Klonlama Nedir?

Klonlama
MsXLabs.org & Vikipedi, özgür ansiklopedi

Sponsorlu Bağlantılar

Klonlama, temel olarak, herhangi bir şeyin aynısının kopyalanması anlamına gelmektedir. Klon ise; tek bir bireyden eşeysiz üreme yoluyla üretilmiş, genetik yapısı birbirinin tıpatıp aynı olan canlı topluluğuna karşılık gelen bir biyoloji terimidir ve kısaca "cl." simgesiyle gösterilir. Klonlama, biyolojinin çeşitli dallarında farklı biçimlerde karşımıza çıkabilen bir terimdir.
Genetikte klonlama, DNA'nın belli bir bölümünün, genellikle de bir genin kopyasını oluşturmak için kullanılan yöntemleri kapsayan bir terimdir. Bu yolla oluşturulan DNA parçaları, araştırmalarda kullanılır. Bir canlının DNA'sının onunla eş, yeni bir canlı oluşturmada kullanıldığı yönteme ise genellikle "bedensel hücre çekirdeği aktarımı" denilmektedir.
Biyolojik anlamda klonlama, tek hücreli canlıların üreme şeklidir (klonal çoğalma). Bunun dışında çok hücreli organizmalarda da belli konularda özelleşmiş hücrelerin bölünerek kendilerini tekrar oluşturmasına da "klonal çoğalma" denir. Buna en iyi örnek insanlardaki bağışıklık sistemi hücreleridir. Belli bir etki karşısında patojeni tanıyan bu hücreler, doğru antikoru üretme kapasitesine sahip hücreleri klonal olarak çoğaltırlar ve hastalıkla savaşırlar.

Tarihsel Gelişimi
Bahçecilikte klon yetiştirilmesinin tarihi eski çağlara değin iner. Örneğin bazı elma çeşitlerinde ağaçların her biri mutasyona uğramış tek bir bitkiden üretilmiştir ve genetik yapıları eşittir. Meyve ağaçları ile süs bitkilerinin çoğu bu yöntemle üretilir.
"Klonlama" kavramının geniş kitlelerce duyulmaya başlanması, 1997 yılında Roslin Enstitüsü'ndeki İskoç bilim adamı olan Dr. Wilmut ve ekibinin koyun "Dolly"i üretmeleri ile başlamıştır. Dünya çapında gördüğü ilginin bir kısmı bilimsel gelişim, bir kısmı da etik sorunlar nedeniyledir. Aslında klonlamanın temeli çok daha öncelere, bakteri ile yapılan çalışmalara dayanmaktadır.

Bölümleri
Klonlamayı temelde üç ana başlığa ayrılarak incelenebilir:

Moleküler klonlama (Rekombinant DNA teknolojisi)
Çoğaltımsal klonlama
Terapi Amaçlı klonlama

Moleküler Klonlama (bak. Moleküler Klonlama (Gen Çoğaltımı))
Bu teknik, herhangi bir DNA parçasının, plazmid ya da fajmid gibi kendini eşleme yeteneği olan bir başka DNA parçası içine vektör yerleştirilmesi ve bu bileşimin vektörün çoğaltılması işlemlerini içerir. Bu teknik, günümüz biyoloji biliminin neredeyse her alanında çok önemli kullanım alanına sahiptir.

Çoğaltımsal Klonlama
Bu teknik, bir organizmanın (donör) genetik materyalinin hepsinden (genom) alınıp, başka bir organizma (alıcı) içine yerleştirilmesini içerir. Donör DNA´sının üreyebilmesi için alıcının eşey hücrelerinin içine yerleştirilmesi gerekir. Örneğin Dolly klonlanırken, bir koyundan alınan genom, başka bir koyunun yumurta hücresi içine koyulmuş ve bu yumurta hücresi taşıyıcı anne (foster mother) içinde üremeye başlamıştır. Bu tip klonlama, aslında tüp bebek yönteminin sperm olmadan gerçekleştirilmesine benzemektedir. Donörden alınan genom yalnızca donörü temsil ettiğinden, oluşacak bireyler de aslında donörün kopyası olacaklardır. Bu yolla klonlanan organizmalardan bazıları şunlardır: Kurbağa, kedi, maymun, koyun, keçi, inek, fare, domuz ve tavşan.

Terapi Amaçlı Klonlama
Bu tip klonlama belki de etik olarak en çok tartışılan klonlama biçimidir. Bu teknikte, insan embriyolarının kök hücreleri alınıp, hasta insanlarda kullanılması esastır. Buna örnek olarak lenf kanserlerinde embriyonik kemik iliği hücrelerinin kanserli doku ile değiştirilmesi verilebilir. Bilimsel çalışmalar sonucunda, embriyonik kök hücrelerinin yetişkinlerde bulunan herhangi bir hücre çeşidini yapabileceği bilinmektedir. Bu nedenle doğru kullanılan kök hücreleri, tıpta çığır açacak devrimsel yeni kullanım alanları doğurmaktadır ve hastalıkların tedavisinde bizi çözüme bir adım daha yaklaştırmaktadır.

Klonlanmış Canlılar

Klonlanan ilk memeli - koyun Dolly

"Bedensel hücre çekirdeği aktarımı" yöntemiyle oluşturulmuş embriyoların gelişmesiyle ortaya çıkan canlılardır. Bu yöntemde, yetişkin bir canlıdan alınan hücre çekirdeği, hücre çekirdeği çıkarılmış bir embriyo hücresine aktarılır. 1996 yılında klonlanan Dolly, bu yöntemle ortaya çıkarılan ilk memeli canlıdır.

İribaş - 1952
Sazan - 1963
Koyun - 1996
Şebek - 2000
Sığır - 2001
Kedi - 2001
Katır - 2003
At - 2003

klonlanan diğer hayvanlardan bazılarıdır.

Ayrıca bakınız:

Klonlama Uygulamaları

Klonlama Nedir, Ne Değildir?
DNA’nın hikâyesi Friedrich Miescher isimli İsviçreli biyoloğun 1868 yılındaki çalışmaları ile başladı. Friedrich Miescher DNA’yı bulunduğu ortamdan ayırarak özelliklerini araştırdı. Miescher ve onun gibi düşünenler DNA’nın kalıtımda anahtar rolü üstlendiğini savunsalar da, karşı görüşte olan biyologlar, proteinlere nazaran daha basit bir kimyasal yapısı olduğundan DNA’yı bu kabiliyette görmediler. 1943 yılında DNA’nın genetik bilgiyi taşıdığına dair ilk deliller Oswald Avery ve arkadaşları tarafından bulundu. Bu deney sonuçlarına rağmen bilim çevreleri bu gerçeği kabullenmekte yavaş davrandı.

Sponsorlu Bağlantılar

20 aminoasidin farklı uzunluktaki farklı dizilişleri neticesi birbirinden ayrılan proteinlere nazaran, sadece 4 bazın farklı dizilişleri ile birbirinden ayrılan DNA, biyologların gözünde kalıtımı nesilden nesile aktaracak kadar bilgiyi taşıyamayacağı kanısını uyandırıyor ve biyologlar bu işi olsa olsa yine proteinler yapıyordur diye düşünüyorlardı. 1952 yılında Alfred Hershey ve Martha Chase bakteriyal virüslerle ilgili yaptıkları çalışmalar sonucunda DNA’nın genetik materyal taşıdığını net olarak isbat ettiler. Bu deneylerle DNA’nın genetik bilgiyi yeni nesillere aktardığı anlaşılsa da bu olayın nasıl bir mekanizma ile gerçekleştiği 1953 yılına kadar bir sır olarak kalmaya devam etti.

Bu sırrı Watson, Crick, Franklin ve Wilkins’in çalışmaları çözdü. 1953 yılı baharında DNA’nın çift sarmal yapısı keşfedildi ve böylece hayatın bu sırlı molekülünün nasıl bir mekanizma ile hayatın şifresini sakladığı, gelecek nesillere aktardığı ve bu şifrenin protein sentezinde nasıl kullanıldığı ortaya çıktı. Kimyasal yapısının basitliği nedeni ile bu kadar ağır ve kompleks bir vazifeyi üstlenemeyeceği düşünülen DNA; görünürdeki maddelerin kuru birer sebepten ibaret olduğunu ve her şeyde görünmeyen bir elin işlediğini insanlığa ilan etmiş oldu.

DNA’nın çift sarmal yapısının keşfinden sonra moleküler biyoloji ve biyokimyada çok önemli ilerlemeler sağlanırken, bir yandan da bu bilgiler yavaş yavaş ticarete dökülerek ‘biyoteknoloji’ devri kendini hissettirmeye başladı. İlk önce rekombinant DNA teknolojileri ile mikroorganizmalara gen aktarma çalışmaları, sonra bu çalışmaların daha yüksek organizmalara yönlendirilmesi ve nihayet Dolly ile sonuçlanan klonlama tekniği 20. yüzyıla damgasını vuran gelişmelerdi.

Aslında klonlama denince sadece Dolly gibi bir bireyin genetik kopyasının oluşturulması akla gelse de, klonlamanın bilimde iki farklı mânâsı daha var: Moleküler biyoloji teknikleri kullanarak bir DNA dizisine eş DNA üretmek veya bir hücreden yola çıkarak hücre bölünmesi ile genetik olarak birbirine eş hücre grubunun oluşması da klonlama tabirinin ifade ettiği olaylardır. Yani aslında vücüdumuzu oluşturan hücreler de diğer pek çok mikroorganizma gibi bölünerek çoğaldıklarından, bu şekilde klonlama doğal olarak her an gerçekleşmeye devam etmektedir.

Yine klonlama denince birbirinden ayırdedilmesi gereken iki farklı konu daha var; tedavi amaçlı klonlama (therapeutic cloning) ve çoğalmaya yönelik klonlama (reproductive cloning).

Tedavi amaçlı klonlamada amaç, kişiye özel kök hücreleri (stem cells) üretmektir. Kök hücreleri yetişkin canlıda bulunan farklılaşmış hücre tiplerinden herhangi birine dönüşerek bozulmuş ya da hastalıklı dokuları yenileme özelliği sergiler. Eğer kök hücresi kişinin kendi genetik materyalini taşımıyorsa bu uyumsuzluk hücrelerin hasta tarafından reddedilmesine yol açar. İşte bu noktada klonlama tekniklerine ihtiyaç duyulur.

Çekirdeği çıkartılmış insan yumurtasına hastadan alınmış hücre çekirdeği aktarılır; kültür ortamında yetiştirilen ve yaklaşık 100 hücreye sahip olan embriyo, kök hücre kaynağı olarak kullanılır. Daha sonra ihtiyaca göre bu embriyonik kök hücrelerinin kan hücreleri, sinir hücreleri gibi farklılaşmış hücre gruplarına dönüşmeleri sağlanarak hastanın istifadesine sunulur. Eğer kültür ortamındaki bu embriyo taşıyıcı, anneye yerleştirilir ve bebeğin doğması sağlanırsa o zaman çoğalmaya yönelik klonlama, (reproductive cloning) gerçekleşmiş olur. İnsan klonlama ile ilgili konuları bir sonraki sayıya havale edip tedavi amaçlı klonlama ile ilgili tartışmalardan bahsedelim.

Tedavi amaçlı klonlama teknikleri kullanılarak bunama (alzheimer), şeker hastalığı, lösemi gibi hastalıkları tedavi etme konusunda başarı elde etme plânlanıyor.

Ancak tedavi amaçlı klonlama çalışmalarına karşı çıkanlar da var. Özellikle insan embriyosunun kullanılması ahlakî tartışmaları beraberinde getiriyor. Bu yöntemi savunanlar yaklaşık 100 hücreden oluşan, henüz mikroskopik boyutlarda olan ve hiçbir organa sahip olmayan embriyoların deneylerde kullanılmasının ahlakî olarak bir problem oluşturmaması gerektiğini iddia ediyorlar.

Bir kısım biyologlar ise kısırlık merkezlerindeki tüp bebek çalışmaları sonucunda araştırma kurumlarına bağışlanan yüzlerce ekstra embriyonun olduğunu ve bunların tedavi amaçlı klonlama çalışmalarında kullanılabileceğini vurguluyorlar. Bazı gruplar sinir hücrelerinin oluşmaya başladığı 14 günlük süre sonunda embriyolar birey sıfatını kazanırlar, bu nedenle 14 günlükten küçük embriyolar bu teknik için kullanılabilir diyor.

Bazıları ise ilk günden itibaren birey sıfatını kazanırlar ve embriyolarla uğraşmanın insanlarla uğraşmaktan farkı yoktur düşüncesinde. Diğer bir grup araştırmacı ise kök hücrelerinden yararlanmak için embriyolardan yararlanmak yerine, yetişkin bedeninde hâlihazırda bulunan kök hücrelerini kullanma yollarının bulunması için çaba harcanmasının daha isabetli olduğunu ifade ediyor. Yani ortamda çok değişik fikirler var.

Klonlama çalışmalarının düzenlenmesi ile ilgili kanunlar ele alınırken toptan yasaklayıcı bir kanun yerine, tedavi amaçlı klonlama ile insan klonlama ayrı olarak ele alınıp değerlendiriliyor. Tedaviye yönelik klonlama hakkında tartışmalar sürerken, bazı ülkeler tedavi amaçlı klonlamayı 14 günlükten küçük embriyoların kullanılması şartıyla yasallaştırmış bulunuyorlar.

Klonlama Nedir, Ne Değildir? / Çoğalmaya Yönelik Klonlama
Klonlama çalışmaları 1996 yılında Dolly isimli meşhur koyunun dünyaya gelmesiyle gündemimize taşındı ve hâlâ da bu konu hakkında tartışmalar devam ediyor. Dolly aslında o tarihe kadar klonlanmış ilk canlı değildi ancak onun dünyaya gelmesinde kullanılan metod olarak diğer klonlanmış canlılardan farkı vardı. İsterseniz ilk önce neden klonlama çalışmaları yapıldı kısaca onu bir gözden geçirelim. Klonlama çalışmalarının görünürdeki amaçlarından bazıları şunlar:

• Araştırmalarda kullanılmak üzere, birbirinin aynısı olan hayvanları üreterek yapılan deneyler sırasında hayvanlar arasındaki farklılıkların deney sonuçlarını etkilemesini engellemek.

• Ticarî değeri olan hayvanların hepsinde aynı özellikleri yakalamak için seçilen bir hayvanı kopyalayarak çoğaltmak.

• Nesli tükenmekte olan hayvanların yeniden çoğalmalarını sağlamak.

• Tedavi amaçlı hastaya özel doku ve organ üretmek.

Dört Ayaklı İlaç Fabrikaları
Dolly’den çok önce 1990 yılında Tracy isimli bir koyun dünyaya geldi. Tracy’yi diğer koyunlardan ayıran özellik, sütünde alpha-1-antitrypsin (AAT) adı verilen bir enzimin salgılanmasıydı. Bazı akciğer hastalıklarının tedavisinde kullanılan bu enzim normalde insan kan plazmasından elde ediliyor. Bu metod hem pahalı hem de hastalık taşıma riski var. Wilmut ve Campbell, AAT enziminin genetik kodunu Tracy’ye aktardılar; Tracy bir klon değil ama gen aktarımı yapılmış bir koyundu.

Tracy büyüdükten sonra sütünün her litresinde yaklaşık 40 gram AAT salgılamaya başladı, yani kısaca dünyanın ilk dört ayaklı ilaç fabrikalarından biri oldu. Peki niçin insülin gibi AAT enzimini de mikroorganizmalardan yararlanarak daha kolay bir şekilde üretmediler de bir koyunu seçtiler? Çünkü mikroorganizmaların protein üretiminde kullanılmalarının da bazı sınırları var. Mesela, AAT gibi bazı proteinlerin aktif hale gelmeleri için üretimleri sonrasında bazı kimyasal değişikliklerin yapılması gerekiyor.

Ancak mikroorganizmalar bu işlemleri gerçekleştirecek sistemden yoksunlar. Bu tür proteinler için mikroorganizmalar yerine hayvanların ‘biyoreaktör’ olarak kullanılması gündeme geldi ve bunun ilk örneklerinden biri de Tracy oldu. Tracy’den sonra, Tracy’nin yavrularının sütlerinde de protein salgılanması ve böylece sürekli üretim yapılması plânlanıyordu. Ancak bir problem vardı. Tracy’den dünyaya gelen kuzular protein üretiminde anneleri kadar verimli değillerdi. Ama buna da bir çare düşünüldü.

Tracy’yi genetik olarak kopyalayarak çoğaltmak ve yüksek verimde AAT üreten bir grup üretmek. Daha sonra bunları kendi aralarında doğal yollardan çoğaltarak üretimin sürekliliğini sağlamak. Yani kopyalama çalışmalarına başlanılmasının bir sebebi sadece et veya süt kalitesi yüksek zirai hayvanların kopyalanarak çoğaltılması değil; aynı zamanda ilaç fabrikalarına dönüştürülmüş koyunların çoğaltılabilmesiydi.

Biyolojinin En Temel Sırrını Çözmede Dolly’nin Katkısı
Yapılan çalışmalar sonucunda 5 Temmuz 1996 yılında Dolly dünyaya geldi ve Şubat 1997’de ise bu deney dünyaya duyurularak Dolly dünyanın en meşhur koyunu olarak tarihe geçti. Wilmut ve Campbell, Dolly’yi netice veren çalışmalarını, ticarî amaçların haricinde, biyolojinin en temel sorularından biri olan hücre özelleşmesini de anlamaya doğru atılan bir adım olarak görüyorlardı. Canlı hayatı bir hücreyle başlıyor; hücre belli bir sayıya ulaşana kadar çoğalıyor, daha sonra da farklılaşarak göz, kas veya kemik hücresi olarak bedene ve yeni bir bireye dönüşüyor.

Sadece bir hücrenin çoğalırken yüzlerce farklı kılık ve şekle bürünebilmesi hâlâ biyolojide cevabı bulunamamış bir sır olarak duruyor. İşte Wilmut ve Campbell’in amaçlarından biri de bu sırra bir kapı aralamaktı. Ancak bu gizemi çözmek yerine, Dolly yeni soruları gündeme taşıdı. Dolly’nin özelleşmiş bir hücrenin çekirdeği kullanılarak dünyaya gelmesi, tahmin edilenin aksine özelleşmiş hücre DNA’sının yeniden programlanabileceğini gösterdi. Bunun tam olarak nasıl gerçekleştiği ise zihinlerde yeni bir soru işareti.

Dolly’den Sonra Polly
Dolly’den sonra 1997 yılında Polly isimli koyun dünyaya geldi. Polly’yi özel yapan ise Tracy ve Dolly’de kullanılan gen aktarımı ve klonlama tekniklerinin ikisinin birden kullanılmasıydı. Polly sütünde hemofili hastalalarında kullanılması amaçlanan kan pıhtılaştırma faktörü IX’u salgılıyor. Koyun sütünden ilaç olarak kullanılabilecek proteinlerin eldesi teorik olarak güzel bir fikir.

Ama pratikte ne gibi problemler saklı? Tracy artık yok, ömrünü tamamladı. Ancak onun yavrularının sütünden elde edilen AAT enzimi için klinik deneyler yapılıyor. Wilmut ve Campbell 2000 yılında yayınlanan kitaplarında AAT’nin 2001 yılında piyasaya sürülme ihtimalinden bahsediyorlardı. Ancak bunun aksine 2001 yılında klinik testleri yapan şirketler faz 3 deneylerin ertelendiğini ve ilacın piyasaya sürülmesinin 2007’ye kadar gecikeceğini duyurdular. Klinik testlerdeki bu erteleme hayvanların biyoreaktör olarak kullanılmasına yönelik şüphelerin artmasına neden oldu. Fikir teorik olarak güzel ama bakalım klinik test sonuçları ne gösterecek.

İnsan Klonlama
Dolly’nin doğumunun ilanından itibaren gazete ve dergilerde klonlama ile ilgili çok sayıda yazı yayınlandı. Bazı yayınlarda eskiden yaşamış bazı ünlülerin kopyalanmasından veya bir yakınını kaybeden insanların yakınlarının klonlanmasından bahsedilir oldu. Gerçekte Dolly genetik annesinin %100 kopyası değil. Dolly’ye aslında “DNA klonu” ya da “genetik klon” demek daha doğru olur. Çünkü Dolly genetik annesi ile aynı hücre çekirdeği DNA’sını paylaşıyor ancak hücre sıvısı, mitokondri organelinde bulunan DNA, ayrıca büyüdüğü embriyonik ortamı genetik annesinden farklı.

Genler sürekli olarak bulundukları ortamla diyalog içindedirler ve çevresel faktörlere göre genomun uygulama alanları değişir. İkizler aynı DNA, aynı sitoplazma ve aynı ortamı paylaşarak dünyaya gelseler dahi yaş ilerledikçe aralarında genetik farklılaşma başlayacaktır. İkizlerde bile böyle bir farklılaşma oluyorsa, ikizlere göre daha fazla farklılığa sahip klonlarda bu durum daha da fazla etkisini gösterecektir. Bu nedenle bilimsel olarak ne Hitler, ne Newton ne de yaşayan herhangi bir insanın %100 kopyasının dünyaya gelmesi olası değil. Zaten bir insanı Hitler ya da Einstein yapan sadece o kişinin DNA’sı değil, aynı zamanda o kişinin yaşadığı ortam ve yetiştirilme koşullarıdır.

Dolly’nin dünyaya gelmesinde başarı oranı 277’de 1, yani oldukça düşük. Peki insan klonlama çalışmalarında başarı oranı ne olacak? Wilmut kendisiyle yapılan bir röportajda organ naklinde kullanılmak amacıyla domuzları klonlama çalışmaları yaptığından bahsediyor ve bu prosesde belki dört-beş bin embriyodan daha fazlasıyla hiçbir başarı elde edemeden çalıştıklarını belirtiyor ve ekliyor: “İnsan klonlanması plânlanıyorsa bu kadar çok embriyo nereden bulunacak; böyle birşeyi insanlara yapmayı düşünmek bile iğrenç.

Klonlama ve Yaratılış Gerçeği
Biyoteknoloji endüstri olarak doğal kaynaklara bağımlıdır. Günümüz teknolojileri ile laboratuvarda işe yarayan bir gen yapmak imkansızdır. Yani biyoteknoloji doğadaki kaynakları bulmaya ve kullanmaya devam edecektir. Jeremy Rifkin’in de belirttiği gibi, biyoteknoloji ile genetik materyal bulunup kullanılabilir ama laboratuvar şartlarında yaratılamaz.

Bu gerçek bilinmesine rağmen bazılarınca gen aktarma teknikleri veya klonlama ile bilim adamlarının Yaratıcı rolünü oynadıkları iddia ediliyor. Hatta Wilmut ve Campbel’in klonlama ile ilgili yazdıkları bir kitaba İkinci Yaratılış (The Second Creation) ismi verilmiş. Sanırım yayınlarda görülen bu tür yazı başlıklarındaki amaç biraz da dikkati çekip okuyucu kitlesini çoğaltmak.

Yapılan çalışmaların detaylarına ulaşma fırsatı olmayan insanlarda sanki ortada yaratılan bir şeyler varmış gibi bir izlenim bırakılıyor. Halbuki klonlama olsun, canlılara gen aktarımı deneyleri olsun hepsi var olan biyolojik maddeleri kullanmaya yöneliktir. Yapılan çalışmalar, biyolojik dünyada meydana gelen olayları anlamaya çalışmak ve anlaşılabilen mekanizmaları kullanarak insanlığın istifadesine sunmak içindir.

Yaratma fiili ancak Hâlık-ı Külli Şey’e mahsustur; yoksa insanoğlu bir proteini bile yaratmaktan acizken nasıl bir koyunu yaratabilir. Proteinlerin yaratılmasını bırakın; labaratuvar şartlarında, bütün malzeme ve aletler kullanılsa dahi üretilemediğindendir ki, ya bakterilere ya da koyun gibi canlılara protein üretimi yaptırmak için çalışılıyor.

Kaynak: Bilimvadisi (Zafer Dergisi)

Klonlama Nedir?

Benzer Konular

Benzer Konular

MsXLabs Üye Girişi

Klonlama Nedir?

Benzer Konular

Benzer Konular