KLONLAMA
Klon ve Klonlama Nedir?
Kalıtımsal olarak benzer olan bir grup hücre orijinal bir hücreden mitoz bölünme aracılığıyla meydana gelir Hücre her yerde kromozom setini meydana getirir ve iki yavru hücreye bölünür Bu Nedenle, vücudumuzda ölen hücreler yerine yenileri meydana gelir Dolayısıyla mitoz bölünme ile oluşan hücreler birer klon olarak tanımlanabilirler
Klonlama ise bir gövde hücresi nükleusunun, nükleustan uzaklaştırılmış olan bir yumurta hücresi içine transfer edilmesi yoluyla genetik olarak aynı olan bir veya daha pozitif hayvanın meydana gelmesidir Bu, Nükleus Transferi (NT) ya da hücresel nükleusu yerine koyma (Cell Nuclear Replacement CNR) olarak bilinmektedir
KLONLAMANIN TARİHÇESİ
Birincil kez, Leipzig Üniversitesinden Hans Adolph Eduard Dreisch deniz kirpikleriyle yaptığı deneylerde erken dönemdeki bir deniz kirpisi embriyosunun blastomerlerini birbirbirinden ayırırak “Blastomere Separation yöntemini buldu Blastomere Seperation yönteminde döllenmiş yumurtanın besi ortamında 4 – 8 hücresel blastomer aşamasına kadar bölünmesine müsade verilmektedir Daha sonraları, blastomer aşamasına gelen bu 8 gözenekli olan yapıdaki her bir hücre alınarak bir blastosit oluşturulmakta ve benzeri yeni döllenmiş zigot gibi taşıyıcı anneye aktarılarak genetik olarak birbirinin aynısı klonlar meydana getirilmektedir
*1902 de Hans Speamann aynı yöntemi kullanarak semender blastomerlerini ayırdı ve her blastomerden yeni bir semender oluştub bu yöntemin keşfiyle klonlamanın temeli atılmış oldu
*1938Hans Speamann, şahane bir deney olarak tanımladığı halbuki klonlama diyebileceğimiz bir deneyde geç evredeki bir embriyonun çekirdeği çıkarılarak çekirdeği olmayan bir yumurtaya aktarıyodu Speamann 1938 yılında yayınladığı Embriyonik Development and Indiction adlı kitabında bu deneyi olağanüstü olarak nitelendiriyordu Halbuki bu deney 1952 yılında gerçekleştirilmiştir
*1952Robert Briggs ve TJ King ilk klonlama deneyini gerçekleştirdiler İleri aşamadaki bir kurbağa yumurtasının çekirdeği çıkarıldı ve başka bir kurbağa yumurtası içine aktarıldı Fakat deney sonunda yumurta gelişmedi Briggs ve King bu yönteme “Nüklear Transfer ismini verdiler
*1970 – Benzer deney yine kurbağalar üstünde Jogn Gordon tarafından denendi Daha iyi bir sonuç alındı Kurbağa yumurtaları, iribaş olana değin gelişti ama sonradan öldüler
*1984 – Steen Willadsen, Nüklear Transfer yöntemini kullanarak olgunlaşmamış koyun cenin hücrelerinden yaşamış bir kuzu klonladığını açıkladı sonradan Willadsen, inek, domuz, keçi, tavşan ve rhesus maymunu da klonladı Bu deneylerde fazla hücresel koyun embriyosundan çekirdek alınıp yumurta hücresine aktarılıyordu sonra hücre bölünmesi başlıyor, fetus oluşuyor ve gelişme devam ediyordu
*1994 – Daha gelişkin cenin hücrelerinin birincil klonlamasını Neal First gerçekleştirdi En Az 120 hücrelik buzağı embriyosu klonlandı Bu fazla hücreli inek embriyosunun çekirdeği çıkarıldı ve çekirdek yumurta hücresine aktarıldı
*1996 – Ian Wilmut, Neal First ’ in deneyini koyunlar üstünde yaptı Ama embriyo hücrelerinin çekirdeğini elde etmek için hücrelerin duraklama dönemine gelmesini bekledi Daha Sonra çekirdekleri çıkarıp yumurta hücresine aktardı
*1997 – Dr Wilmut, 6 yaşındaki bir koyunun meme hücresinden klon üretti Bu kez çekirdek erişkin bir hücreden yani meme hücresinden alınıp yumurta hücresine aktarılmıştı Bu olaya “Somatik Nüklear Transfer adı verilmiştir Dolly 277 yumurta içinde tek hayatta kalan kuzuydu Dolly ’ nin oluştuğu hücresel Ocak 1996 ’ da birleştirilmişti
*1998 – Tıp doktoru G Richard Seed, o günlerde anne rahminden aldığı insan embriyosunu başka bir annenin rahmine aktarıyordu İnsan klonlamaya karşı duyduğu ilgiyi bildiri etti Bu konudaki alıngan denge, ahlakî tartışmalara yol açtı Tartışmalar sonucu Amerika Birleşik Devletlerinde insan klonlamaya aleyhinde yasalar konuldu
*1999 – 19 Avrupa ülkesi insanın kalıtımsal olarak kopyalanmasını yasaklayan sözleşmeyi Paris ’ te imzaladı
KLONLAMA TEKNOLOJİSİNİN GELİŞİMİ
Bu teknolojinin gelişim aşamalarını şöyle özetleyebiliriz;
1 Transgenik Teknolojisi
Gen veya gen parçalarının bir fertten alınıp bir diğer ferdin DNA ’ sına transferi biçiminde düşünülebilir Bu teknolojide gen ya da genler döllenmiş yumurtaya aktarılır Mesela kanser yaratıcı insan genleri fare embriyolarına aktarılarak hap sanayiinde tedavilerin testinde kullanılabilmektedir Bu teknoloji ile insandan koyuna, domuza, sığıra ve keçiye gen aktarımı yapılmakta, sütlerinde insan proteini üretilmesi yanı sıra organ, doku ve kan üretme imkanı da bulunmaktadır Bu protein ile emphysema ve cystic fibrosis gibi hastalıklar tedavi edilebilmektedir
2 Çekirdek Transfer Teknolojisi
Bu teknoloji bir hücredeki tüm genomu yani somatik kromozomların bir hücreden diğerine naklini açıklama eder Çekirdek,döllenmiş yumurta hücresinden alınmakta ve çekirdeği gücenmiş ama döllenmemiş yumurta hücresine yerleştirilmektedir Bu sistemle uygulanan böyle bir teknik klonlama olarak değerlendirilmemektedir Zira bir duplikasyon işlemi bulunmamaktadır Ancak burada sitoplazmada bulunan mitokondri DNA ’ ları farklıdır
3 Çekirdek Teknolojisini Kullanarak Yapılan Klonlama
İki şekilde yapılmaktadır;
a) Cenin Klonlama : Alınan misal, döllenmiş bir embriyodan alınıp yine aynı annenin yumurtasında çekirdek transferi yapılırsa bu durumda mitokondri DNA ’ ları aynı olacaktır Bu teknoloji benzer ikizlerin oluşturulmasında kullanılmakta ve cenin klonlama olarak bilinmektedir Sığır, kurbağa ve farede de başarılı şekilde denenmiştir İnsanlarda da bu alıcı klonlama üretilmiş fakat bu ikizler yaşatılamamıştır aynı zamanda basında klonlama olarak isimlendirilmesine rağmen bu uygulamada bambaşka çekirdekler kulanıldığı için bunlar reel klonlar değillerdir
b) Olağan Canlı Klonlama (Somatik Nüklear Transfer) : Dolly doğuncaya değin, bayağı bir canlıyı klonlamak olası değildi Organizma döllenmiş bir yumurtadan meydana gelmekte ve her bir hücre döllenme sonucunda oluşan tüm bir genomu içermektedir Her bir hücresel birbirinin tamamen aynısıdır Ancak, çoğaltma ve gelişme olayları hücrelerde farklılaşma meydana getirmekte ve beyin dokusu, yürek dokusu, deri, kemik vs oluşmaktadır Bir Takım genler somatik hücrelerde bu şekilde özel görevlere ayrıldığı zaman çalışmasını durdurmakta ve yalnızca ilgili deri, kemik gibi genleri çalışmaktadır Embriyonik klonlamada farklılaşmaya başlamamış döllenmiş yumurta hücresinin çekirdeği (genom) kullanılmaktadır Dolly ’ nin oluşumunda ise somatik bir dokudan alınan hücreyle bu operasyon başarılmıştır Bu transfer sonunda, somatik dokudaki çalışmayan genler tekrar çalışmaya başlamış ve genlerin çalışması organların oluşmasıyla durmuştur Genlerin gerektiği zamanda çalışması veya çalışmasını durdurması klonlamanın esasını oluşturmaktadır Bu uygulamada döllenmemiş yumurtanın çekirdeği çıkarılarak, somatik hücre çekirdeği bu yumurtanın içine yerleştirilmiştir Oluşan zigot, herhangi bir koyuna nakledilerek gelişmeye bırakılmıştır Bu uygulamanın embriyonik klonlamadan farkı, mitokonrdiyal DNA ’ nın bambaşka olmasından kaynaklanmaktadır Burada garip olan öteki nokta, Dolly bir babaya sahip değildir, fakat 3 anneye sahip olabilir Örneğin, annesi;
Genomu kullanılan bir dişi olabilir
Yumurta hücresini veren kadınsı olabilir
Gameti taşıyan bir kadınsı olabilir
KLONLAMA TEKNOLOJİSİNİN GELİŞİMİ
4 Kalıtımsal İkizlik
İkizlik kavramı iki veya daha fazla aynı kardeşlerin oluşması anlamındadır İkizlik, seksüel bir imal sonucudur Hücredeki tüm DNA iki farklı ferdin DNA ’ larının yarısını taşımaktadır Döllenmiş yumurta iki ya da daha artı parçaya her yerde bölünecek ve benzer cinsiyette fertler meydana getirecektir Bu olayın çekirdek transferi ile ilgisi yoktur Klonlama ise aseksüel bir üretimle ilgilidir Klonlamada mitokondri DNA ’ ları farlı olabilir ancak ikizlikte hepsi benzer edinmek zorundadır
5 Klonlamayla IVF (In Vitro Fertilizasyon) Arasındaki Farkı
IVF, yumurta hücresinin (şansı artırmak için birkaç adam başına) sperm tarafından tüpte döllendirilmesi ve daha sonra rahime implante edilmesi olayıdır Klonlamada ise yumurta hücresinin çekirdeği tüpte çıkarılıyor ve klonlanacak canlının çekirdeği bu hücreye veriliyor Dolayısıyla, yumurta hücresi bundan böyle büyüyeceğini sağlayan çekirdeğe sahip oluyor Bundan sonra bu yeni hücresel rahime implante ediliyor ve bayağı embriyolar gibi büyümeye devam ediyor Klon embriyolar, bayağı ve IVF (in vitro fertilizasyon) embriyoları birbirlerine çok artı benzemezler Roslin Enstitüsü ’ ndeki araştırmacılar, klon embriyolarının adi embriyolardan daha büyük olduğunu ve hamileliklerin başarısızlığının ve fetüs ölümüyle sonuçlanmasının daha çok rastlandığını veya sezeryan ameliyatlara gereklilik duyulduğunu saptamışlar *
Klon ve Klonlama Nedir?
Kalıtımsal olarak benzer olan bir grup hücre orijinal bir hücreden mitoz bölünme aracılığıyla meydana gelir Hücre her yerde kromozom setini meydana getirir ve iki yavru hücreye bölünür Bu Nedenle, vücudumuzda ölen hücreler yerine yenileri meydana gelir Dolayısıyla mitoz bölünme ile oluşan hücreler birer klon olarak tanımlanabilirler
Klonlama ise bir gövde hücresi nükleusunun, nükleustan uzaklaştırılmış olan bir yumurta hücresi içine transfer edilmesi yoluyla genetik olarak aynı olan bir veya daha pozitif hayvanın meydana gelmesidir Bu, Nükleus Transferi (NT) ya da hücresel nükleusu yerine koyma (Cell Nuclear Replacement CNR) olarak bilinmektedir
KLONLAMANIN TARİHÇESİ
Birincil kez, Leipzig Üniversitesinden Hans Adolph Eduard Dreisch deniz kirpikleriyle yaptığı deneylerde erken dönemdeki bir deniz kirpisi embriyosunun blastomerlerini birbirbirinden ayırırak “Blastomere Separation yöntemini buldu Blastomere Seperation yönteminde döllenmiş yumurtanın besi ortamında 4 – 8 hücresel blastomer aşamasına kadar bölünmesine müsade verilmektedir Daha sonraları, blastomer aşamasına gelen bu 8 gözenekli olan yapıdaki her bir hücre alınarak bir blastosit oluşturulmakta ve benzeri yeni döllenmiş zigot gibi taşıyıcı anneye aktarılarak genetik olarak birbirinin aynısı klonlar meydana getirilmektedir
*1902 de Hans Speamann aynı yöntemi kullanarak semender blastomerlerini ayırdı ve her blastomerden yeni bir semender oluştub bu yöntemin keşfiyle klonlamanın temeli atılmış oldu
*1938Hans Speamann, şahane bir deney olarak tanımladığı halbuki klonlama diyebileceğimiz bir deneyde geç evredeki bir embriyonun çekirdeği çıkarılarak çekirdeği olmayan bir yumurtaya aktarıyodu Speamann 1938 yılında yayınladığı Embriyonik Development and Indiction adlı kitabında bu deneyi olağanüstü olarak nitelendiriyordu Halbuki bu deney 1952 yılında gerçekleştirilmiştir
*1952Robert Briggs ve TJ King ilk klonlama deneyini gerçekleştirdiler İleri aşamadaki bir kurbağa yumurtasının çekirdeği çıkarıldı ve başka bir kurbağa yumurtası içine aktarıldı Fakat deney sonunda yumurta gelişmedi Briggs ve King bu yönteme “Nüklear Transfer ismini verdiler
*1970 – Benzer deney yine kurbağalar üstünde Jogn Gordon tarafından denendi Daha iyi bir sonuç alındı Kurbağa yumurtaları, iribaş olana değin gelişti ama sonradan öldüler
*1984 – Steen Willadsen, Nüklear Transfer yöntemini kullanarak olgunlaşmamış koyun cenin hücrelerinden yaşamış bir kuzu klonladığını açıkladı sonradan Willadsen, inek, domuz, keçi, tavşan ve rhesus maymunu da klonladı Bu deneylerde fazla hücresel koyun embriyosundan çekirdek alınıp yumurta hücresine aktarılıyordu sonra hücre bölünmesi başlıyor, fetus oluşuyor ve gelişme devam ediyordu
*1994 – Daha gelişkin cenin hücrelerinin birincil klonlamasını Neal First gerçekleştirdi En Az 120 hücrelik buzağı embriyosu klonlandı Bu fazla hücreli inek embriyosunun çekirdeği çıkarıldı ve çekirdek yumurta hücresine aktarıldı
*1996 – Ian Wilmut, Neal First ’ in deneyini koyunlar üstünde yaptı Ama embriyo hücrelerinin çekirdeğini elde etmek için hücrelerin duraklama dönemine gelmesini bekledi Daha Sonra çekirdekleri çıkarıp yumurta hücresine aktardı
*1997 – Dr Wilmut, 6 yaşındaki bir koyunun meme hücresinden klon üretti Bu kez çekirdek erişkin bir hücreden yani meme hücresinden alınıp yumurta hücresine aktarılmıştı Bu olaya “Somatik Nüklear Transfer adı verilmiştir Dolly 277 yumurta içinde tek hayatta kalan kuzuydu Dolly ’ nin oluştuğu hücresel Ocak 1996 ’ da birleştirilmişti
*1998 – Tıp doktoru G Richard Seed, o günlerde anne rahminden aldığı insan embriyosunu başka bir annenin rahmine aktarıyordu İnsan klonlamaya karşı duyduğu ilgiyi bildiri etti Bu konudaki alıngan denge, ahlakî tartışmalara yol açtı Tartışmalar sonucu Amerika Birleşik Devletlerinde insan klonlamaya aleyhinde yasalar konuldu
*1999 – 19 Avrupa ülkesi insanın kalıtımsal olarak kopyalanmasını yasaklayan sözleşmeyi Paris ’ te imzaladı
KLONLAMA TEKNOLOJİSİNİN GELİŞİMİ
Bu teknolojinin gelişim aşamalarını şöyle özetleyebiliriz;
1 Transgenik Teknolojisi
Gen veya gen parçalarının bir fertten alınıp bir diğer ferdin DNA ’ sına transferi biçiminde düşünülebilir Bu teknolojide gen ya da genler döllenmiş yumurtaya aktarılır Mesela kanser yaratıcı insan genleri fare embriyolarına aktarılarak hap sanayiinde tedavilerin testinde kullanılabilmektedir Bu teknoloji ile insandan koyuna, domuza, sığıra ve keçiye gen aktarımı yapılmakta, sütlerinde insan proteini üretilmesi yanı sıra organ, doku ve kan üretme imkanı da bulunmaktadır Bu protein ile emphysema ve cystic fibrosis gibi hastalıklar tedavi edilebilmektedir
2 Çekirdek Transfer Teknolojisi
Bu teknoloji bir hücredeki tüm genomu yani somatik kromozomların bir hücreden diğerine naklini açıklama eder Çekirdek,döllenmiş yumurta hücresinden alınmakta ve çekirdeği gücenmiş ama döllenmemiş yumurta hücresine yerleştirilmektedir Bu sistemle uygulanan böyle bir teknik klonlama olarak değerlendirilmemektedir Zira bir duplikasyon işlemi bulunmamaktadır Ancak burada sitoplazmada bulunan mitokondri DNA ’ ları farklıdır
3 Çekirdek Teknolojisini Kullanarak Yapılan Klonlama
İki şekilde yapılmaktadır;
a) Cenin Klonlama : Alınan misal, döllenmiş bir embriyodan alınıp yine aynı annenin yumurtasında çekirdek transferi yapılırsa bu durumda mitokondri DNA ’ ları aynı olacaktır Bu teknoloji benzer ikizlerin oluşturulmasında kullanılmakta ve cenin klonlama olarak bilinmektedir Sığır, kurbağa ve farede de başarılı şekilde denenmiştir İnsanlarda da bu alıcı klonlama üretilmiş fakat bu ikizler yaşatılamamıştır aynı zamanda basında klonlama olarak isimlendirilmesine rağmen bu uygulamada bambaşka çekirdekler kulanıldığı için bunlar reel klonlar değillerdir
b) Olağan Canlı Klonlama (Somatik Nüklear Transfer) : Dolly doğuncaya değin, bayağı bir canlıyı klonlamak olası değildi Organizma döllenmiş bir yumurtadan meydana gelmekte ve her bir hücre döllenme sonucunda oluşan tüm bir genomu içermektedir Her bir hücresel birbirinin tamamen aynısıdır Ancak, çoğaltma ve gelişme olayları hücrelerde farklılaşma meydana getirmekte ve beyin dokusu, yürek dokusu, deri, kemik vs oluşmaktadır Bir Takım genler somatik hücrelerde bu şekilde özel görevlere ayrıldığı zaman çalışmasını durdurmakta ve yalnızca ilgili deri, kemik gibi genleri çalışmaktadır Embriyonik klonlamada farklılaşmaya başlamamış döllenmiş yumurta hücresinin çekirdeği (genom) kullanılmaktadır Dolly ’ nin oluşumunda ise somatik bir dokudan alınan hücreyle bu operasyon başarılmıştır Bu transfer sonunda, somatik dokudaki çalışmayan genler tekrar çalışmaya başlamış ve genlerin çalışması organların oluşmasıyla durmuştur Genlerin gerektiği zamanda çalışması veya çalışmasını durdurması klonlamanın esasını oluşturmaktadır Bu uygulamada döllenmemiş yumurtanın çekirdeği çıkarılarak, somatik hücre çekirdeği bu yumurtanın içine yerleştirilmiştir Oluşan zigot, herhangi bir koyuna nakledilerek gelişmeye bırakılmıştır Bu uygulamanın embriyonik klonlamadan farkı, mitokonrdiyal DNA ’ nın bambaşka olmasından kaynaklanmaktadır Burada garip olan öteki nokta, Dolly bir babaya sahip değildir, fakat 3 anneye sahip olabilir Örneğin, annesi;
Genomu kullanılan bir dişi olabilir
Yumurta hücresini veren kadınsı olabilir
Gameti taşıyan bir kadınsı olabilir
KLONLAMA TEKNOLOJİSİNİN GELİŞİMİ
4 Kalıtımsal İkizlik
İkizlik kavramı iki veya daha fazla aynı kardeşlerin oluşması anlamındadır İkizlik, seksüel bir imal sonucudur Hücredeki tüm DNA iki farklı ferdin DNA ’ larının yarısını taşımaktadır Döllenmiş yumurta iki ya da daha artı parçaya her yerde bölünecek ve benzer cinsiyette fertler meydana getirecektir Bu olayın çekirdek transferi ile ilgisi yoktur Klonlama ise aseksüel bir üretimle ilgilidir Klonlamada mitokondri DNA ’ ları farlı olabilir ancak ikizlikte hepsi benzer edinmek zorundadır
5 Klonlamayla IVF (In Vitro Fertilizasyon) Arasındaki Farkı
IVF, yumurta hücresinin (şansı artırmak için birkaç adam başına) sperm tarafından tüpte döllendirilmesi ve daha sonra rahime implante edilmesi olayıdır Klonlamada ise yumurta hücresinin çekirdeği tüpte çıkarılıyor ve klonlanacak canlının çekirdeği bu hücreye veriliyor Dolayısıyla, yumurta hücresi bundan böyle büyüyeceğini sağlayan çekirdeğe sahip oluyor Bundan sonra bu yeni hücresel rahime implante ediliyor ve bayağı embriyolar gibi büyümeye devam ediyor Klon embriyolar, bayağı ve IVF (in vitro fertilizasyon) embriyoları birbirlerine çok artı benzemezler Roslin Enstitüsü ’ ndeki araştırmacılar, klon embriyolarının adi embriyolardan daha büyük olduğunu ve hamileliklerin başarısızlığının ve fetüs ölümüyle sonuçlanmasının daha çok rastlandığını veya sezeryan ameliyatlara gereklilik duyulduğunu saptamışlar *