Klonlama nedir başlıklı yazımızda, klonlama ile ilgili ayrıntılı bilgilere yer vereceğiz.
Klonlar, tam olarak genetik kopyalar olan organizmalardır. Her bir DNA‘larının ucu aynıdır. Klonlar doğal olabilir (ikizler birçok örnekten sadece bir tanesidir), ya da laboratuar ortamında yapılabilir.
Klonlama terimi, biyolojik bir varlığın genetik olarak aynı kopyalarını üretmek için kullanılabilecek bir dizi farklı işlemi açıklar. Orijinal ile aynı genetik yapıya sahip kopyalanmış şey, bir klon olarak adlandırılır.
Araştırmacılar, genler, hücreler, dokular ve hatta koyun gibi tüm organizmaları da içeren çok çeşitli biyolojik maddeyi klonlamıştır.
Klonlama Nasıl Yapılır?
Pek çok kişi ilk olarak 1997’de Koyun Dolly (Haziran 5, 1996 – Şubat 14, 2003) ile klonlamayı duymuştur. Ancak yapay klonlama teknolojileri, Dolly’den çok daha uzun süredir devam etmektedir.
Bir laboratuvarda bir organizmanın genetik kopyasını yapmanın iki yolu vardır: yapay embriyo ikizleme ve somatik hücre nükleer transferi.
Yapay Embriyo İkizleme
Yapay embriyo ikizleme, klon yapmak için nispeten düşük teknolojili bir yoldur. Adından da anlaşılacağı gibi, bu teknik, tek yumurta ikizleri yaratan doğal süreci taklit eder.
Doğada, ikizler embriyo ikiye ayrıldığında çok erken gelişirler. Eşleştirme, yumurta ve spermin birleşmesinden sonraki ilk günlerde olurken, embriyo, az sayıda özelleştirilmiş olmayan hücrelerden oluşur. Embriyonun her yarısı kendi başına bölünmeye devam eder, sonuçta birbirinden ayrı, tam bireyler halinde gelişir. Aynı döllenmiş yumurtadan geliştirildiklerinden, ortaya çıkan bireyler genetik olarak aynıdır.
Yapay embriyo ikizleme de aynı yöntemi kullanır, ancak işlem annenin yerine bir petri kabında (cam veya plastik silindir şeklinde kapaklı kap) yapılır. Çok küçük bir embriyo, petri kabında kısa bir süre için bölünmesine ve gelişmesine izin verilen bireysel hücrelere ayrılır. Embriyolar daha sonra gelişmeyi bitirdikleri bir yardımcı anneye yerleştirilir. Yine, tüm embriyolar aynı döllenmiş yumurtadan geldiği için, bunlar da genetik olarak aynıdır.
Somatik Hücre Nükleer Transferi
Nükleer transfer olarak da adlandırılan somatik hücre nükleer transferi (SCNT), yapay embriyo ikizlemesine farklı bir yöntem kullanır, ancak aynı sonucu üretir: bir bireyin tam olarak bir genetik kopyası veya klonu. Bu, Koyun Dolly‘yi yapmak için kullanılan yöntemdi.
SCNT ne anlama geliyor?
Somatik hücre: Somatik bir hücre, vücutta sperm ve yumurta dışındaki iki tür üreme hücresidir. Üreme hücreleri de germ hücreleri olarak adlandırılır. Memelilerde, her somatik hücrenin iki tam kromozom seti bulunurken, germ hücrelerinin sadece bir tam seti vardır.
Nükleer: Çekirdek, hücrenin DNA’sını tutan bir bölmedir. DNA, kromozom adı verilen paketlere ayrılır ve bir organizmayı oluşturmak için gereken tüm bilgileri içerir. DNA’mızdaki küçük farklar, her birimizi benzersiz kılmaktadır.
Aktarım: Bir nesneyi bir yerden diğerine taşıma. Dolly’yi yapmak için yetişkin bir dişi koyundan somatik bir hücre oluşturmuş, daha sonra çekirdeği ve tüm DNA’larını bir yumurta hücresinden çıkarılmıştı. Sonra çekirdeği somatik hücreden yumurta hücresine aktarıldı. Bir anne adayına aşılanan ve taşınan bir embriyo haline geldi. (Transfer adımı çoğunlukla yumurta ve somatik hücrenin zarlarını kaynaştırmak için elektrik akımı kullanılarak yapılır.)
Koyun Dolly, somatik hücreye verilen yetişkin dişi koyunun tam bir genetik kopyasıydı; yetişkin bir somatik hücreden klonlanan ilk memeliydi.
Yapay klonlama türleri nelerdir?
Üç farklı tipte yapay klonlama vardır: gen klonlama, reprodüktif (üreme ile ilgili) klonlama ve terapötik klonlama.
Gen klonlaması, genlerin veya DNA segmentlerinin kopyalarını üretir. Reprodüktif klonlama tüm hayvanların kopyalarını üretir. Terapötik klonlama, yaralanmış veya hastalıklı dokuların yerini alacak dokuların oluşturulmasını amaçlayan deneyler için embriyonik kök hücreler üretir.
Genler nasıl klonlanır?
DNA klonlaması olarak da bilinen gen klonlaması, reprodüktif ve terapötik klonlamadan çok farklı bir süreçtir. Üreme ve tedavi edici klonlama aynı tekniklerin çoğunu paylaşır, ancak farklı amaçlar için yapılır. Araştırmacılar, çalışmak istedikleri genlerin kopyalarını yapmak için rutin olarak klonlama tekniklerini kullanırlar. Prosedür, bir vektör olarak adlandırılan bir taşıyıcının genetik maddesine sıklıkla “yabancı DNA” diye değinilen bir organizmadan bir genin sokulmasından ibarettir. Vektörlerin örnekleri, bakteriler tarafından taşınan küçük DNA molekülleri olan bakteri, maya hücreleri, virüsler veya plazmidleri içerir. Gen yerleştirildikten sonra, vektör çoğalmaya zorlayan laboratuvar koşullarına yerleştirilir, sonuçta genin birçok kez kopyalanması sağlanır.
Hayvanlar nasıl klonlanır?
Reprodüktif klonlamada araştırmacılar, kopyalamak istedikleri bir hayvandan çıkarılan bir deri hücresi gibi olgun bir somatik hücreyi çıkarırlar. Daha sonra, donör hayvanın somatik hücresinin DNA’sını, kendi DNA içeren çekirdeği çıkarılmış bir yumurta hücresine veya oositine aktarırlar.
Araştırmacılar DNA’yı somatik hücreden boş yumurtaya iki farklı şekilde ekleyebilirler. Birinci yöntemde, somatik hücrenin DNA içeren çekirdeğini bir iğne ile çıkarır ve boş yumurtanın içine enjekte ederler. İkinci yöntemde, tüm somatik hücreyi boş yumurta ile kaynaştırmak için bir elektrik akımı kullanırlar.
Her iki işlemde de, yumurtanın test tüpünde erken evre bir embriyo haline gelmesine izin verilir ve daha sonra yetişkin bir dişi hayvanın rahmine yerleştirilir.
Sonuçta, yetişkin dişi, somatik hücreyi veren hayvanla aynı genetik yapıya sahip olan bir hayvanı doğurur. Bu genç hayvan bir klon olarak adlandırılır. Klonlanmış en ünlü organizma olan koyun Dolly olayındaki gibi, üretken klonlamada, klonlanmış embriyonun gelişimini sağlamak için, taşıyıcı anne kullanımını gerebilir.
Hangi hayvanlar klonlanmıştır?
Son 50 yılda bilim adamları, çeşitli teknikler kullanılarak geniş bir hayvan yelpazesinde klonlama deneyleri gerçekleştirmiştir. 1979‘da araştırmacılar, test tüpüne fare embriyolarını bölerek ve daha sonra ortaya çıkan embriyoları yetişkin dişi farelerin rahmine implant ederek ilk genetik olarak aynı fareyi üretmiştir. Bundan kısa bir süre sonra araştırmacılar, ilk embriyodan alınan bir hücrenin çekirdeğini, çekirdeğinden boşaltılan bir yumurtaya aktararak ilk genetik olarak aynı inek, koyun ve tavukları üretmiştir.
1996 yılına kadar, bilim adamları yetişkin bir hayvandan alınan olgun (somatik) bir hücreden ilk memeliyi klonlamayı başarmıştır. 276 girişimin ardından, İskoç araştırmacılar sonunda, 6 yaşındaki bir koyunun meme hücresinden gelen Koyun Dolly‘yi üretmiştir. İki yıl sonra, Japonya‘daki araştırmacılar tek bir inekten sekiz buzağı klonlamış, ancak bunlardan sadece dördü hayatta kalmıştır.
Sığır ve koyunun yanı sıra, somatik hücrelerden klonlanan diğer memeliler arasında şunlar bulunur: Kedi, geyik, köpek, at, katır, öküz, tavşan ve sıçan. Ayrıca, bir rhesus maymunu embriyo bölünmesiyle klonlanmıştır.
İnsanlar klonlanmış mıdır?
İddialara rağmen, insan embriyolarını klonladığı konusunda sağlam bir bilimsel kanıt yoktur.
1998’de, Güney Kore‘deki bilim adamları bir insan embriyosunu başarılı bir şekilde klonladıklarını iddia etmiştir, ancak klonun sadece dört hücre grubu olduğu zaman deneyin aniden bittiğini söylemişlerdir. 2002 yılında, insanların uzaylılar tarafından yaratıldığına inanan bir dini grubun parçası olan Clonaid, ilk klonlanmış insan olduğu iddia edilen Eve adında bir kızı duyurmak için bir basın toplantısı düzenlemiştir. Bununla birlikte, araştırma topluluğunun ve haber medyasının tekrar eden taleplerine rağmen, Clonaid, bu klonun veya iddia ettiği diğer 12 insan klonunun varlığını doğrulamak için hiçbir kanıt sunmamıştır.
2004 yılında Güney Kore‘deki Seoul Ulusal Üniversitesi’nden Woo-Suk Hwang tarafından yönetilen bir grup, Science dergisinde bir test tüpünde klonlanmış bir insan embriyosu yaptığı iddia edilen bir makale yayınlamıştir. Ancak, bağımsız bir bilimsel komite daha sonra bu iddiayı destekleyecek bir kanıt bulamamış ve Ocak 2006’da, Science dergisi, Hwang’ın makalesinin geri çekildiğini açıklamıştır.
Teknik açıdan bakıldığında, insanlar ve diğer primatların klonlanması, diğer memelilerde olduğundan daha zordur. Bunun bir nedeni, iğ proteinleri olarak bilinen hücre bölünmesi için gerekli olan iki proteinin, primat yumurtalarındaki kromozomlara çok yakın konumlandırılmasıdır. Sonuç olarak, donör çekirdeğine yer açmak için yumurta çekirdeğinin çıkarılması, hücre bölünmesine müdahale ederek iğ proteinlerini de ortadan kaldırır. Kediler, tavşanlar ve fareler gibi diğer memelilerde, iki iğ proteini yumurtaya yayılır. Böylece, yumurta çekirdeğinin çıkarılması, iğ proteinlerinin kaybıyla sonuçlanmaz. Ayrıca, yumurta çekirdeğini çıkarmak için kullanılan bazı boyalar ve ultraviyole ışığı primat hücrelere zarar verebilir ve büyümesini engelleyebilir.
Klonlama ile ilgili bazı etik konular nelerdir?
Gen klonlama, günümüzde yaygın olarak kabul edilen ve dünya çapında birçok laboratuvarda rutin olarak kullanılan dikkatle düzenlenmiş bir tekniktir. Bununla birlikte, hem reprodüktif hem de terapötik klonlama, özellikle insanlarda bu tekniklerin potansiyel kullanımı ile ilgili olarak önemli etik sorunları ortaya çıkarmaktadır.
Reprodüktif klonlama, daha önce var olmuş veya hayatta olan bir insanla genetik olarak özdeş olan bir insan yaratma potansiyeli sunar. Bu kişisel özgürlük, kimlik ve özerklik ilkelerini ihlal etme, dini ve toplumsal değerlerle çakışma anlamına gelir. Bununla birlikte, bazıları üreme klonlamanın çiftlerin ebeveynlik hayallerini gerçekleştirmelerine yardımcı olabileceğini öne sürülmektedir.
Terapötik klonlama, hastalık ya da sakatlıktan muzdarip insanların tedavisi için imkan sağlarken, test tüpünde insan embriyolarının imha edilmesini gerektirecektir. Sonuç olarak, karşıt görüşte olanlar embriyonik kök hücreleri toplamak için bu tekniği kullanmanın, bu tür hücrelerin hasta veya yaralı insanlardan faydalanıp yararlanılmamasına bakılmaksızın, yanlış olduğunu iddia ederler.
Kaynaklar: