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.

- [Anlatıcı] Üreme amaçlı klonlama, bir organizmanın genetik olarak kopyasını, klonunu üretme işidir. 1996'da üretilen koyun Dolly, yetişkin bir hayvanın ilk klonuydu. Ama o zamandan bu yana başka türler de klonlandı, buna kedi ve köpekler de dâhil.

Yetişkin hayvanları klonlamanın en yaygın yöntemi, somatik hücre çekirdeği transferidir. Önce çekirdek yumurta hücresinden çıkarılır. Sonra deri hücresi gibi bir tür somatik hücre, klonlanacak hayvandan alınır.

Kromozomal DNA'yı taşıyan çekirdek çıkarılır ve yumurtaya enjekte edilir. Yumurta, kimyasal ya da elektriksel müdahaleyle bölünmeye teşvik edilir ve embriyo oluşturur. Embriyo yetişkin dişinin rahmine yerleştirilir ve orada doğuma kadar gelişmeyi sürdürür.

Sonuçta ortaya çıkan klonun kromozomal DNA'sı orijinal hayvanla aynıdır ancak mitokondriyal DNA'sı genelde farklıdır. Çünkü mitokondri yumurtanın sitoplazmasından, genelde başka bir bireyden gelir. Ayrıca klon ve orijinal arasında gelişim sırasındaki çevresel ve epigenetik faktörler sebebiyle fenotipik farklılıklar da olabilir.

Bu, tek yumurta ikizlerinin aynı DNA'yı taşımalarına rağmen biraz farklı olmalarına benzer.