15.11: Üreme Klonlaması

Reprodüktif klonlama, tüm bir organizmanın genetik olarak kopyasını (bir klon) üretme işlemidir. Klonlar erken bir embriyonun bölünmesiyle üretilebilirken (tek yumurta ikizlerinde doğal olarak görülene benzer) yetişkin hayvanların klonlaması genellikle somatik hücre nükleer transferi (SHÇT) adı verilen bir işlemle yapılır.

Somatik Hücre Çekirdeği Transferi

SHÇT'de, bir hayvandan bir yumurta hücresi alınır ve çekirdeği çıkarılarak çekirdeksiz bir yumurta oluşturulur. Daha sonra klonlanacak hayvandan somatik bir hücre (seks hücresi olmayan herhangi bir hücre) alınır. Somatik hücrenin çekirdeği daha sonra çekirdeksiz yumurtaya aktarılır; ya doğrudan enjeksiyonla ya da elektrik akımı kullanarak somatik hücrenin yumurtaya füzyonu ile.

Yumurta artık klonlanacak hayvanın kromozomal DNA'sına sahip çekirdeğini içerir. Yumurta bölünmeye ve daha sonra taşıyıcı annenin rahmine yerleştirilen bir embriyo oluşturmaya teşvik edilir. Her şey yolunda giderse, normal şekilde gelişir ve klon doğar.

Bu işlem birçok farklı hayvan türünü (koyunlar, inekler, katırlar, tavşanlar ve köpekler dahil) başarılı bir şekilde klonlamak için kullanılmış olsa da, başarı oranı düşüktür ve embriyoların sadece küçük bir yüzdesi doğuma kadar hayatta kalmaktadır. Doğuma kadar hayatta kalan klonlanmış hayvanlar da erken dönemde yaşlanıp ölüyor gibi görünmektedir. Bunun nedeni, DNA'larının alındıkları canlıda normal yaşlanma sürecinin bir parçası olan telomer kısalması (her hücre bölünmesinde kromozomların koruyucu uçlarının küçük bir kısmının kaybı) sürecinden geçmiş olmasıdır.

Klonun kromozomal DNA'sı çekirdek donörünkiyle aynı olsa da, mitokondriler genellikle farklı bir hayvandan gelen yumurta hücresinin sitoplazmından geldiği için farklı mitokondriyal DNA'ya sahip olabilir. Ayrıca, çevresel ve epigenetik faktörler nedeniyle klon ve orijinal hayvan arasında fenotipik farklılıklar meydana gelebilir. Örneğin, ilk klonlanmış kedi Cc, orijinal kediden çok farklı görünüyordu, çünkü deri deseni farklı hücrelerdeki rastgele X kromozomu inaktivasyonundan kaynaklanıyordu.

Teknik zorluklara rağmen, reprodüktif klonlama genetik olarak aynı araştırma hayvanlarının üretimi, istenen özelliklere sahip hayvancılık ve nesli tükenmekte olan türlerin korunması da dahil olmak üzere birçok potansiyel kullanıma sahiptir. Hatta insanların klonlanması etik kaygılar sebebiyle henüz yapılmamış olmasına rağmen, infertilite ve farklı hastalıklarda potansiyel uygulamalara sahipti.