|
GENETİK KOPYALAMA
GENETIC CLONNING
Ali
Şahin
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi
Biyoloji Bölümü, Çanakkale
ÖZET:
Döllenmemiş yumurta
hücre çekirdeğinin (n) somatik
dokudaki hücre çekirdeği (2n) ile
yer değiştirilmesi Genetik Klonlama
veya Kopyalama olarak bilinmektedir.
Son yıllarda genetik kopyalama ile
ilgili bilim dünyasında farklı
görüşler ortaya atılmıştır.
Klonlamanın faydası ve zararı ile
ilgili yapılan açıklamalar gündemi
uzun süre işgal etmiştir. Bu
makalede genetik klonlama ile
yapılan çalışmaların ve elde edilen
sonuçların aktarılmasına
çalışılmıştır.
Anahtar kelimeler: Genetik Klonlama,
DNA, Embryo, Çekirdek
ABSTRACT:
The
exchange of unfertilised egg cell
nuclues (n) with somatic cell
nucleus (2n) is known as genetic
cloning or copying. In recent years,
there are snay different opinions in
scince world. The explanations that
is about benefits harms of genetic
clonning are spoken for along time.
In this review, it has been tried to
express the results of the works
that was mode with genetical copy.
Key
words: Genetic clonning, DNA, Embryo,
Nucleus
1.
GİRİŞ
Genetik
kopyalama; Bir memeli hayvan
yumurtasından, vücut hücresinin
çekirdeğinin yeniden
programlanabileceği ve onu bütün bir
birey oluşturabilme potansiyeline
sahip kılabileceği' gerçeğine
dayanan bir süreç olduğu
belirtilmektedir. Yani 'Klonlama
(kopyalama), tek bir hücre
çekirdeğindeki genetik malzemeden,
birbirinin özdeşi çok hücreli
canlıların üretilmesidir.
(http://www.medical-ethics.net/Files/Klon.htm)
Bilim
adamları ilk kez bir erkeğin
spermleri ile döllenmeyen "Kaguya'
ismi verilen iki dişi farenin
kromozomlarını birleştirerek memeli
bir hayvanın doğduğunu açıkladı.(
http://www.genbilim.com/kaguya.htm)
Şubat 1997 de ilk kez Dolly (koyun
meme hücresinden alınan DNA ile elde
edilen genetik kopyalama) hakkında
yayın yapıldığında önemli bilimsel
başarı ortaya konulmuştur. Bu
uygulama genetik mühendisliğinde
farklı gelişmelere neden olmuştur.
Bütün bu olaylar, çekirdekte bulunan
DNA molekülünün çalışmasıyla
ilgilidir. Genetik kopyalama
çalışmaları ile tarım , hayvancılık
ve hastalıkların tedavisinde çığır
açabilecek sonuçlar verebilir.
Ayrıca tıpta hastalıkları gidermek
amacıyla kök hücre üretimi
çalışmaları yapılmaktadır.
2.MATERYAL VE METOT
Genetik Materyal (DNA)
Her
canlının kendine özgü özellikleri
vardır ve bunlardan birisi canlının
cüssesidir. Yaklaşık olarak canlı
büyüklüğü milimetrenin 1/100.000
kadar küçük boyutundan 6-7 metre
boyunda olan zebralara kadar geniş
bir farklılık göstermektedir. 0.1
mm’den sonra gözümüzle göremediğimiz
cisimleri ışık mikroskopu gibi
yardımcı araçlarla görebiliriz.
Bunlar, maya hücreleri, kömür tozu,
kırmızı kan hücreleri , ciğerde
rahatsızlık oluşturan toz, boya
pigmenti, bazı bakteriler dir. 0.1
mikrondan daha küçük parçaları da
elektron mikroskobundan görebiliriz.
Bunlar ise tütün dumanı, virüsler,
albumin proteini şeklinde
sıralanabilir. DNA’nın çapı yaklaşık
0.00001mm=10000 mikron 1-10nm’dir.
Bunlardan daha küçük birimler bazı
tuzlar, şeker molekülleri ve
atomları oluşturmaktadır. Hücre
büyüklüğü ise yaklaşık 10-100
mikron=0.1-0.01 mm arasındadır.
Klonlama
Teknolojisinin Gelişimi
Bu
teknolojinin gelişim aşamalarını
şöyle özetleyebiliriz;
1.Transgenik
teknoloji : Gen veya gen
parçalarının bir fertten alınıp bir
başka ferdin DNA’sına tranferi
şeklinde düşünülebilir. Bu
teknolojide gen veya genler
döllenmiş yumurtaya aktarılır.
Mesela kanser oluşturan insan
genleri fare embriyolarına
aktarılarak drog sanayiinde
tedavilerin testinde
kullanılabilmektedir. Bu teknoloji
ile insan’dan koyun’a, domuz’a,
sığır’a ve keçi’ye gen aktarımı
yapılmakta, sütlerinde insan
proteini üretilmesi yanısıra 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 bütün genomu
yani somatik kromozomların bir
hücreden diğerine naklini ifade
eder. Çekirdek, döllenmiş yumurta
hücresinden alınmakta ve çekirdeği
alınmış fakat 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.
Çekirdek teknolojisini kullanarak
yapılan klonlama : İki
şekilde yapılmaktadır;
a) Embriyo
klonlama :Alınan örnek,
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 embriyo klonlama
olarak bilinmektedir. Sığır, kurbağa
ve farede de başarılı şekilde
denenmiştir. İnsanlarda da bu tip
klonlama yapılmış ancak bu ikizler
yaşatılamamıştır. Bununla beraber
basında klonlama olarak
isimlendirilmesine rağmen bu
uygulamada farklı çekirdekler
kullanıldığı için bunlar gerçek
klonlar değillerdir.
b) Normal
canlı klonlama : Dolly doğuncaya
kadar, normal bir canlıyı klonlamak
mümkün değildi. Organizma döllenmiş
bir yumurtadan meydana gelmekte ve
her bir hücre döllenme sonucunda
oluşan tüm bir genomu içermektedir.
Her bir hücre birbirinin tamamen
aynısıdır. Ancak, büyüme ve gelişme
olayları hücrelerde farklılaşma
meydana getirmekte ve beyin dokusu,
kalp dokusu, deri, kemik vs
oluşmaktadır. Bazı genler somatik
hücrelerde bu şekilde özel görevlere
ayrıldığı zaman çalışmasını
durdurmakta ve sadece ilgili deri,
kemik gibi genleri çalışmaktadır.
Embriyonik klonlamada farklılaşmaya
başlamamış döllenmiş yumurta
hücresinin çekirdeği (genom)
kullanılmaktadır. Dolly’nin
oluşumunda böyle bir dokudan alınan
hücreyle bu işlem 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 işlem 277 denemeden sadece
birinde başarıya ulaşmıştır. 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, mitokondriyal DNA’nın farklı
olmasından kaynaklanmaktadır. Burada
ilginç olan diğer nokta, Dolly bir
babaya sahip değildir, fakat 4
anneye sahip olabilir. Mesela,
annesi; Genomu kullanılan bir dişi
olabilir ,Yumurta hücresini veren
dişi olabilir ,Gameti taşıyan bir
dişi olabilir ,Dişi, klonlanmış
kuzuyu taşıyabilir.
TARTIŞMA VE SONUÇ
Roslin Enstitüsüne sorulan sorular
1998
yılları başında Roslin Enstitüsünün
yapmış oldukları çalışmalar hakkında
Independent gazetesinden Charles
Arthur ve Jeremy Laurance tarafından
hazırlanan Internet sayfasında
aşağıdaki sorular gündeme
alınmıştır. Niçin insanlar, insan
klonlama fikri hakkında çok karşıt
durumdalar? Bu insanlar, ne
bilim adamlarının “Playing God”
fikrini ne de zengin adamlarının
kendi kopyalarını yapma fikrini
seviyorlar. Bazı lunatik kişiler,
Hitlerin DNA’sını bulmaya
çalışıyorlar. Niçin klonlama
isteniyor? Denenmesinde bazı
faydalar olabilir. Araştırma, 14
günlük insan embriyosuna kadar
fertilite ile ilgili problemleri
anlamak amacıyla izinlidir. Çok kısa
zaman olan bu sürede, ilerideki
çalışmalarla klonlama yapmak
mümkündür. Genelde DNA bozukluğu ve
tamiri bu dönemlerde belli
olmaktadır. Tek sebep bu mudur?
Hayır. Roslindeki çalışmalarda
Dolly’nin varlığı, insana yararları
olan bir durumu izah etmektedir.
Mesela, Polly, laboratuvarda
embiryodan klonlanan bir diğer
koyundur. İnsan sütünde bulunan
Faktör IX proteini üretilmektedir.
Bu protein hemofili B hastaları için
gereklidir. İnsan hücrelerinin
klonlamasıyla deri ve kan hücreleri
üretilebilir. İnsan klonlaması
hangi şartlarda kabul edilebilir?
Ruth Deech tarafından önerilen
uygulamalarda, mitokondriden oluşan
kalıtsal hastalıklara maruz kalan
hastaların tedavisinde
kullanılabilir. Bu problem epilepsi
veya körlüğe neden olabilir. Bunun
için sağlam mitokondrili embriyolara
çekirdek transferi yapılabilir.
Niçin Mitokondri o kadar önemli?
Bilim adamları bu organelin
yaşlanmada bir rol oynadığını
düşünmektedirler. Onun DNA’sı yeni
bir mitokondri yapmak için gerekli
bilgileri taşımaktadır. Şayet,
mitokondri çalışmassa, teorik olarak
hücreler ölmektedir.
Mitokondriyel DNA daima yumurtada
yenidir? O zaman üzülmeye gerek yok
değil mi? Muhtemelen evet,
Ancak, çekirdek içindeki DNA’da
yaşlanmaktadır. Bir çok kez, hasar
görüyor ve tekrar tamir ediliyor.
DNA hasarı çoğunlukla kanser
oluşturmaktadır. Dolly, şu ana kadar
sağlıklı görülüyor. Bununla beraber,
Dr Jeremy Grifo “Klonlamanın diğer
tadavi işlemlerinden daha iyi bir
yöntem olmadığını belirtmektedir.(
Arthur, C. ve Laurance, J. 1998.
Cloning. http://www.independent.co.uk)
Çalışmalar, memeli canlılarda daha
ileri teknikle ve yüksek verimle
uygulanmaya başladığında önemli
yararları da beraberinde
getirebilecektir. Bu yöntem,
transgenik manipulasyonlarla
üretilebilen endüstriyel öneme sahip
maddeler ve hormon, protein kökenli
ilaçlar çeşitli memeli canlıların
süt veya kanlarında daha düşük
maliyetle yüksek miktarlarda
üretilebilecektir. Organ
nakillerinde insan organizmasının
reddetmeyeceği hücre özelliklerine
sahip organlar diğer memeli
canlılarda geliştirilebilecektir.
Aynı şekilde kanser, degeneratif
hastalıklar, viral veya enflamasyon
hastalıklarının tedavisinde
kullanılabilecek terapötik hücre
üretimi mümkün olabilecektir. Bu
teknik gelişmesini tamamlayıp bütün
memeli canlılarda uygulanabildiği
taktirde insanın da eşçoğaltımı (klonlanması)
olasılığı bütün dünyada yoğun
şekilde tartışılmaktadır. Gelecekte
teknik koşulların böyle bir işlemi
gerçekleştirecek düzeye ulaşacakları
varsayılsa dahi, insanın genetik
kopyasının geliştirilmesinin
yaratacağı felsefi, yasal ve ahlaki
sorunlar belki de günümüze kadar
tanık olunmamış boyutlara
ulaşacaktır.
8.
Kaynaklar
Artur,
c. ve Laurance, J. 1998. Clonning
(http.www.independent.co.ok )
http://www.genetikbilimi.com.tr
http://www.medical-ethics.net/Files/Klon.html
Okumus,
1997. Genetik Kopyalama ve
Uygulaması. Prognoz. Cilt1, sayı2,
S81-82
http://www.tubitak.gov.tr
|
