S
She`
Ziyaretçi
Ziyaretçi
Adından çok bahsedilen ve hayatımızı ne yönde etkileyeceği merakla beklenen bir bilimsel gelişme: klonlama.
Son gelişmelere imzasını atan ekip
genlerin laboratuvar koşullarında biçimlendirilmesinin ardından gen transferi yöntemi ile koyun bedeninde
istenilen özelliklerdeki genlerin (DNA molekülü) üretilebilmesini olağan bir hale getirdi.Söz konusu deneyde
ihtiyaç duyulan moleküllerin koyunun tüm hücrelerinde değil
sadece süt bezlerinde sentezlenmesini hedef alıyordu. Bu nedenle koyunun "ilaç fabrikası" olarak değerlendirilmesini beraberinde getirdi. Doğrusunu isterseniz Dolly başarısının en önemli noktası bu gerekçeye dayanmaktadır. Gen transfer yöntemi
ıslah çalışmaları sonucu elde edilen verimli ürünün niteliği değişmeksizin seri olarak üretilmesi amacındadır.
Dr. Wilmut’un gerçekleştirdiği deney; yetişkin bir dişi koyunun bedeninden alınan hücrenin (somatik bir hücrenin) çekirdeğinin
micron birimi inceliğindeki bir enjektör iğnesi yardımıylavakumlanıp
başka bir erkek koyuna ait
çekirdeği alınmış bir yumurtaya enjekte edilip oluşturulan suni hücrenin
üçüncü bir dişi koyunun rahmine yerleştirilmesidir.Üçüncü koyun
tüp bebek yönteminde olduğu gibi dış ortamda özel olarak üretilmiş hücrenin gelişimini sağlayabileceği biyolojik ortamdır.
Adını
ünlü şarkıcı Dolly Parton’dan alan kuzu Dolly
isim annesinin değilse de
DNA annesinin genetik ikizi. Dolly
sevimli görünüşüyle kamuoyunun sempatisini kazanmış ve tüm bu süreç ilginç bir bilimsel oyun olarak sunulmuşsa da
gerçekte deney oldukça iyi belirlenmiş bilimsel ve maddi hedefleri olan sabırlı bir çalışmanın ürünü.Bu çalışmaların yankıları gerek günlük gazete ve magazin dergilerinde ilk sayfadan bizlere ulaştırılmış
basit şemalarla anlayışımıza sunulmuştu. İskoçyalı ekibin gerçekleştirdiği klonlama deneyinin
dünyanın pek çok bölgesine dağılmış sayısız standart biyoteknoloji laboratuvarında "kolayca" gerçekleştirilebileceği söyleniyordu. Yine de uygulanan yöntemin yeniden uygulanabilmesi pek de pratik ve kolay değil.
Ekibin başarısı ve önceki sayısız benzeri deneylerin başarısızlığı
Wilmut’un
verici koyundan alınan hücre çekirdeğiyle
kullanılan embriyonik hücrenin "frekanslarını" çok hassas biçimde çakıştırabilmesine dayanıyor. Bu yöntemle araştırmacılar
yetişkin çekirdeğin genetik saatini sıfırlamayı
tüm gelişim sürecini başa almayı becerebilmişlerdi.
Milyarlarca sayıda hücreden oluşmuş bir bedenimiz var. Bu hücrelerin milyonlarcası her saniye bölünmeyi sürdürerek beden gelişimini devam ettiriyor. Bunun yanında yıpranmış hücreleri de yeniliyor. Somatik hücre adını verdiğimiz yapısal hücrelerde meydana gelen fizyolojik ve morfolojik değişimler
genetik intikal ile bir sonraki nesile aktarılamamaktadır. Dolayısıyla
biyolojik bedenimizde meydana gelebilecek mutasyonların etkileri populasyon havuzunda bir değişime neden olmaz. Ancak bu durum üreme hücrelerinde farklı bir seyirde ilerler. Gerçekleşebilecek mutasyonlar
daha sonraki frekanslarda etkisini gösterecektir.
Koyun ve insan hücrelerinin de dahil olduğu gelişmiş hücreler (çekirdeği olan hücreler=ökaryotik hücreler)
farklı gelişim evreleri ihtiva eden döngüyü takip etmektedirler. Bu döngüyü
interfaz evresi (bölünmenin olmadığı hazırlık evresi) ve belirgin biçimde bölünmenin gerçekleştiği mitoz evrelerine ayırmak mümkün. Hücre
yaşam döngüsünün %90 kadarını interfaz evresinde geçiriyor. Aslında
bu duraklama evresi göründüğü kadar sakin değil. Hücre
tüm bileşenlerini bölünmeye hazırlar. Hücrenin yaşam döngüsü üç ana evreye ayırabiliriz:
G1 evresi
hücrenin DNA dışındaki tüm komponentlerinin (=organel) çoğaldığı bir dinlenme dönemi
S hücredeki birim DNA nın miktarının ikiye katlandığı (replikasyon) evre
G2 ise
hücre içi gelişmenin tamamlanıp
hücrenin bir zar yardımıyla bölünüp
iki eşit miktardaki hücreleri oluşturduğu evredir.Bu evre mitoz olarak da isimlendirilebilir.
Hücrelerin hangi evreyi ne kadar sürede tamamlayacakları genetik program dahilindedir. Bu süre bir canlıdaki tüm hücreler için aynıdır.Ani çevresel koşul değişiklikleri (besleyici maddelerin miktarı birden bire minimum düzeye düşürüldüğünde) hücreleri G1 evresinde belli bir kritik noktaya kadar indirgenebiliyor. Söz konusu kritik nokta aşılırsa
çevresel koşullar ne yönde gelişse de artık DNA replikasyonunun önü alınamıyor. Bu noktanın kontrol altına alınabilmesi
Wilmut ve ekibinin başarılı bir klonlama gerçekleştirebilmelerinin altın anahtarı olmuştur.
Burada bir parantez açarak G1
S
G2 ve M evrelerinin denetim altına alınması
hücrenin yaşam döngüsünü olduğu kadar
özelleşmesini de dizginlemiştir.Farklılaşma evresine giren hücreler gelişim evrelerinde
genetik programı gereğince beyin
kas gibi hücrelere dönüşürler. Wilmut ve ekibi Dolly’i klonlayıncaya kadar bu sürecin irreversible (geriye dönüşümsüz) olduğu
bir başka deyişle
bir defa kas hücresi olmaya karar vermiş bir hücrenin yeniden programlanamayacağını düşünüyorlardı.İşte bu deneyi başarılı kılan unsur
genetik saati sıfırlamak
yani farklılaşmanın önüne geçebilmektir.
Diğer araştırıcıların bunu başaramamalarının nedeni
kullandıkları somatik hücrelerin çekirdeklerini
S veya G2 evrelerindeki konakçı hücrelerle füzyona uğratmalarıydı.Eski teorik bilgilere göre
bu yöntemin işe yaraması gerekiyordu
çünkü çekirdeğin mitoza yaklaşmış olması avantaj olarak görülüyordu. Ancak bu denemelerde
işler bir türlü yolunda gitmedi. Kaynaştırmadan sonra
hücre fazladan bir parça daha mitoz geçiriyor ve yararsız
kopuk kromozom parçaları meydana geliyordu. Bu "korsan" genler
gelişimin normal seyrini sürdürmesi için ciddi bir engel oluşturuyordu. Wilmut gerçekleştirdiği deneyde; anneden ve babadan gelen gen setlerinin karışım evresi olan G0 (=zigot oluşma evresi) evresini askıya alıp
bu aşamadaki çekirdeği
füzyona uğrattı.Füzyon sonucu oluşan yeni hücre
normal besin koşulları ve hafif bir elektrik şoku etkisiyle olağan çoğalma sürecine girmişti. Zigot
anne koyunun rahmine yerleştirilip
gerekli hormonlarla normal hamilelik süreci başlatıldı. Bu deney hakkında bilinenler
yukarıda kaba hatlarıyla anlatılanlarla sınırlı. Sürecin duyurulmayan kritik bir evresi varsa
bu ticari bir sır olarak kalacağa benziyor.
Embriyolog Jonathan Slack
çok daha temel şüpheleri öne sürüyor: "Araştırmacılar
yumurta hücresindeki DNA’ları tümüyle temizleyememiş olabilirler. Dolayısıyla Dolly
sıradan bir koyun olabilir." Slack
alınan meme hücresinin henüz tamamen özelleşmemiş olabileceğini
böyle vakalara meme hücrelerinde
bedenin diğer kısımlarına göre daha sık rastlanılabildiğini de ekliyor. Zaten Wilmut da
bedenin diğer kısımlarından alınan hücrelerin aynı sonucu verebileceğinden bizzat şüpheli. Örneğin
büyük olasılıkla kas veya beyin hücrelerinin asla bu amaçla kullanılamayacaklarını belirtiyor. Üstüne üstlük
koyun bu deneylerde kullanılabilecek canlılar arasında "ayrıcalıklı" bir örnek. Koyun embriyolarında hücresel farklılaşma süreci zigot ancak 8-16 hücreye bölündükten sonra başlıyor. Geleneksel laboratuvar canlısı farelerde aynı süreç ilk bölünmeden itibaren gözlenebiliyor. İnsanlarda ise ikinci bölünmeden itibaren... Bu durum
aynı deneyin fare ve insanlarda başarılı olamaması olasılığını beraberinde getiriyor.
Dile getirilen açık noktalardan biri de
hücrelerde DNA içeren tek organelin çekirdek olmayışı. Kendi DNA’sına sahip organellerden mitokondrinin özellikle önem taşıdığı düşünülüyor. Memeli hayvanlarda mitokondriyal DNA
embriyo gelişimi sırasında sadece anneden alınıyor. Her yumurta hücresi
farklı tipte DNA’lara sahip yüzlerce mitokondriyle donatılmış durumda. Bu mitokondriler zigotun bölünmesinin ileri evrelerinde
embriyo hücrelerine dengeli bir biçimde dağılıyor.Ancak
canlının daha ileri gelişim evrelerinde
bu denge belli tipteki DNA’lara doğru kayabiliyor. Dolayısıyla birim hücredeki ‘’mitokondri DNA’sı / çekirdek DNA’sı’’ oranındaki sapmalar Parkinson
Alzheimer gibi hastalıklara zemin hazırlar. Bazı araştırıcılarda
Dolly’nin annesinden sadece çekirdek materyali transfer edilmesi Dolly’nin ilerleyen yaşlarda problemleri yaşayabileceği düşüncesini yarattı. Ama
şimdilik Dolly’nin tek sağlıksız yönü
fazla beslenmesi yüzünden ortaya çıkan tombulluğu...
Son gelişmelere imzasını atan ekip
Dr. Wilmut’un gerçekleştirdiği deney; yetişkin bir dişi koyunun bedeninden alınan hücrenin (somatik bir hücrenin) çekirdeğinin
Adını
Ekibin başarısı ve önceki sayısız benzeri deneylerin başarısızlığı
Milyarlarca sayıda hücreden oluşmuş bir bedenimiz var. Bu hücrelerin milyonlarcası her saniye bölünmeyi sürdürerek beden gelişimini devam ettiriyor. Bunun yanında yıpranmış hücreleri de yeniliyor. Somatik hücre adını verdiğimiz yapısal hücrelerde meydana gelen fizyolojik ve morfolojik değişimler
Koyun ve insan hücrelerinin de dahil olduğu gelişmiş hücreler (çekirdeği olan hücreler=ökaryotik hücreler)
G1 evresi
S hücredeki birim DNA nın miktarının ikiye katlandığı (replikasyon) evre
G2 ise
Hücrelerin hangi evreyi ne kadar sürede tamamlayacakları genetik program dahilindedir. Bu süre bir canlıdaki tüm hücreler için aynıdır.Ani çevresel koşul değişiklikleri (besleyici maddelerin miktarı birden bire minimum düzeye düşürüldüğünde) hücreleri G1 evresinde belli bir kritik noktaya kadar indirgenebiliyor. Söz konusu kritik nokta aşılırsa
Burada bir parantez açarak G1
Diğer araştırıcıların bunu başaramamalarının nedeni
Embriyolog Jonathan Slack
Dile getirilen açık noktalardan biri de