Wie funktioniert Klonen? Wurden bereits Menschen geklont?

Willkommen zu unserem neuen Post! In diesem Artikel werde ich dir einige interessante Fakten über das Klonen präsentieren. Die folgenden Themen werden behandelt: Was ist Klonen? Wie funktioniert das Klonen von Tieren? Arten der künstlichen Klonierung, erfolgreich geklonte Tiere, wie funktioniert therapeutisches Klonen? Wurden bereits Menschen geklont? Die Vor- und Nachteile des Klonens und ethische Fragen zum Klonen. Mach dich bereit, erstaunliche Dinge über dieses Verfahren zu lernen und überrasche deine Freunde mit diesen interessanten Informationen.

Was ist Klonen?

Der Begriff umfasst verschiedene Techniken, die darauf abzielen, eine genetisch identische Kopie eines biologischen Organismus zu erzeugen. Zuerst denkt man an das Klonen von ganzen Organismen, aber auch Gene, Organe und Gewebe können geklont werden. Für das Klonen einer ausgestorbenen Spezies, die jedoch noch ähnliche Tiere hat, müsste das gesamte Genom des ausgestorbenen Tieres kartiert werden, um sein vollständiges Genom zu rekonstruieren, oder man müsste eine intakte Zelle haben. Wenn wir keine Zelle von diesem Tier haben, brauchen wir das Genom des vorhandenen Tieres modifizieren, um es in das Genom des ausgestorbenen Tieres zu verwandeln. Dann muss man die Eizelle in ein ähnliches Tier implantieren, bis die Spezies genügend Individuen hätte, um eigenständig zu überleben. Studien haben gezeigt, dass sowohl Fleisch als auch Milch von geklonten Tieren nicht giftig für unseren Organismus sind und in der Regel keine Unterschiede zu den entsprechenden natürlichen Produkten aufweisen. Klone werden nicht nur künstlich im Labor erzeugt, sondern es gibt auch in der Natur eine asexuelle Fortpflanzung, die ein neues identisches Individuum aus einer einzigen Zelle des Elternteils erzeugt. Bei Säugetieren sehen wir etwas Ähnliches bei Zwillingen. Es ist wichtig zu betonen, dass bei Säugetieren die DNA der Nachkommen unterschiedlich von der der Eltern ist und sogar Zwillinge nicht zu 100 % dieselbe DNA teilen.

Arten der künstlichen Klonierung

Es gibt 3 Arten der künstlichen Klonierung: die genetische, die reproduktive und die therapeutische Klonierung. Der Unterschied zwischen ihnen liegt im Produkt des Prozesses: Die genetische Klonierung erzeugt Kopien von DNA-Abschnitten oder Genen. Die reproduktive Klonierung erzeugt ganze Individuen. Und die therapeutische Klonierung erzeugt embryonale Stammzellen zur Erzeugung und Rekonstruktion von Geweben.

Wie funktioniert die genetische Klonierung?

Das Gen eines Organismus wird in einen Vektor (Bakterien, Viren, Hefezellen oder Plasmide) eingefügt, und dann werden die notwendigen Bedingungen geschaffen, damit der Vektor sich vermehren kann.

Wie funktioniert die Klonierung von Tieren?

Bei der reproduktiven Klonierung wird eine reife somatische Zelle, die zum geklonten Organismus benötigt. Diese Zelle wird in eine leere Eizelle eingefügt, das heißt, die Zelle hatte ihre eigene DNA entfernt und hat nun keinen Zellkern mehr. Die Einbringung der DNA der Zelle in die Eizelle kann auf zwei Arten erfolgen. Die erste Methode besteht darin, die Zellen mit elektrischem Strom zu verschmelzen. Die zweite Methode besteht darin, den Zellkern der somatischen Zelle mit einer Nadel zu entfernen und ihn in die Eizelle zu injizieren. Die ersten Entwicklungsstadien des Embryos finden zunächst in einem Reagenzglas statt, und dann wird der Embryo in den Uterus eines erwachsenen weiblichen Tieres implantiert. Diese Technik wird somatische Zellkerntransfer genannt. Die Hauptherausforderung für diese Tiere besteht darin, die Geburt zu überleben, und diejenigen, die überleben, sind in der Regel gesund. Diese Technik hat die Erfolgsrate erhöht und somit die Sterblichkeitsrate reduziert.

Erfolgreich geklonte Tiere

Der bekannteste Fall erfolgreichen Klonens ist das Schaf Dolly im Jahr 1996. Dafür wurden 277 geklonte Embryonen benötigt. Wusstest du aber, dass Dolly nicht das erste erfolgreich geklonte Tier war? Im Jahr 1979 wurden die ersten geklonten Mäuse produziert, danach wurden Kühe, Hühner und Schafe geklont. Aber warum ist Dolly das berühmteste geklonte Tier? Das Klonen dieses Schafes war anders als bei den vorherigen Tieren, denn es war das erste Mal, dass es gelang, eine reife somatische Zelle zu klonen. Die früheren Klonversuche verwendeten Zellen von Embryonen, die in eine leere Eizelle injiziert wurden. Der Zoo in San Diego bewahrt DNA-Proben gefährdeter Tiere auf. Mit einer dieser Proben konnten zwei Bantengs (Rinder aus Südostasien) geklont werden. Eines der Tiere (Noha) erlitt eine Infektion, und das andere (Jahava) musste geschlachtet werden. Es wurde geschafft, afrikanische Wildkatzen mit eingefrorenen Embryonen als DNA-Quelle zu klonen. Das erste erfolgreich geklonte Haustier war eine Maine Coon Katze namens Little Nicky, benannt nach ihrem Vorgänger Nicky. Dieses Verfahren kostete die Besitzerin der Katze 50.000 US-Dollar und wurde von Genetics Savings and Clone durchgeführt. Dieses Unternehmen hatte bereits im Jahr 2001 die erste geklonte Katze geklont.

Wie funktioniert therapeutisches Klonen?

Ein geklonter Embryo wird erzeugt, um embryonale Stammzellen mit derselben DNA wie die ursprüngliche Spenderzelle zu erzeugen. Dieser Prozess trägt sowohl dazu bei, mehr über Krankheiten zu erfahren als auch sie zu behandeln. Die Stammzellen werden aus dem Embryo während der Blastozystenphase im Reagenzglas gewonnen, in dieser Phase gibt es etwa 100 Stammzellen, die den Embryo bilden. Es sind weitere Studien notwendig, um embryonale Stammzellen und Krebszellen besser zu verstehen, da beide die Fähigkeit zur unbegrenzten Vermehrung haben. Es gibt sogar Studien, die gezeigt haben, dass eine Stammzelle nach 60 Zellteilungen zu einer Krebszelle werden kann.

Wurden bereits Menschen geklont?

Einige Studien und Institutionen behaupteten, dies erreicht zu haben, haben jedoch nie Beweise vorgelegt. Das Klonen von Menschen und Primaten ist schwieriger als bei anderen Säugetieren, da für eine erfolgreiche Zellteilung zwei Proteine namens fusiforme Zelle benötigt werden. Diese befinden sich sehr nahe am Zellkern in menschlichen Eizellen, und beim Entfernen des Zellkerns wird ihnen Schaden zugefügt. Andere Säugetiere haben dieses Protein in der gesamten Eizelle verteilt.

Wissenschaftliche Anwendungen für geklonte Tiere

Es gibt eine Studie von den gleichen Wissenschaftlern, die Dolly geklont haben, um die Milchproduktion von Schafen zu verändern und ein Protein für die Blutgerinnung hinzuzufügen. Ziel dieser Studie ist es, dieses Protein in der Zukunft zu reinigen und Menschen mit Blutgerinnungsstörungen zu verabreichen. Deshalb wurden diese modifizierten Schafe geklont. Ein weiterer großer Beitrag von geklonten Tieren zur Wissenschaft besteht darin, dass sie aufgrund ihrer genetischen Identität voraussichtlich auf Medikamente in derselben Weise reagieren, wodurch ein effektiverer Test von Arzneimitteln in der präklinischen Phase ermöglicht wird.

Vorteile des Klonens

Die DNA von preisgekrönten Bullen, die für Landwirte sehr wertvoll sein können, kann erhalten werden. Das Klonen von Tieren mit einer besseren Milch- oder mageren Fleischproduktion oder anderen wünschenswerten Merkmalen. Die Wiederherstellung der Tierdiversität, die im Laufe der Jahre verloren gegangen ist. Dies ermöglicht den Kontakt, die Erforschung und Beobachtung dieser Exemplare. Wir können bereits in verschiedenen Zoos bedrohte Tiere sehen, aber in Zukunft könnten sogar Zoos für derzeit ausgestorbene Tiere entstehen. Die Möglichkeit, diese erstaunlichen Tiere zu schätzen, die aufgrund klimatischer oder jagdlicher Gründe ausgestorben sind.

Nachteile des Klonens

Die Hauptschwierigkeit beim Klonen von Tieren liegt in den Kosten dieses Verfahrens. Bei ausgestorbenen Tieren steigen diese Kosten aufgrund der Schwierigkeit, geeignete Proben zu finden. Da sie aus einer erwachsenen Zelle geklont werden, sind die Telomere der Chromosomen verkürzt, was normal ist, wenn der Organismus altert, aber geklonte Tiere haben im Vergleich zu normalen Individuen im gleichen Alter verkürzte Chromosomen. Diese Tiere haben immer noch eine hohe Sterblichkeitsrate. Es wird angenommen, dass dies auf eine Resistenz des Eies des Spenders zurückzuführen ist, die das genetische Gedächtnis priorisiert, anstatt die ersetzen Gene. Sie können auch Defekte in lebenswichtigen Organen aufweisen. Aufgrund der hohen Sterblichkeitsrate gibt es die ethische Frage, ob es ethisch vertretbar ist, Tiere zu erschaffen, die sterben können, ohne zu wissen, ob sie gesund sein werden oder nicht. Einige der lange ausgestorbenen Tiere würden sich möglicherweise nicht an die aktuellen Bedingungen unseres Planeten anpassen, daher müsste eine Möglichkeit gefunden werden, nicht nur die Reproduktion zu ermöglichen, sondern auch ihre Genomik weiterzuentwickeln oder ihnen eine angemessenere Umgebung zu bieten. Die Klonierung erzeugt genetisch identische Individuen, daher ist es nicht möglich, die für das Überleben der Art erforderliche Vielfalt aufrechtzuerhalten. Geklonte Tiere können trotz derselben Genetik des ursprünglichen Tieres unterschiedliche phänotypische Merkmale aufweisen. In einigen Arten gibt es Gene, die zufällig aktiviert und deaktiviert werden und für die Fellfarbe verantwortlich sind. Umweltbedingungen beeinflussen auch das Erscheinungsbild der Tiere. Geklonte Tiere können größer als normale Tiere geboren werden. Sie können frühzeitig altern und Immunitätsprobleme haben.

Ethikfragen zum Klonen

Aufgrund der hohen Sterblichkeitsrate wird von vielen Menschen in Frage gestellt, ob es ethisch vertretbar ist, Tiere zu erschaffen, die das Experiment nicht überleben oder sogar gesundheitliche Probleme haben könnten. Andere verteidigen diese Praxis, weil sie der Ansicht sind, dass, wenn dieses Verfahren nie durchgeführt wird, es nicht verbessert werden kann und daher das Problem nicht gelöst werden kann. Einige sehen das Klonen als eine Möglichkeit, zukünftige gastronomische oder Jagderlebnisse kostengünstiger zu gestalten. Aber es gibt auch das Problem, dass Tiere Lebewesen sind, und die Zucht von Tieren in Laboren mit dem alleinigen Ziel, sie zu töten, scheint nicht ethisch zu sein. Andererseits könnte dies das Problem der Überfischung und des Aussterbens einiger dieser Arten lösen. Viele hinterfragen die Zucht dieser Tiere für den Tourismus und die Haltung in Gefangenschaft, da sie ihnen nicht erlauben würde, in ihrer natürlichen Umgebung zu leben oder in Freiheit zu sein. Einige Fragen bleiben jedoch unbeantwortet, wie zum Beispiel: Wenn die DNA dieser ausgestorbenen Tiere mit ihren aktuellen Verwandten kombiniert wird, werden die geklonten Tiere wirklich eine Wiederkehr der ausgestorbenen Tiere sein oder nur eine Variation von ihnen? Einige Wissenschaftler glauben, dass, wenn die fehlenden Gene nicht exklusive Merkmale dieser Art sind, sie zurückgebracht werden könnten. Könnten diese Tiere einen negativen Einfluss auf die Ökologie unseres Planeten haben?

Schlussfolgerung

Das Klonen wird weiterhin fortschreiten, indem es von aktuellen Spezies ausgeht, bis es möglich ist, vor kurzem ausgestorbene Tiere zu klonen, und dann weiterentwickelt wird, um Tiere zu klonen, die vor langer Zeit ausgestorben sind. Derzeit können nur DNA-Proben von bis zu einer Million Jahren geklont werden, daher können Tiere, die diese Zeitspanne überschreiten, nicht geklont werden. Das Klonen könnte diese Tiere zurückbringen und die Vielfalt bewahren, solange die Tiere mit Respekt behandelt werden und angemessene Bedingungen erhalten. Diese Praxis könnte zusammen mit den aktuellen Maßnahmen zum Tierschutz dazu beitragen, verschiedene Spezies zu unterstützen. Es wäre möglich, ausgestorbene Tiere zurückzubringen, aber wir sind immer noch weit davon entfernt, dies zu tun, aufgrund der Schwierigkeit, nicht nur diese Tiere zu klonen, sondern auch die notwendige Vielfalt für erfolgreiche Paarung und gesunde Individuen mit biologischer Diversität bereitzustellen.