Klonen en het schaap Dolly

Op 5 januari 1996 werd het schaap Dolly geboren. Ze zou het beroemdste schaap ter wereld worden. De reden voor haar roem was dat ze een kloon was - ze was genetisch identiek aan haar moeder. Het was een zeer belangrijke stap op het gbied van de genetica. De geboorte van het gekloonde schaap heeft veel mensen versteld doen staan, zowel wetenschappers als niet-wetenschappers.

Wat is klonen?

Klonen is het maken van een genetisch identieke kopie van een individu. Het klonen op zich is niet nieuw. Eeneiige menselijke tweelingen zijn natuurlijke klonen. Normaal gesproken hebben kinderen van dezelfde ouders een ander uiterlijk. Ze zijn gelijk in het feit dat de helft van hun genen van hun vader komt en de andere helft van hun moeder, maar de mix van genen is altijd verschillend. Eeneiige tweelingen hebben ook de genen van beide ouders, maar in hun geval zijn de genen hetzelfde. Kwekers hebben klonen van planten geproduceerd, ze kweken nieuwe planten door te stekken. De stekken ontwikkelen zich tot planten die identiek zijn aan hun ouderplanten. Dit wordt vegetatieve of ongeslachtelijke voortplanting genoemd, maar is in feite hetzelfde als klonen.

Gespecialiseerde cellen

Een menselijk lichaam heeft honderden verschillend soorten cellen en er zijn er biljoenen van elke soort. Een levercel heeft een bepaald soort actieve genen, terwijl en spiercellen andere soort heeft. Dat is wat de cellen verschillend van elkaar maakt. De cellen worden al gespecialiseerd na de deling wanneer het embryo nog maar uit 8 cellen bestaat, daarna gaan zich al veranderingen in de specialisatie voordoen die niet meer kunnen worden teruggedraaid.

Embryologen hebben ontdekt dat alle cellen, die tot het achtcellige stadium van een embryo verwijderd worden, het vermogen hebben om te overleven en door te gaan met delen, om zo een nieuw, identiek individu te vormen. De cel heeft alle genetische informatie die nodig is om de verschillende celsoorten te produceren. Het is hetzelfde proces als waarbij er een identieke tweeling ontstaat. Embryologen hebben zelfs identieke vijflingschapen geproduceerd van vijf van de acht cellen van het achtcellige embryo van een schaap. De techniek is relatief simpel - de cellen worden voorzichtig uit elkaar getrokken, ze worden in staat gesteld te groeien en worden dan in de baarmoeder van en surrogaat moeder geplaatst. Na het achtcellige stadium raken de cellen gespecialiseerd en kunnen de cellen zich niet meer zelfstandig ontwikkelen tot een individu.

Kloonmethoden

Er zijn twee belangrijke methoden om dieren te klonen, namelijk het klonen van embryo's en nucleaire transfer. Tot nu toe zijn de meeste klonen van dieren geproduceerd door middel van het klonen van embryo's. Bij deze methode zijn de embryo's die worden geproduceerd niet identiek aan en van beide ouders, omdat er een gewone mix van genen van beide ouders wordt gebruikt.

Embryo's klonen

De methode van het klonen van een koe met behulp van de techniek van het embryo-klonen gaat als volgt:

1. Er wordt en spermamonster genomen van een stier
2. Het sperma wordt in een petrischaaltje gedaan, die de eicel van een koe bevat.
3. Er vindt in vitro vertilisatie plaats (reageerbuisbevruchting)
4. De enkele bevruchte eicel deelt zich om 2 cellen te vormen, die zich weer delen om 4 cellen en daarna 8 cellen te vormen.
5. Het embryo wordt voorzichtig gedeeld om meer embryo's te krijgen. Elk van deze embryo's zijn identiek: ze zijn klonen van elkaar. Maar anders dan bij het klonen van planten, zijn de embryo's een mix van de genen van beide ouders en niet identiek aan een van beide ouders.
6. Elk embryo wordt in de baarmoeder van een koe geplaatst, die daarmee een surrogaatmoeder wordt.

Klonen met nucleaire transfer

Om Dolly te creëren is de methode van nucleaire transfer gebruikt. Dit is anders dan het embryo-klonen, omdat het een kloon produceert die identiek is aan zijn ouder. Het is een methode om dieren met nuttige kenmerken opnieuw te creëren, zoals koeien met een hoge melkproductie of kippen die veel eieren leggen. Door deze dieren te klonen gaan hun eigenschappen niet verloren. In plaats daarvan worden ze bewaard, en niet afgezwakt omdat de genen worden vermengd met die van een andere ouder.

Hoe is Dolly gemaakt?

Dolly's moeder was een zes jaar oude Finn Dorset ooi. Er werden cellen van haar uier genomen, die een week lang groeiden in en groeimedium met een laag voedingsgehalte. Dit medium hield de cellen levend, maar zorgde ervoor dat ze zich niet deelden. Toen werd een onbevruchte eicel weggenomen bij een Schotse Blackface ooi. De nucleus (celkern), die het DNA bevat, werd uit de eicel gezogen. Een van de uiercellen van het donorschaap werd onder het buitenste membraan van de eicel geschoven. Na het toedienen van een klein stroomstootje kwam de celdeling op gang. Al snel had zich een nieuw klompje cellen gevormd. Deze groeide een week lang, waarna het werd overgebracht in de baarmoeder van een andere Blackface ooi. Het embryo ontwikkelde zich verder en 148 dagen later werd Dolly geboren. Alhoewel Dolly was geboren uit een Blackface ooi, was ze genetisch identiek aan haar echte moeder, de Finn Dorset ooi.