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Kompaktlexikon der Biologie: Klonen

Klonen, Bez. für die Erzeugung genetisch identischer Organismen, die vor allem auf Tiere und Menschen angewendet wird. Dabei kann prinzipiell zwischen dem reproduktiven K. und dem therapeutischen K. unterschieden werden. Bei beiden Verfahren wird der Zellkern aus einer Spenderzelle entfernt und in eine zuvor durch UV-Bestrahlung zellkernlos gemachte Eizelle übertragen. Im Anschluss an diesen Zellkerntransfer kommt es zu einer normalen Weiterentwicklung der Eizelle.

Beim reproduktiven K. konnten zu Beginn der 1970er-Jahre zunächst beim südafrikanischen Krallenfrosch Xenopus laevis erste Erfolge erzielt werden. Prinzipiell ließen sich die Ergebnisse auch auf Säugetiere übertragen. In der Tierzucht können z.B. bei Rindern genetisch identische Nachkommen von Hochleistungsrindern erzeugt werden, wobei die Eizellen durch Ammenkühe ausgetragen werden. Durch die so genannte Mehrlingsspaltung können ferner aus Embryonen im frühen Stadium mehrere Individuen enstehen, da die Zellen zu diesem Zeitpunkt noch totipotent sind. Während beim reproduktiven K. die übertragenen Zellkerne zunächst immer aus embryonalem Gewebe isoliert wurden, gelang es im Jahr 1997 mit dem so genannten Klonschaf Dolly erstmals, auch Zellkerne aus erwachsenen, differenzierten Zellen für das K. zu verwenden. Beim Dollyverfahren wurden Euterzellen verwendet, deren Zellkerne durch eine Behandlung in Zellkultur „umprogrammiert“ wurden, sodass sie sich wie Zellkerne aus embryonalem Gewebe verhielten. ( vgl. Abb. ) Allerdings war die Effizienz der Methode, die auch bei Mäusen, Schweinen und Rindern angewendet wurde, nicht hoch. Weniger als 1 % der erzeugten Eizellen konnten ausgetragen werden und führten zur Geburt eines lebenden Jungtieres. Zudem wird diskutiert, ob auf diesem Wege geschaffene Tiere schneller altern als auf natürlichem Wege, d.h. durch die Verschmelzung von Spermium und Eizelle entstandene Jungtiere.

Das therapeutische K. hat vor allem im Zusammenhang mit seiner Anwendung beim Menschen nicht die Schaffung von geklonten Individuen zum Ziel, sondern die Erzeugung von Embryonen zur Gewinnung von embryonalen Stammzellen, deren Immunsystem mit dem des Spenders identisch ist. Betroffenen Patienten könnten analog zum Dollyverfahren bereits ausdifferenzierte Zellen entnommen werden. Auf diese Weise ließen sich Abstoßungsreaktionen vermeiden, nachdem diese Zellen im Rahmen von therapeutischen Anwendungen zum Einsatz gekommen sind. Der Einsatz des therapeutischen K. ist jedoch bislang umstritten. (Essay: Die Forschung an embryonalen Stammzellen)



Klonen: Dargestellt ist das so genannte Dollyverfahren, bei dem der zu übertragende Zellkern aus einer bereits differenzierten Euterzelle stammt

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  • Die Autoren

Redaktion:
Dipl.-Biol. Elke Brechner (Projektleitung)
Dr. Barbara Dinkelaker
Dr. Daniel Dreesmann

Wissenschaftliche Fachberater:
Professor Dr. Helmut König, Institut für Mikrobiologie und Weinforschung, Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Professor Dr. Siegbert Melzer, Institut für Pflanzenwissenschaften, ETH Zürich
Professor Dr. Walter Sudhaus, Institut für Zoologie, Freie Universität Berlin
Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

Essayautoren:
Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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