KLONLAMA TEKNOLOJİSİ
Biyoteknoloji alanında tuhaf bir gelişme olarak algılanan Klonlama konusu ilk defa Şubat 1997’de İskoçya’nın Edinburg kentinde ortaya çıkmış ve "Dünyanın sonu", "Frankenstein" gibi ifadeleri de içeren söylentilerle dünyaya yayılmaya başlamıştır.
Aslında pek de ciddiye alınmayacak bu tür söylentilerin bu denli ciddiye alınması, işin içine çeşitli saygın bilim adamlarının ve dergilerin adlarının karışmasıyla olmuştur.
Klonlama, temel olarak herhangi bir molekülün veya organizmanın kopyasının çıkarılması anlamına gelmektedir. Bir organizmanın genetik kopyasını taşıyan diğer bir organizmaya da klon denilmektedir.
Klonlama kavramının geniş kitlelerce ilk olarak 1997 yılında İskoç bilim adamlarının klonlanmış koyun Dolly’nin 1996 yılında dünyaya geldiğini dünyaya duyurmalarıyla başlamıştır. "Dolly" adı, klonlamada kullanılan hücrenin meme bezi hücresi olduğundan göğüsleriyle ünlü Amerikalı ses sanatçısı ve kadın oyuncu Dolly Parton’un anısına verildiği söylenmektedir.
Biyolojik olarak klonlama; biyolojik materyalin kopyalanması için kullanılan farklı biyolojik işlemleri ifade etmek için bilim adamları tarafından kullanılan genel bir terimdir. Klonlamanın farklı üç çeşidi vardır:
1. DNA klonlama ,
2. Üremeyi sağlayan klonlama,
3. Tedavi için klonlama.
1. DNA Klonlama
“DNA klonlama” veya “Gen klonlama” terimleri aynı işlemi ifade etmek için kullanılmaktadır. Bir organizmadan alınan DNA parçasının, bakterisel plasmid gibi kendini kopyalayan bir genetik elemana transferidir. Bu DNA daha sonra yabancı bir ev sahibi hücreye yayılmaktadır. Bu teknoloji 1970’lerden beri kullanılmakta olup, bugünün moleküler biyoloji laboratuarlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
2. Üreme Amaçlı Klonlama
Üremeyi sağlayan klonlama var olan veya geçmişte yaşamış bir hayvanla aynı çekirdek DNA’sına sahip bir hayvanı üretmede kullanılan teknolojiye verilen isimdir.
Dolly üremeyi sağlayan bu klonlama teknolojisiyle üretilmişti. “Somatik hücre çekirdeği transferi” denilen bir işlemle, bilim adamları verici yetişkin hücrenin çekirdeğinden genetik materyali, çekirdeği (yani genetik malzemesi) alınmış yumurtaya aktarırlar. Hücre bölünmesini teşvik etmek için, verici hücrenin DNA’sını içeren yumurta kimyasal maddelerle ve elektrik akımıyla uyarılır. Klonlanan embriyon uygun bir safhaya kadar geliştiğinde, dişi alıcının rahmine taşınır ve doğuma kadar orada kalır.
Dolly veya çekirdek transferi ile üretilen diğer hayvanlar, aslında verici hayvanın tıpa tıp aynı kopyası değildir. Klonun sadece çekirdek DNA’sı verici ile aynıdır. Klonun genetik materyalinin bir kısmı çekirdek sokulan yumurtanın sitoplazmasındaki mitokondrilerden gelmektedir.
3. Tedavi için Klonlama:
Tedavi için klonlama, diğer bir ifadeyle “embriyon klonlaması” insan embriyonunun araştırma amaçlı üretilmesidir. Bu işlemin amacı insanı klonlamak olmadığı, hastalıkların tedavisi ve insan gelişiminin çalışılmasında kullanılacak kök hücreleri üretmek olduğu şeklindedir. Kök hücreleri biyomedikal araştırmalar için önemli olması, bu hücrelerin insan vücudunda özelleşmiş her tip hücrenin üretilmesinde kullanılabilmesinden kaynaklanmaktadır. Yumurta beş gün boyunca bölündükten sonra kök hücreler seçilip çıkarılmaktadır. Seçip çıkarma işlemi embriyona zarar verip yok eder. Bu da bir takım ahlaki endişeleri doğurmaktadır. Pek çok araştırmacının umudu, bir gün kök hücrelerinin kalp hastalıkları, Alzheimer hastalığı, kanser ve diğer hastalıkların tedavisinde kullanılabileceğidir.
Klonlama Uygulamalarının Tarihçesi
Canlıların klonlanması aslında Dolly ile başlamamıştır. 1952 yılında Robert Briggs ve Thomas King adlı araştırmacılar tarafından, yetişkin bir kurbağadan alınan tek bir beden hücresi kullanılarak bir yavru kurbağa yaratılmıştı. Bu yavru kurbağa, klonlanmış olduğu yetişkin kurbağanın kalıtsal özelliklerini taşıyordu. Burada kullanılan çekirdek aktarımı embriyondan yumurtaya yapılmıştı.
Bu ilk denemelerden sonra çeşitli zamanlarda, sazan balığı ve Kurbağalar ile başarılı denemler yapılmıştır. 1983 yılında James McGrath ve Davor Solter adlı araştırmacılar, çekirdek transferini ilk kez memeli canlılarda kullanmışlardır. 1986 yılında embriyon hücrelerinden ilk memeli canlılar, koyun ve inek klonlanmış, bunları domuz, keçi ve fareler izlemiştir. Daha sonra 1993 yılında kültür ortamında yetiştirilen embriyon hücrelerinden inek klonlanmış ve 1997’de Dolly’nin doğumuyla tüm dünya konu ile ilgilenmeye başlamıştır.
Ocak 1998’de Advanced Cell Technologies (ACT) adlı şirket, genleriyle oynanmış buzağılar klonlamayı başardılar. Araştırmacıların amacı, sütünde insanların kullanımı için ilaçlar bulunan buzağılar yaratmaktı.
Ağustos 1998’de Yeni Zelanda’da araştırmacılar, az bulunan özel cins bir ineği klonlamayı başarmışlardır.
Kasım 1998’de ABD’deki Biotech adlı şirket, bir inekten alınmış bir yumurta hücresi kullanarak insan hücrelerini klonladılar, ancak, araştırmacılar, embriyonların 14 hücrelik aşamayı geçmesine izin vermemişlerdi.
Mayıs 1999’da araştırmacılar, Dolly’nin biyolojik yaşının, klonlanmış olduğu altı yaşındaki koyunun biyolojik yaşıyla aynı olduğunu açıklamışlar.
Mart 2000’de Dolly’nin yaratıcıları, klonlanmış beş domuzun dünyaya geldiğini açıkladılar. Araştırmacılar, klonlanmış domuzların günün birinde insanlarda organ nakillerinde kullanılacak gen mühendisliği ürünü organlar sağlayabileceğini değerlendirmektedirler.
Kasım 2001’de, Massachusetts’te Advanced Cell Technologies (ACT) şirketi tedavi amaçlı uygulamalar için insan embriyonu klonlandığını açıklamıştır.
Şubat 2002’de evcil hayvanların klonlanmasında ilk adım atıldı. Texas’lı araştırmacılar, evcil bir kediyi klonladıklarını açıkladılar. “Copy cat” (kopya kedi) olarak adlandırılan yavru, genetik annesinin ikiziydi, ancak anne karnındaki beslenme sürecine bağlı olarak tüylerinin rengi annesinin tüylerinkinden farklıydı.
Aralık 2002’de Clonaid şirketinin sözcüsü, ilk insan klonunun, Eve (Havva) takma adlı bir bebeğin dünyaya geldiğini açıkladılar. Ancak şirket, bu iddiayı doğrulayacak kanıtları ortaya koyamadı.
Organ Nakli için Organlar Klonlanabilir mi?
Araştırmacılar, günün birinde organ ve doku nakli için tedavi amaçlı klonlamanın kullanılacağını umuyorlar. Bunu yapmak için, nakle ihtiyaca olan kişinin DNA’sı çekirdeği çıkarılmış bir yumurtaya yerleştirilir. Hastanın DNA’sının yerleştirildiği yumurta bölünmeye başladıktan sonra, her türlü dokuya dönüşebilen embriyonik kök hücreleri elde edilir. Kök hücreleri alıcıyla genetik uyumu olan organ ve dokuları üretmek için kullanılır. Teoride, klonlanan organın herhangi bir doku reddi yaşanmadan hastaya naklinin mümkün olması bekleniyor. Eğer organlar klonlanan insan embriyonlarından üretilebilirse, o zaman organ bağışlarına ihtiyaç da önemli ölçüde azalacaktır.
Klonlanmış organ nakillerinin mümkün olması için pek çok zorluğun üstünden gelinmesi gerekiyor. İnsan embriyonları üretimi, kök hücrelerinin elde edilmesi, ve kök hücrelerden organların üretimi için daha etkili teknolojilerin geliştirilmesi gerekiyor.
Klonlama Hakkında Yanlış Bilinenler
Klonlama hakkındaki yanlış bilinenlerden birisi, klonun orijinal organizmayla aynı yaşta olacağı inancıdır. Ancak; klonlama; embriyonu yaratmak için bir alternatif yöntemdir, yetişkin bir organizma yaratmak için değil. Bundan dolayı, embriyon yaratıldıktan sonra, tıpkı spermle döllenmiş bir yumurtanın geçirdiği evreler gibi aynı evrelerden geçmek zorundadır. Bu da hamile kalmaya vekalet eden bir anne ve embriyonun gelişip büyümesi için yeterli süreye gereksinim doğurur.
Klonlama hakkındaki ikinci yanlış inanç, klonun orijinal organizmanın karbon kopyası olacağı inancıdır. Kalıtsal materyal olan genler kişisel özellikleri belirlemesine rağmen, çevresel etkenler organizmanın veya kişinin fiziksel görünümü ve kişiliğini önemli ölçüde etkilemektedir. Mesela tek yumurta ikizleri genetik olarak aynı olmasına rağmen, tıpkısının aynısı olan bir görünüme ve karaktere sahip değildirler.
Aslında pek de ciddiye alınmayacak bu tür söylentilerin bu denli ciddiye alınması, işin içine çeşitli saygın bilim adamlarının ve dergilerin adlarının karışmasıyla olmuştur.
Klonlama, temel olarak herhangi bir molekülün veya organizmanın kopyasının çıkarılması anlamına gelmektedir. Bir organizmanın genetik kopyasını taşıyan diğer bir organizmaya da klon denilmektedir.
Klonlama kavramının geniş kitlelerce ilk olarak 1997 yılında İskoç bilim adamlarının klonlanmış koyun Dolly’nin 1996 yılında dünyaya geldiğini dünyaya duyurmalarıyla başlamıştır. "Dolly" adı, klonlamada kullanılan hücrenin meme bezi hücresi olduğundan göğüsleriyle ünlü Amerikalı ses sanatçısı ve kadın oyuncu Dolly Parton’un anısına verildiği söylenmektedir.
Biyolojik olarak klonlama; biyolojik materyalin kopyalanması için kullanılan farklı biyolojik işlemleri ifade etmek için bilim adamları tarafından kullanılan genel bir terimdir. Klonlamanın farklı üç çeşidi vardır:
1. DNA klonlama ,
2. Üremeyi sağlayan klonlama,
3. Tedavi için klonlama.
1. DNA Klonlama
“DNA klonlama” veya “Gen klonlama” terimleri aynı işlemi ifade etmek için kullanılmaktadır. Bir organizmadan alınan DNA parçasının, bakterisel plasmid gibi kendini kopyalayan bir genetik elemana transferidir. Bu DNA daha sonra yabancı bir ev sahibi hücreye yayılmaktadır. Bu teknoloji 1970’lerden beri kullanılmakta olup, bugünün moleküler biyoloji laboratuarlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
2. Üreme Amaçlı Klonlama
Üremeyi sağlayan klonlama var olan veya geçmişte yaşamış bir hayvanla aynı çekirdek DNA’sına sahip bir hayvanı üretmede kullanılan teknolojiye verilen isimdir.
Dolly üremeyi sağlayan bu klonlama teknolojisiyle üretilmişti. “Somatik hücre çekirdeği transferi” denilen bir işlemle, bilim adamları verici yetişkin hücrenin çekirdeğinden genetik materyali, çekirdeği (yani genetik malzemesi) alınmış yumurtaya aktarırlar. Hücre bölünmesini teşvik etmek için, verici hücrenin DNA’sını içeren yumurta kimyasal maddelerle ve elektrik akımıyla uyarılır. Klonlanan embriyon uygun bir safhaya kadar geliştiğinde, dişi alıcının rahmine taşınır ve doğuma kadar orada kalır.
Dolly veya çekirdek transferi ile üretilen diğer hayvanlar, aslında verici hayvanın tıpa tıp aynı kopyası değildir. Klonun sadece çekirdek DNA’sı verici ile aynıdır. Klonun genetik materyalinin bir kısmı çekirdek sokulan yumurtanın sitoplazmasındaki mitokondrilerden gelmektedir.
3. Tedavi için Klonlama:
Tedavi için klonlama, diğer bir ifadeyle “embriyon klonlaması” insan embriyonunun araştırma amaçlı üretilmesidir. Bu işlemin amacı insanı klonlamak olmadığı, hastalıkların tedavisi ve insan gelişiminin çalışılmasında kullanılacak kök hücreleri üretmek olduğu şeklindedir. Kök hücreleri biyomedikal araştırmalar için önemli olması, bu hücrelerin insan vücudunda özelleşmiş her tip hücrenin üretilmesinde kullanılabilmesinden kaynaklanmaktadır. Yumurta beş gün boyunca bölündükten sonra kök hücreler seçilip çıkarılmaktadır. Seçip çıkarma işlemi embriyona zarar verip yok eder. Bu da bir takım ahlaki endişeleri doğurmaktadır. Pek çok araştırmacının umudu, bir gün kök hücrelerinin kalp hastalıkları, Alzheimer hastalığı, kanser ve diğer hastalıkların tedavisinde kullanılabileceğidir.
Klonlama Uygulamalarının Tarihçesi
Canlıların klonlanması aslında Dolly ile başlamamıştır. 1952 yılında Robert Briggs ve Thomas King adlı araştırmacılar tarafından, yetişkin bir kurbağadan alınan tek bir beden hücresi kullanılarak bir yavru kurbağa yaratılmıştı. Bu yavru kurbağa, klonlanmış olduğu yetişkin kurbağanın kalıtsal özelliklerini taşıyordu. Burada kullanılan çekirdek aktarımı embriyondan yumurtaya yapılmıştı.
Bu ilk denemelerden sonra çeşitli zamanlarda, sazan balığı ve Kurbağalar ile başarılı denemler yapılmıştır. 1983 yılında James McGrath ve Davor Solter adlı araştırmacılar, çekirdek transferini ilk kez memeli canlılarda kullanmışlardır. 1986 yılında embriyon hücrelerinden ilk memeli canlılar, koyun ve inek klonlanmış, bunları domuz, keçi ve fareler izlemiştir. Daha sonra 1993 yılında kültür ortamında yetiştirilen embriyon hücrelerinden inek klonlanmış ve 1997’de Dolly’nin doğumuyla tüm dünya konu ile ilgilenmeye başlamıştır.
Ocak 1998’de Advanced Cell Technologies (ACT) adlı şirket, genleriyle oynanmış buzağılar klonlamayı başardılar. Araştırmacıların amacı, sütünde insanların kullanımı için ilaçlar bulunan buzağılar yaratmaktı.
Ağustos 1998’de Yeni Zelanda’da araştırmacılar, az bulunan özel cins bir ineği klonlamayı başarmışlardır.
Kasım 1998’de ABD’deki Biotech adlı şirket, bir inekten alınmış bir yumurta hücresi kullanarak insan hücrelerini klonladılar, ancak, araştırmacılar, embriyonların 14 hücrelik aşamayı geçmesine izin vermemişlerdi.
Mayıs 1999’da araştırmacılar, Dolly’nin biyolojik yaşının, klonlanmış olduğu altı yaşındaki koyunun biyolojik yaşıyla aynı olduğunu açıklamışlar.
Mart 2000’de Dolly’nin yaratıcıları, klonlanmış beş domuzun dünyaya geldiğini açıkladılar. Araştırmacılar, klonlanmış domuzların günün birinde insanlarda organ nakillerinde kullanılacak gen mühendisliği ürünü organlar sağlayabileceğini değerlendirmektedirler.
Kasım 2001’de, Massachusetts’te Advanced Cell Technologies (ACT) şirketi tedavi amaçlı uygulamalar için insan embriyonu klonlandığını açıklamıştır.
Şubat 2002’de evcil hayvanların klonlanmasında ilk adım atıldı. Texas’lı araştırmacılar, evcil bir kediyi klonladıklarını açıkladılar. “Copy cat” (kopya kedi) olarak adlandırılan yavru, genetik annesinin ikiziydi, ancak anne karnındaki beslenme sürecine bağlı olarak tüylerinin rengi annesinin tüylerinkinden farklıydı.
Aralık 2002’de Clonaid şirketinin sözcüsü, ilk insan klonunun, Eve (Havva) takma adlı bir bebeğin dünyaya geldiğini açıkladılar. Ancak şirket, bu iddiayı doğrulayacak kanıtları ortaya koyamadı.
Organ Nakli için Organlar Klonlanabilir mi?
Araştırmacılar, günün birinde organ ve doku nakli için tedavi amaçlı klonlamanın kullanılacağını umuyorlar. Bunu yapmak için, nakle ihtiyaca olan kişinin DNA’sı çekirdeği çıkarılmış bir yumurtaya yerleştirilir. Hastanın DNA’sının yerleştirildiği yumurta bölünmeye başladıktan sonra, her türlü dokuya dönüşebilen embriyonik kök hücreleri elde edilir. Kök hücreleri alıcıyla genetik uyumu olan organ ve dokuları üretmek için kullanılır. Teoride, klonlanan organın herhangi bir doku reddi yaşanmadan hastaya naklinin mümkün olması bekleniyor. Eğer organlar klonlanan insan embriyonlarından üretilebilirse, o zaman organ bağışlarına ihtiyaç da önemli ölçüde azalacaktır.
Klonlanmış organ nakillerinin mümkün olması için pek çok zorluğun üstünden gelinmesi gerekiyor. İnsan embriyonları üretimi, kök hücrelerinin elde edilmesi, ve kök hücrelerden organların üretimi için daha etkili teknolojilerin geliştirilmesi gerekiyor.
Klonlama Hakkında Yanlış Bilinenler
Klonlama hakkındaki yanlış bilinenlerden birisi, klonun orijinal organizmayla aynı yaşta olacağı inancıdır. Ancak; klonlama; embriyonu yaratmak için bir alternatif yöntemdir, yetişkin bir organizma yaratmak için değil. Bundan dolayı, embriyon yaratıldıktan sonra, tıpkı spermle döllenmiş bir yumurtanın geçirdiği evreler gibi aynı evrelerden geçmek zorundadır. Bu da hamile kalmaya vekalet eden bir anne ve embriyonun gelişip büyümesi için yeterli süreye gereksinim doğurur.
Klonlama hakkındaki ikinci yanlış inanç, klonun orijinal organizmanın karbon kopyası olacağı inancıdır. Kalıtsal materyal olan genler kişisel özellikleri belirlemesine rağmen, çevresel etkenler organizmanın veya kişinin fiziksel görünümü ve kişiliğini önemli ölçüde etkilemektedir. Mesela tek yumurta ikizleri genetik olarak aynı olmasına rağmen, tıpkısının aynısı olan bir görünüme ve karaktere sahip değildirler.
Genetik
-
İnsanlarda Kaç Kromozom Vardır?
-
Sık görülen mikrodelesyon sendromları nelerdir?
-
Bilim insanları kromozomları nasıl inceler?
-
Arkea'da Kromozomlar ve DNA Replikasyonu
-
DNA Onarım Mekanizmaları Nelerdir?
-
DNA hasarına neden olan etkenler nelerdir?
-
XYY Süper Erkek Sendromu - JACOB’S, Sendromu
-
Bitki doku kültürü çalışmaları ile haploid bitkiler elde edilebilir
-
Gram pozitif bakterilerden genomik DNA izolasyon protokolü
-
E. coli bakterisinden genomik DNA izolasyon protokolü
-
DNA’nın Keşfi
-
İnsan Genom Projesi Nedir ? Amaçları Nelerdir ?
-
Genomik mikrodizilimlerle ikilenme teşhisi yöntemi
-
Gen duplikasyonu ve amplifikasyonu nedir?
-
DNA ile RNA Arasndaki Farklar ve Benzerlikler Nelerdir