KLONEN
Inhoudstafel p. 2
Voorwoord p. 3
1 Wat is klonen?
1.1 Algemeen p. 4
1.2 Planten p. 4
1.2.1 Stekken p. 4
1.2.2 Enten en oculeren p. 5
1.3 Dieren en mensen p. 6
1.3.1 Ongeslachtelijke voortplanting p. 6
1.3.2 Geslachtelijke voortplanting p. 6
1.3.3 Identieke tweelingen p. 7
1.3.4 Genetische kopieën p. 7
1.3.4.1 Reproductief klonen p. 8
1.3.4.2 Therapeutisch klonen p. 10
2 Geschiedenis van het klonen
2.1 Jaren 1860 p. 11
2.3 Jaren 1950 p. 12
2.4 Jaren 1960 p. 12
2.5 Jaren 1970 p. 12
2.6 Jaren 1980 p. 13
2.7 Jaren 1990 p. 13
3 Dolly
3.1 Ontstaan p. 14
3.2 Identiek p. 15
3.3 Gevolgen voor dolly p. 15
4 Voor- en nadelen van klonen
4.1 Reproductief klonen p. 16
4.2 Therapeutisch klonen p. 16
Woordverklaring p. 17
Nabeschouwing p. 18
Bronnen p. 18
Bijlagen p. 19
Voorwoord
Toen we de opdracht kregen om een eindwerk te maken voor biologie, heb ik eerst lang moeten nadenken vooraleer ik een onderwerp had gevonden. Ik heb eerst lang met de gedachte rondgelopen om de evolutietheorie als onderwerp te nemen. Hier is namelijk heel veel over te vertellen en ik vind het fascinerend. Dan bleek na een tijdje dat we in de lessen nog een half boek over de evolutie zouden zien. Het zou dus moeilijk worden om nog nieuwe dingen te vinden die nog niet in de les aan bod zouden gaan komen. Dit idee heb ik dus maar overboord gegooid.
Dan ben ik opnieuw op zoek gegaan, maar die ene geniale ingeving bleef uit. Tot we voor het vak Nederlands een boek moesten lezen: ‘De engelenmaker’ van Stefan Brijs. Dit boek ging over een dokter die zichzelf drie keer gekloond had. Hij had dus een babydrieling die genetisch identiek waren aan hemzelf.
N.B. In dit werk zijn er ook woorden gebruik waarbij wat extra uitleg nodig is. Achter deze woorden staat een getal en achteraan het werk staat de bijhorende uitleg.
1 Wat is klonen?
1.1 Algemeen
Het woord kloon komt oorspronkelijk uit het Grieks en betekent vijg, ent of stek. Klonen, ook wel kloneren genoemd, is een kunstmatige reproductie van een individu. Er wordt een nieuw organisme gecreëerd, de kloon, dat genetisch helemaal overeenkomt met een ander organisme. De meeste mensen stellen zich nog steeds afkerig op tegenover klonen. Het is niet de natuurlijke gang van zaken en dus volgens velen fout.
Klonen bestaat in heel veel verschillende vormen. Het kan gaan over planten of zelfs soms dieren van wie de nakomelingen identiek zijn (ongeslachtelijke voortplanting) of over genetische kopieën. Klonen wordt weliswaar meestal geassocieerd met genetische kopieën (hierbij is de een geen nakomeling van de ander) omdat dit het meest tot de verbeelding spreekt en niet mogelijk is zonder menselijke interventie.
1.2 Planten
Klonen bij planten gebeurd al eeuwen. Gewassen of planten kunnen op verschillende manieren vermeerderd worden waarbij het ouderlijke en het nieuwe gewas dezelfde genen hebben. Je kan gewassen stekken, enten of oculeren.
1.2.1 Stekken
Bij het stekken van een plant wordt een stukje van die ouderlijke plant afgeknipt. Dat stukje zal wortels moeten vormen. Dit gebeurt bij sommige planten bij een hoge vochtigheidsgraad (je kan ze dus bv. eerst in een beker met water zetten) of bij andere planten kan je gebruik maken van stekpoeder. Dit poeder bestaat uit talk met daarbij een groeiregulator. Deze moet in een welbepaalde concentratie voorkomen want bij een te hoge of te lage concentratie zal er schade worden toegebracht of zal de plant zelfs helemaal niet meer wortelen.
Als het afgeknipte stuk wortels heeft gevormd die goed genoeg zijn ontwikkeld, kan je dit in de grond zetten en zal er een nieuwe plant groeien die genetisch identiek is aan de oorspronkelijke plant. Bij sommige plantensoorten kan je het afgeknipte stuk al in de grond zetten voordat er al daadwerkelijk wortels aan gegroeid zijn.
1.2.2 Enten en oculeren
Bij het enten of entloten wordt een deel van een bepaalde plant (de ent) op een deel van een andere plant (de onderstam) vastgemaakt. Dit wordt vaak gedaan bij fruitbomen. Het zorgt ervoor dat die nieuwe bomen eigenschappen hebben van de ent en de onderstam. Er wordt natuurlijk gezocht naar planten die door het enten extra positieve eigenschappen krijgen. De onderstam van een bepaalde plant is bijvoorbeeld resistent tegen bodemziektes, terwijl de ent veel betere vruchten heeft. Door het enten zal de nieuwe plant beide eigenschappen hebben.
Er bestaan verschillende soorten van enten. Als de ent en onderstam ongeveer even dik zijn heet dat copuleren, als de onderstam dikker is noemt men dat spleetenten. Maar de meest bekende vorm is oogenten of oculeren(zie foto). Deze vorm van enten is enkel mogelijk bij houtachtige planten. Bij rozen wordt dit vaak toegepast. Je moet een oog samen met nog een stukje bast1 van de ent plaatsen in een T-snede onder de bast en tegen het cambium2 van de onderstam.
Op het grensvlak tussen ent en onderstam kan een enthybride (ook een entbastaard of entchimaer genoemd) ontstaan. Op deze plaats zal de plant eigenschappen hebben van zowel de onderstam als de ent. Het is echter geen kruising, het bestaat enkel uit een mengelmoes van cellen van zowel ent als onderstam. Het is een chimaera3 (vandaar de naam entchimaer) en het is niet erg stabiel, waarmee bedoeld wordt dat ze snel terugslaat naar ofwel de ent, ofwel de onderstam.
Dit zijn allemaal vormen van vegetatieve vermeerdering van planten, dat overeenkomt met klonen omdat de nakomelingen telkens dezelfde genen hebben als de oorspronkelijke plant. Soms gebeurt dit ook zonder menselijke interventie. Een nieuwe aardappelplant die ontstaat uit een aardappelknol is hier een bekend voorbeeld van.
Naast vegetatieve vermeerdering bij planten bestaat er ook nog generatieve vermeerdering. Nakomelingen ten gevolge van generatieve vermeerdering zijn ontstaan via zaad, dat op hun beurt ontstaan is uit een eicel en stuifmeel. Deze nakomelingen zijn genetisch dus niet identiek aan de oorspronkelijke planten.
1.3 Dieren en mensen
Ook bij dieren kan er over klonen gesproken worden. Dit kan gaan over genetische kopieën of nakomelingen van ongeslachtelijke voortplanting, die dus identiek zijn aan hun ouder.
1.3.1 Ongeslachtelijke voortplanting
De nakomelingen van ongeslachtelijke voortplanting zijn identiek aan hun ouder, omdat ze enkel de genen van die ouder overerven. Dit komt in veel mindere mate voor dan bij planten en enkel bij lagere diersoorten, maar het is, net zoals vegetatieve vermeerdering, een natuurlijk proces waarbij er geen tussenkomst van de mens gemoeid is.
Dit klonen gebeurd door een deel cellen af te splitsen. Deze cellen groeien uit tot een nieuw organisme en dat organisme is logischerwijs identiek aan zijn ouder. Dit is de manier waarop bacteriën zich voortplanten.
1.3.2 Geslachtelijke voortplanting
We zullen eerst dieper ingaan op de geslachtelijke voortplanting bij mens en hogere diersoorten vooraleer we uitleggen hoe genetische kopieën gemaakt worden. Dit om de vorming van genetische kopieën beter te kunnen begrijpen.
Alle dieren die we in beschouwing nemen, hebben diploïde cellen. Dit wil zeggen dat elk chromosoom4 een gelijkwaardige tegenhanger heeft, dit zijn homologe chromosomen. Diploïde cellen worden voorgesteld als 2n. Bij de voortplanting wordt echter gebruik gemaakt van haploïde cellen. Hier is telkens maar 1 exemplaar van elk chromosomenpaar aanwezig. Haploïde cellen worden dan ook aangeduid met n in plaats van 2n, omdat ze maar de helft van het aantal chromosomen van bij een diploïde cel bezitten. Haploïde cellen worden gevormd tijdens de meiose. Dit is, simpel gezegd, een proces waarbij een diploïde cel omgevormd wordt in 4 haploïde cellen.
Een nieuw individu dat ontstaat ten gevolge van geslachtelijke voortplanting, is ontstaan uit een eicel en een zaadcel. Beide cellen, gameten genaamd, zijn haploïd, maar doordat ze samensmelten vormen ze een diploïde cel, de zygote. Deze zygote, een bevruchte eicel, is het begin van een nieuw individu, dat kenmerken van zowel de vader als de moeder draagt. Dit wordt op de volgende pagina grafisch voorgesteld.
Deze zygote, die is dus nog niet gedifferentieerd5 is, zal eerst uitgroeien tot een groepje cellen, die cellen zullen zich allemaal verder ontwikkelen. Hoe dat al die cellen zich moeten ontwikkelen, ligt vervat in de genen. Die genen zijn bepaald door het DNA en dus ligt de ontwikkeling van die cellen vervat in de chromosomen. Elke cel zal zich op zijn eigen manier ontwikkelen. De ene wordt huidcel, de ander een hersencel. Het worden dus gedifferentieerde cellen.
1.3.3 Identieke tweelingen
Als een zygote zich de eerste keer deelt, is het mogelijk dat de twee gevormde cellen zich toevallig volledig van elkaar splitsen. Ze zullen dan ook uitgroeien tot twee individuen, maar omdat ze uit dezelfde cel ontstaan zijn, hebben ze wel dezelfde genen. We spreken dan van een embryokloon, omdat ze genetisch niet identiek zijn aan een ouder, maar aan elkaar. Het maken van zo een embryokloon is technisch veel gemakkelijker dan het klonen van één ouder.
1.3.4 Genetische kopieën
Bij het maken van genetische kopieën, komt al het genetisch materiaal van één organisme en is de kloon dus ook genetisch identiek aan de ouder. Het maken van genetische kopieën is logischerwijze ook een stuk ingewikkelder dan de normale, geslachtelijke voortplanting. Maar het is al lang niet meer onmogelijk. Het bekendste voorbeeld van een genetische kopie is het schaap Dolly. Er is zelfs al ooit een mens gekloond, maar dit was enkel tot het embryonaal stadium van zes cellen.
Het is overigens eigenaardig dat een cel met de erfelijke informatie van een gedifferentieerde cel, zich toch nog kan vermenigvuldigen in niet gedifferentieerde cellen. Een gedifferentieerde cel heeft namelijk al een functie toegewezen gekregen en als het zich vermenigvuldigt, hebben al deze cellen dezelfde functie. Het kan niet meer uitgroeien tot een nieuw organisme. Dus het is op zijn minst eigenaardig te noemen dat in het geval dat de kern wordt overgeplaatst in een eicel zonder kern, deze cel wel kan uitgroeien toch een nieuw organisme.
Er bestaan twee verschillende vormen van deze manier van klonen, nl. reproductief en therapeutisch klonen.
1.3.4.1 Reproductief klonen
Bij het reproductief klonen is het de bedoeling dat een nakomeling te produceren die genetisch identiek is aan zijn ouder. Bij het reproductief klonen kan je nog eens een onderverdeling maken op basis van de manier waarop die kloon tot stand komt.
Ten eerste is er de Roslin techniek. Dit is vernoemd naar het instituut dat als eerste een volwassen zoogdier heeft kunnen klonen.
Eerst wordt de kern uit een bevruchte eicel weggenomen. In die kern zit het DNA en dus ook al het erfelijk materiaal. Daarna neemt met een donorcel, een cel van het te klonen dier, en wordt aan deze cel een stof toegediend. Deze stof zorgt ervoor dat de cel sneller zal groeien. Vervolgens wordt deze cel in de G0-fase6 gebracht. Dit zorgt ervoor dat de cel zich niet zal delen. Hierna brengen ze de twee cellen samen en voegen ze opnieuw verschillende stoffen toe. Deze stoffen hechten zich vast aan de celmembranen van beide stoffen met als gevolg dat beide cellen aan elkaar geplakt zitten. Dan brengen ze deze cellen in een elektrisch veld en dienen ze een stroomschok toe die ervoor zorgt dat de celmembranen van beide cellen beschadigd worden op de plaats waar ze de andere cel raken. Dit zorgt ervoor dat de twee cellen één grote cel worden. Maar de stroomschok heeft ook nog een bijkomende functie, want hierdoor zal de cel zich opnieuw gaan delen. Er ontstaat dus een embryo dat na zes dagen gewoon ingebracht kan worden in de baarmoeder van de draagmoeder. Als de tijd rijp is zal deze draagmoeder op natuurlijke wijze bevallen en wordt een nieuw individu geboren dat een genetische kopie is van het individu dat de donorcel leverde.
Een tweede techniek is de Honolulu techniek. Deze techniek is vernoemd naar de stad Honolulu in Hawaï omdat aan de universiteit van Honolulu voor de eerste keer drie generaties muizen zijn gekloond met behulp van deze techniek. De Honolulu techniek lijkt zeer veel op de Roslin techniek, want er wordt ook eerst de kern van een bevruchte eicel weggenomen. De donorcel moet ook in de G0-fase zijn, maar in plaats van de twee cellen te verenigen tot één cel, wordt de kern van de donorcel in de eicel gebracht. Om dit te doen wordt de eicel door suctie7 met een pipet8 vastgehouden, waarna de kern van de donorcel via een dunne naald in de eicel wordt geplaatst. Na een uur heeft de eicel zijn nieuwe kern geaccepteerd. Nog eens vier uur later wordt de cel in een chemisch mengsel, dat ervoor zorgt dat de groei van de poollichaampjes stopt, gebracht dat ervoor zorgt dat de cel zich begint te delen. Deze cel zal dus opnieuw uitgroeien tot een embryo dat in de baarmoeder van de draagmoeder ingebracht wordt en uiteindelijk uitgroeit tot een nieuw individu, genetisch identiek aan het individu dat de donorcel leverde.
Met deze techniek is het mogelijk om ook muizen te klonen. Muizen zijn veel moeilijker te klonen dan schapen, omdat de eicellen van een muis zich onmiddellijk na de bevruchting beginnen te delen, terwijl dat bij schapen enkele uren duurt.
Een embryo wordt in een vroeg stadium, dit is meestal na de eerste deling, in tweeën gesplitst door de toevoeging van een chemisch mengsel. Door dit mengsel lost de zona pellucila, een beschermlaagje dat rond dit embryo zit, op. Hierdoor komen de twee cellen, die gevormd zijn door de eerste deling, los van elkaar. Er zijn nu dus twee aparte cellen. Vervolgens wordt er opnieuw een ander chemisch mengsel toegevoegd zodat beide cellen terug een aparte beschermlaag krijgen. Deze twee cellen zullen vervolgens apart uitgroeien tot twee aparte, maar genetisch identieke individuen.
De Twinning techniek wordt al lang toegepast bij runderen en is zelfs al geprobeerd op menselijke cellen. Dit waren echter zieke cellen die zichzelf na vijf delingen vernietigen. Tot dit stadium zijn er geen verdachte dingen opgemerkt, maar het is toch nog niet zeker of het ook zou lukken om er volwaardige identieke baby’s mee te creëren.
Als laatst is er nog een techniek die pas na de geboorte van het schaap Dolly ontstaan is. Wetenschappers wilden dieren gaan klonen voor commerciële doeleinden in plaats van voor veeteelt. Bij deze techniek ontstaan transgene dieren. Dit wil zeggen dat ze door genetische manipulatie voorzien worden van een vreemd gen, dat een voor de mens positieve uitwerking heeft.
Zo heeft men door micro-injectie het menselijke FIX-gen ingebracht in bevruchte eicellen van een schaap. Dit gen codeert voor een eiwit dat zorgt voor de bloedstolling bij de mens. Bij hemofiliepatiënten ontbreekt dit gen en zal het bloed bijgevolg ook niet goed stollen.
De eicellen die het FIX-gen bevatten werden in de baarmoeder van verschillende ooien geplaatst. Hieruit ontstonden zeven lammen, waaronder Polly die de hoogste productie van de factor IX had en dus het beste gelukt was. In de melk die Polly geeft, zit ook dit gen en zo kan die melk gebruikt worden voor hemofiliepatiënten.
Als deze transgene dieren zich geslachtelijk voortplanten, bestaat de kans dat het gen niet wordt doorgegeven aangezien de genen van beide ouders gebruikt worden. Als men deze dieren kloont, zal deze kloon dit gen wel bezitten.
1.3.4.2 Therapeutisch klonen
Bij therapeutisch klonen wordt er geen individuen gecreëerd, maar enkel weefsels.
Men begint hier ook eerst met het ontkernen van een bevruchte eicel. In deze cel plaatst men vervolgens de kern van een volwassen en dus gedifferentieerde cel. Dan laat men de eicel in een reageerbuis zitten, tot het is uitgegroeid tot een embryo. Hierna worden stamcellen5 uit het embryo gehaald en in aparte reageerbuizen geplaatst. Hierin zullen de stamcellen uitgroeien tot verschillende weefsels. Deze weefsels kunnen dan getransplanteerd worden in een bepaald individu om dit individu te genezen. Deze techniek wordt ook al langer gebruikt, maar eerst werd dit weefsel nog afgestoten omdat de volwassen cel afkomstig was van een ander persoon. Nu neemt men hiervoor de kern uit een cel van de patiënt zelf.
2.1 Jaren 1860
In de jaren 1860 wordt ontstaan van chromosomen ontdekt in de nucleus van een cel. Ook was er de Duitse August Weismann, een professor Dierkunde aan de universiteit van Freiburg, die oppert dat het doorgeven van erfelijk materiaal gebeurt wanneer de chromosomen zich delen.
2.2 Hans Spemann
Voor de eerste stappen richting het hedendaagse klonen moeten we al een tijdje terug in de geschiedenis. In 1928 begon de Duitse embryoloog Hans Spemann (zie foto) met zijn eerste experimenten op zygotes van salamanders. Hij vroeg zich af wat het belang van de kern was en wat er met het genotype9 van een individu gebeurde tijdens de ontwikkeling van eicel tot volwaardig organisme.
Om dit te weten te komen, bond hij die zygotes van salamanders af met een haar. Door deze scheiding was er nog maar een dun kanaaltje tussen de twee helften van de cel en de kern zat volledig in een van de twee helften. De helft waar de kern zat, begon zich te delen en te ontwikkelen tot een embryo, terwijl bij de andere helft niks gebeurde. Als hij dan de haar wat losser maakte, kon de kern ook naar de andere helft van de gemeenschappelijke cel gaan. Dan begon ook deze kant zich te ontwikkelen tot een tweede embryo.
Hieruit kon Spemann dan besluiten dat embryonale cellen zich zelfstandig konden delen en uitgroeien tot een embryo. Dit was wel enkel mogelijk totdat het zestiendelige stadium van het embryo bereikt was.
In 1935 kreeg Hans Spemann de Nobelprijs voor fysiologie of geneeskunde voor de ontdekking van de embryonische inductie. Dit wil zeggen dat hij ontdekt heeft welke invloed de verschillende delen van een embryo uitoefenen op de ontwikkeling van groepen cellen in bepaalde weefsels en organen.
Ook stelde hij in zijn boek voor om de kern uit een cel van een volwassen salamander te halen en die te plaatsen in een lege eicel. Dit experiment werd pas na zijn dood, in 1952 succesvol uitgevoerd. Spemann wordt dan ook beschouwd als de grondlegger van het klonen.
2.3 Jaren 1950
Rond 1950 beginnen Robert Briggs en Thomas King te experimenteren met kikkerembryo’s. Ze wilden weten waarom een eicel die net bevrucht is, nog in alle richtingen kan differentiëren. Ze namen een cel uit een kikkerembryo en die spoten ze dan in een eicel van een kikker waarvan de kern verwijderd was. Als ze dit deden met een cel uit een heel jong embryo, dan was eer tachtig procent kans dat het embryo zich verder ontwikkelde tot een kikkervisje. Hoe ouder het embryo was en dus hoe vaker het zich al gedeeld had, hoe kleiner kans op de ontwikkeling ervan tot een kikkervisje.
2.4 Jaren 1960
Er is de eerste keer sprake van de term klonen. De Engelse bioloog Haldane dit als eerste in zijn lezing ‘Biologische mogelijkheden voor het menselijke ras in de komende 10 000 jaar’. Hiervoor spraken ze altijd over nucleaire transplantaties als ze het over klonen hadden.
2.5 Jaren 1970
In 1971 zegt James Watson, een van de ontdekkers van de DNA, dat het al snel mogelijk zal zijn om mensen te klonen. Dit was wel voorbarig want tot op de dag van vandaag is het nog steeds onmogelijk om op een verantwoorde manier een mens te klonen. Nog in dat jaar beginnen de Engelse biologen Patrick Steptoe en Robert Edwards met de ontwikkeling van de techniek die in vitro fertilisatie wordt genoemd. Een makkelijkere benaming is reageerbuisbevruchting. Dit is een voortplantingstechniek waarbij eicellen buiten het lichaam bevrucht worden. Deze zullen zich ontwikkelen tot embryo’s en dan terug in de baarmoeder geplaatst worden om zich vanaf dan op de normale wijze verder te ontwikkelen.
In 1975 wordt door John Gurdon de kerntransplantatietechniek ontwikkeld. Ook hij gebruikte, net als Briggs en King, cellen van kikkers en zijn techniek lijkt veel op de techniek die Briggs en King gebruikten. Hij nam ook een eicel zonder kern, maar in plaats van er een niet gedifferentieerde cel in te stoppen, stopte hij er een cel van de darmwand in. Dit is dus een gedifferentieerde cel. Ook hieruit ontwikkelde zich kikkervisjes, dus hij had aangetoond dat je ook kon klonen met gedifferentieerde cellen. Enkel groeiden deze kikkervisjes nooit uit tot kikkers.
In 1978 wordt de eerste reageerbuisbaby geboren in Engeland. Dit is een baby die zijn leven te danken heeft aan de techniek van Steptoe en Edwards.
2.6 Jaren 1980
Vanaf 1981 worden de eerste successen geboekt bij het klonen van zoogdieren. James McGarth en Davor Saltor doen experimenten op hele jonge embryo’s van muizen. Ze halen hier de celkern uit en deze plaatsen ze in eicellen waarvan de kern verwijdert is. Ook dit lijkt weer veel op de kerntransplantatietechniek of de techniek van Briggs en King, maar McGarth en Saltor maken gebruiken van het Sendai-virus. Dit virus heeft de eigenschap dat hij zijn eigen omhulling laat versmelten met een ander celmembraan. Dit virus werd dan gemanipuleerd zodat lege eicellen en donorcellen met elkaar konden versmelten.
Toch vielen de resultaten in het begin erg tegen, maar dit was omdat de gebruikte embryo’s al te oud waren. Embryo’s van muizen waren na de tweede deling al niet meer bruikbaar voor deze techniek. Nadat ze dit ontdekt hadden, gebruikten ze jongere embryo’s. Nu lukten de proeven wel en werden in Genève drie muizenklonen gemaakt.
De volgende stap was het klonen volgens elektrofusie. Bij deze techniek worden de donorcel en de eicel verenigd door een klein stroomstootje. In 1986 heeft de Deense wetenschapper Steen Willadsen, die in Cambridge werkte, zo een schaap kunnen klonen van vroege embryocellen.
2.7 Jaren 1990
Onder leiding van Ian van Wilmut werden in 1995 de schapen Megan en Morgan, een identieke tweeling, geboren aan het Roslin Instituut. Ze ontstonden echter niet doordat een embryo in losse cellen werd gesplitst en die dan apart uitgroeiden tot twee aparte, maar identieke organismen.
Hij wilde de cellen verjongen en deed dat door ze te onthouden van voedsel. Hierdoor kwamen de cellen in een rusttoestand, in de G0-fase. Het succes van de kerntransplantatietechniek is een gevolg van het feit dat wanneer de kern van de donorcel in de lege eicel gebracht wordt, de nieuwe cel zich terug in alle richtingen kan delen. Het genoom moet terug helemaal opnieuw gevormd worden.
Op 5 juli 1996 wordt de eerste genetische kopie van een schaap geboren, nl. Dolly. Dit gebeurde ook in het Roslin Instituut.
Na Dolly zijn er nog een hoop andere dieren gekloond zoals bijvoorbeelden katten, varkens en muildieren. Ook is het al mogelijk om stamcellen uit gekloonde embryo’s te halen en menselijke embryo’s te klonen.
3 Dolly
3.1 Ontstaan
Zoals al eerder in dit werk gezegd, is Dolly ontstaan in het Roslin Instituut. Het is de kloon van een zes jaar oude ooi, een vrouwelijk schaap, van het ras Finn-Dorset. Van deze ooi werden uiercellen genomen en werden enkele weken in een laboratorium gekweekt. Dit waren al gedifferentieerde, diploïde cellen. Enkele van deze cellen werden geselecteerd en vijf dagen van een groeifactor onthouden. De cellen kwamen zo dus in de G0-fase. In deze fase kunnen de genen het makkelijkst geherprogrammeerd worden.
De benodigde ontkernde eicellen waren afkomstig van een schaap van het Schotse Blackface-ras. Dan werd elke ontkernde eicel samengevoegd met een uiercel en geactiveerd door middel van een klein elektrisch schokje. Bij geslachtelijke voortplanting gebeurt deze activering door de spermacel.
Op deze manier werden 277 cellen gemaakt en ingeplant in de eileiders van verschillende Schotse Blackfaces. Zes dagen later werden deze cellen echter al uit de eileiders verwijderd, maar er werden er maar 247 gevonden. Hiervan hadden er zich 29 ontwikkeld tot blastocytes12. Vervolgens werden deze 29 blastocytes ingeplant in de baarmoeders van 29 draagmoeders (Schotse Blackfaces). Van de 277 cellen bleven er dus nog maar 29 over die de mogelijkheid hadden om uit te groeien tot een volwaardig organisme. Dit werd uiteindelijk gereduceerd tot één, want er werd maar één gezond lam ter wereld gebracht. Op 5 juli 1996 werd Dolly, een Finn-Dorset lam, geboren uit een Blackface draagmoeder.
De naam Dolly is afkomstig van de countryzangeres Dolly Parton, omdat er bij het klonen van Dolly gebruik werd gemaakt van een uiercel en Dolly Parton bekend staat voor haar rondborstigheid.
3.2 Identiek
Een logische vraag is natuurlijk of Dolly nu werkelijk helemaal identiek is aan de Finn-Dorset ooi. Het antwoord is dat Dolly genetisch niet voor de volle honderd procent identiek is aan de zesjarige ooi. Dit komt omdat in de lege eicel ook mitochondriën13 zaten en deze bevatten ook stukjes van het DNA van de eicel. Dit mitochondriaal DNA kan heel makkelijk overgeërfd worden omdat het makkelijk kan binden aan vreemd DNA.
3.3 Gevolgen voor Dolly
Er wordt aangenomen dat klonen wel gezondheidsproblemen met zich meebrengt. Dolly leek hiervan de uitzondering te zijn die de regel bevestigd, maar het bleek uiteindelijk toch gewoon de regel te volgen. Dolly had al ontstoken gewrichten aan haar linkerachterpoot toen ze vijf en een half jaar oud was. Deze en andere ouderdomskwalen hebben te maken met de slijtage van lichaamscellen. Dolly heeft deze kwalen al op jongere leeftijd omdat ze ontstaan is uit de cel van een zesjarige ooi.
Je kan de leeftijd van een cel makkelijk herkennen aan het uiteinde van de chromosomen, de telomeren, omdat de puntjes van de chromosomen slijten bij elke deling. De uiteinden bij Dolly waren dan ook korter dan die van schapen die even oud waren.
Op zesjarige leeftijd is Dolly dan gestorven, terwijl normale schapen elf jaar leven. Toch is dat een hele prestatie, want de meeste klonen sterven al in de baarmoeder en Dolly heeft zelfs nog zes nakomelingen op de wereld kunnen zetten.
4 Voor- en nadelen van klonen
Klonen zorgt nog steeds voor veel discussies. Er is wel een verschil in de opvattingen tussen reproductief en therapeutisch klonen. We gaan nog even dieper in op de voor- en nadelen van de verschillende soorten van klonen.
4.1 Reproductief klonen
Door het reproductief klonen van dieren, kan er naar een betere efficiëntie gestreefd worden op het vlak van de kwaliteit en ook de kwantiteit van voedselproducten. Het enige wat je moet doen, is een gezond dier heel vaak klonen. Deze klonen zullen, als het klonen helemaal op punt staat, ook gezonde dieren zijn. Al deze gezonde dieren kunnen dan gebruikt worden als voedsel voor de mens.
Maar niet alleen de mens kan dit ten goede komen, op deze manier kan je er ook voor zorgen dat dieren die met uitsterven bedreigd zijn, toch overleven. Je moet opnieuw enkel de bedreigde diersoorten klonen om hun populatiegrootte terug op peil te brengen.
Het standpunt dat je inneemt in verband met reproductief klonen van dieren hangt er meestal vanaf of je een embryo al als een volwaardig levend iets beschouwd of niet. Als je dit wel als een levend organisme beschouwt, dan zie je de mislukte pogingen bij het klonen als het doden van leven. Als je dit niet als dusdanig beschouwd, maar enkel als een hoopje cellen, vind je het wel verantwoord omdat er geen leven verloren gaat.
4.2 Therapeutisch klonen
Voor therapeutisch klonen wordt is er veel meer begrip omdat hierbij ziektes worden genezen. Er worden geen klonen van levende wezens op de wereld neergezet. Bij het therapeutisch klonen worden ook wel embryo’s gebruikt die geen kans krijgen om zich te ontwikkelen tot een levend individu. Je kan dit dus ook zien als het vermoorden van de embryo’s. Maar door het therapeutisch klonen worden er veel mensen geholpen. Mensen met de ziekte van Parkinson, leukemie of suikerziekte hebben allen baat bij het therapeutisch klonen.
Woordverklaringen
1: Bast komt voor bij houtachtige planten. Het is een laag in de stam of een tak van de plant, maar meestal wordt er het geheel van schors en aangroeilaag mee bedoeld.
2: Het cambium is net als bast een weefsellaag in planten. In deze laag worden nieuwe cellen aangemaakt en het is dus een delingsweefsel.
3: Een chimaera is gewoon een mengsel van 2 soorten. Er komen dus cellen in 1 enkel organisme voor die een andere genetische achtergrond hebben. De naam chimaera vindt zijn oorsprong in de Griekse mythologie. Het is een monsterlijk dier dat bestaat uit delen van verschillende diersoorten.
4: Een chromosoom bestaat uit één DNA-molecule. In die DNA zitten de genen en dus de erfelijke eigenschappen opgeslagen. Chromosomen zijn allemaal X-vormig.
6: De G0-fase is een fase in het delingsproces van een cel. In deze fase is de cel in rust en deelt het zich niet of het wordt ook niet gedifferentieerd. De cel zal zich pas terug beginnen delen als het uit de G0-fase naar de interfase.
7: De cel wordt vastgehouden doordat de vloeistof eruit wordt gezogen.
8: Een pipet is een voorwerp dat gebruikt wordt om een kleine hoeveelheid vloeistof op te zuigen en te verplaatsen.
9: Het genotype van een organisme is het geheel van dominante en recessieve allelen. Dit zijn dus alle genen die dat organisme bezit. Het fenotype daarentegen zijn enkel de genen die tot uiting komen.
10: Een gen kan het best omschreven worden als een natuurlijke eenheid van erfelijke informatie.
11: Lactose wordt ook wel melksuiker genoemd. Het is een suiker dat voorkomt in de melk van alle zoogdieren en dus logischerwijs ook in de meeste zuivelproducten. Ook enkele tropische planten bevatten lactose.
13: Een mitochondrion of mitochondrium is een staaf- of bolvormig celorganel, dat functioneert als energiecentrale van de cel.
Nabeschouwing
Met het maken van dit eindwerk heb ik mijn vooropgestelde doel, begrijpen hoe klonen nu precies in zijn werk gaat, meer dan bereikt. Natuurlijk zijn dit eigenlijk nog maar de basisdingen, want er komt veel meer bij kijken dan hier staat beschreven. Er wordt bijvoorbeeld niet dieper ingegaan hoe een kern uit een eicel moet worden gehaald, maar ik kan me voorstellen dat dit op zich al een hele opgave is. Een heel deel van dit werk is dus wat simplistisch voorgesteld, maar ik weet dat er nog heel veel moeilijkheden bijkomen die niet vernoemd zijn. Anders zouden er ook niet zoveel experimenten mislukken, mocht het allemaal zo simpel zijn.
Toch heb ik heel veel opgestoken door het maken van dit werk. De theoretische principes van het klonen ben ik nu toch meester en ook zijn een aantal nieuwe termen me niet meer onbekend. Verder heb ik er ook nooit bij stilgestaan dat klonen nu al zoveel voorkomt, in de plantenkunde bijvoorbeeld. Ikzelf heb zelfs al gekloond zonder het te weten, ook al waren het maar planten.
Dus ik heb heel wat kunnen opsteken uit dit werk en het onderwerp heeft me zeker en vast kunnen boeien.
Bronnen
http://members.lycos.nl/allesoverklonen/index.html
nl.wikipedia.org
http://www.scholieren.com/werkstukken/32397
http://stellajelle4a.tripod.com/allesoverklonen/index.html
http://proto.thinkquest.nl/~llb109/groot/indexhtml.html
http://www.tuinkrant.com/artikel/vermeerderen-fruit-heesters-technieken-problemen-oculeren-schildgriffelen
http://www.ikhebeenvraag.be/vraag/6361
http://www.bioplek.org
http://books.google.be/books?id=MCAXQXoJEywC&printsec=frontcover
www.kuleuven.be/cwte/viewpic.php?LAN=N&TABLE=DOCS&ID=250
Bioskoop 5/6 deel B en C
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden