. 21. Humpherys D., Eggan K., Akutsu H., Hochedlinger K., Rideout III. W., Biniszkiewicz D., Yanagimamachi R., Jae­ nisch R. Epigenetic instability in ES cells and cloned mice / / Science .—2001.—293.—P. 95—97. .22. Doherty A. S., Mann M. R. W., Tramblay K. D., Bartolomei M. S., Schultz R. M. Differential effects of culture on imprinted H I 9 expression in the preimplantation mouse embryo / / Biol. Reprod.—2000.—62.—P. 1526—1535. 123. Khosla S., Dean W., Brown D., Reik W., Feil R. Culture of preimplantation mouse embryos affects fetal development and the expression of imprinted genes / / Biol. Reprod.—2001.— 64 .—P. 918—926. 124. Beverly K. J., Levorse J., Tilghman S. M. Deletion of a nuclease-sensitive region between the Igf2 and HI 9 genes leads to Igf2 misregulation and increased adiposity / / Hum. Мої. Genet .—2001 .—10.—P. 8 0 7 — 8 1 4 . 125. Dean W., Bowden L., Aitchison A., Klose J., Moore Т., Meneses J. J., Reik W., Feil R. Altered imprinted gene methylation and expression in completely ES cells-derived mouse fetuses; association with aberrant phenothypes / / Deve­ lopment .—1998.—125.—P. 2 2 7 5 — 2 2 8 2 . 126. Brophy В., Smolenski G., Wheeler Т., Wells D., LHuillier Ph., Laible G. Cloned transgenic cattle produce milk with higher levels of /S-casein and /e-casein / / Nat. Biotechnol.— 2003 .—21 .—P. 157—162. 127. Bulfield G. Farm animal biotechnology / / Trends Guide Proteomics I I .—2000 .—18.—P. 10—13 . 128. Wolf D. P., Meng L., Ouhibi N.. Zelinski-Wooten M. Nuclear transfer in resus monkey: practical and basic implication / / Biol. Reprod.—1999.—60.—P. 199—204 . 129. Gonos E. S. Genetics of aging: lessons from centenarians / / Exp. Gerontol .—2000.—351.—P. 1 5 — 2 1 . 130. Illmensee K. Cloning in reproductive medicine / / J. Assist. Reprod. Genet .—2001.—18, N 8 .—P. 451—467 . УДК 575 .22 Надійшла до редакції 31.10.03 129