Kopya koyun Dolly nasıl klonlandı? Başarıyla klonlanan ilk memeli hayvan olarak tarihe geçti

Daha doğmadan adı belirlenen bu koyun herkesin de tahmin edebileceği gibi ünlü koyun Dolly idi. Dolly’yi diğer koyunlardan farklı kılan tek şey onun bir çiftlik yerine bir laboratuarda doğması değildi tabi. Dolly’nin dünyaya gelmesi için bir koyunla koçun çitleşmesi gerekmemişti. Dolly, kendinden altı yaş büyük olan bir koyunun genetik kopyası yani klonuydu. Dolly’nin vücudundaki hücrelerin genetik malzemesi olan DNA, kendisinden büyük olan koyunun meme bezinden alınmıştı.

Tarihe çok önemli bir yeri olan bu olayın ana kahramanı Dolly idi elbette ama bu başarının arkasında çok önemli iki insan vardı: Ian Wilmut ve Keith Campbell. Bu iki bilim insanının yolu Roslin Enstitüsünde kesişmişti. Wilmut bir embriyolog, Campbell ise hücre biyolojisinde uzman bir bilim adamıydı. Bilgilerini ve tecrübelerini birleştirdiklerinde beraber projeler üretmeye başladılar. Dolly’nin klonlanmasından yıllar önce bile bu konuyla ilgili sohbetler ediyor, projeler üretiyorlardı. Dolly’nin isminin hikayesine bakarsak bu bilim insanlarının büyük başarılarının yanı sıra mizah yeteneklerinin de ne kadar güçlü olduğunu fark edebiliriz. Çünkü Dolly ismini, kısa boyuna rağmen büyük memeleri olan Amerikalı country şarkıcısı Dolly Parton’dan almıştı.

Her ne kadar isimleri beraber anılsa da Ian Wilmut ve Keith Campbell İskoçya’nın küçük ve sakin kasabası Roslin’de dünyanın en ünlü koyunu Dolly’i klonlamadan da önce çalıştıkları alanlarda önemli başarılar elde etmiş iki isim, ve Dolly’den önceki hayatlarını ayrı ayrı incelemekte fayda var.

Ian Wilmut 1944 yılında İngiltere’de doğduğunda kimse onun yıllar sonra bilim dünyasında çığır açacak bir keşfe imza atacağını tahmin edemezdi. 1971’de Cambridge Üniversitesi Darwin Koleji’nden hayvan genetiğiyle ilgili doktorasını alınca bu genç bilim insanının gelecekte önemli işler yapacağı belli olmaya başlamıştı. 1980’in ortalarında genlerin koyun embriyolarına aktarılmasıyla ilgili projelerde yer aldı ve klonlama konusunun ilgisini çektiğini fark etti. 1990 yılında ise Keith Campbell’i klonlama çalışmalarında kendisine asistanlık etmesi için yanına aldı. Bu kritik karşılaşmadan sonra yaşanılanları anlatmadan önce Keith Campbell’in bu zamana kadar neler üzerine çalıştığından bahsetmek bu iki bilim insanının yollarının nasıl kesiştiği hakkında daha çok fikrimiz olmasını sağlayacaktır.

Campbell 1954’de, ileride çalışma arkadaşı olacak Wilmut henüz 10 yaşındayken, İngiltere’de doğdu. Liseden mezun olduktan sonra kısa bir süreliğine tıbbi teknisyen olarak çalıştı ama mesleğinden sıkılınca Londra Üniversitesi Mikrobiyoloji Bölümü’ne girdi. Bir süre Yemen’de bir laboratuvarda çalıştı ama sonra İskoçya’ya giderek Dundee Üniversitesi’nden doktorasını aldı. John Gurdon ve Karl Illmensee’nin çalışmalarından etkilenerek memeli canlıları klonlama çalışmalarıyla ilgilenmeye başladı. Venihai sona bir başlangıç olarak 1990 yılında Roslin Enstitüsü’nde Ian Wilmut’la çalışmaya başladı.

Aslında Wilmut ve Campbell’in ilk hedefleri koyun klonlamak yerine koyunlarda çekirdek naklini gerçekleştirebilmekti. Bir hücreden diğerine başarıyla çekirdek naklini gerçekleştirebilirlerse prosedür sırasında çekirdekte istedikleri değişiklikleri de yapabileceklerdi. Böylece çekirdekteki bilgileri modifiye ederek istenilen genetik yapıya sahip tam bir koyun elde edebileceklerdi.

Yaygın olarak bilinenin aksine Dolly klonlanan ilk canlı değildi. Daha önce de Campbell’in büyük çabalarıyla dünyaya gelen iki koyun Megan ve Morag ilk klonlar olmalarına rağmen medyanın ve dünyanın ilgisini çekmemiştir. Dolly için ise durum çok farklıydı. O, 5 Temmuz 1996 da dünyaya gelmiş olmasına rağmen doğumu uzun süre medyadan gizlendi. Haberin Şubat 1997 de basına sızmasıyla dünyada en çok konuşulan ve ilgi gören olayların başında yer aldı.

Dolly’i oluşturmak için klonu olan koyunun meme dokusundan bir hücre alınarak bu hücrenin çekirdeği, çekirdeği çıkarılmış bir yumurta hücresinde aktarıldı. Koyunların genetik malzemesi 54 kromozomdan oluşur. Dolayısıyla 27’şer kromozomu olan sperm ve yumurta birleşince bir koyunu oluşturacak embriyo oluşabilir. Klonlama prosedürü sırasında ise 54 kromozoma sahip olan bir hücre kullanıldığı için bu hücre sperm ve yumurtanın birleşerek oluşturdukları embriyoya denktir. Doğal çiftleşme sırasında milyonlarca spermden sadece bir tanesi yarışı kazanır ve yumurtayı döller. Spermin olmadığı bir ortamda yeni bir canlı oluşturmaya çalışan Wilmut ve Campbell spermin görevini üstlenecek bir şey yapmaları gerektiğinin farkındaydılar.

Hücreye verecekleri bir elektrik şokunun istedikleri etkiyi yapabileceğini fark ettiler. Böylece çekirdeği çıkarılmış bir yumurta hücresiyle meme dokusundan alınmış bir hücrenin birleşmesi bir elektrik şokuyla sağlanmış oldu. Bu elektrik şoku kısa süreliğine yumurta ve meme hücresinin zarlarında delikler oluşturur. Bu deliklerden yumurtaya aktarılan kalsiyum, canlı oluşumunu sağlayacak bir zincirin başlamasını sağladı. Bir süre sonra hücre bölünmeye başladı ve sayıca artmaya devam etti. Ama laboratuvar ortamında gerçekleşen bu olaylar için bir konak bulmak gerekliydi. Bu nedenle, hormonlarla gebeliğe hazırlanmış olan bir koyunun rahmine aktarılan embriyonun artık tutunabileceği ve beslenebileceği bir ortamı olmuş oldu. Bu olaydan beş ay sonra da Dolly dünyaya geldi.

Bilim dünyasının bu olaya bu kadar çok ilgi duymasının asıl nedeni Dolly’nin yetişkin bir koyundan alınan bir vücut hücresinden üretilmiş olmasıydı. Çünkü bu ana kadar klonlama çalışmalarında embriyolardan alınmış hücreler kullanılmıştı. Başkalaşımını tamamlamış bir vücut hücresinden bir canlının meydana getirilmesi çok büyük bir keşifti. Bu keşfe kadar geçerli olan görüş, vücutta bulunan her hücrenin embriyonik hücrelerden elde edilebileceği ve bu özelliğin hücre başkalaşımdan sonra yitirildiği yönündeydi. Wilmut ve Campbell’in çalışmalarıyla bu görüş çürütülmüş oldu.

Bilim tarihine büyük harflerle yazılmış olan bu klonlama işlemi tabi ki düşünüldüğü ya da bahsedildiği kadar kolay olmamıştı. Wilmut ve ekibi Dolly’i elde edinceye kadar aynı işlemi 277 kere tekrarlamak zorunda kalmışlardı. En son denemelerinde elde ettikleri klonları 13 farklı taşıyıcı koyuna aktardılar ve sadece bir tanesi gebe kalabildi ve bu hamileliğin sonucunda Dolly dünyaya geldi.

Haberi duyan çoğu insanın aklına gelen şey bu klonlama işleminin birçok farklı canlıya daha uygulanabileceğiydi. Mesela daha çok süt veren inekler klonlanıp daha az inekten daha çok süt üretilebilirdi. Soyu tehlike altında olan hayvanlar klonlanarak sayılarının artması sağlanabilir, nesli tükenmiş olan canlıların fosillerinden elde edilen DNA sayesinde bu canlıların yeniden yaşaması sağlanabilir hatta insanların bile klonları yapılabilirdi. Ian Wilmut ise verdiği bir röportajda bu tekniğin genetik bozuklukların düzeltilmesinde kullanılabileceğini söylemişti. Öngörüler doğruydu ve çok geçmeden koyunların yanı sıra keçi, kedi, katır, fare, tavşan ve soyu tükenmek üzere olan canlılar da klonlanmaya başlandı.

Dolly, kendisi gibi klon olan Megan ve Morag ile aynı ağılı paylaşıyordu. Ama doğal olanın aksine ağıl onlar için konaklama alanı değil sürekli olarak yaşadıkları yerdi. Dolly, özel diyetlerle besleniyor ve özenle bakılıyordu. Yaşıtlarına göre uzun süre yaşadı çünkü çoğu koyun dokuz aylık olduklarında kesimhaneye gönderilirdi. Dolly’nin kısır olduğu düşünülüyordu ama 1998 yılında doğal yollarla bir kuzusu olduğunda bütün bu düşüncelerin aksi kanıtlanmış oldu. Dolly daha sonraki zamanlarda yeniden hamile kaldı ve hayatının sonuna kadar toplamda 6 tane kuzusu oldu.

2003 yılının Şubat ayında Dolly hastalandı ve öksürmeye başladı. Hastalığı pulmoner adenomatoz denilen, bir virüsün neden olduğu bir akciğer iltihabıydı. 14 Şubat 2003 günü Dolly’nin ölümü basına duyuruldu. Hastalığın nedeninin klonlamanın bir yan etkisi mi yoksa tüm hayatını bir ağılda geçirmesinin bir sonucu mu olduğunu hala bilemiyoruz. Ama belki de hayatını doğal ortamında özgürce gezerek ve çeşitli ot ve çiçeklerle beslenerek geçirseydi hayatı daha farklı olabilirdi. Ölüm haberinin üzerine Dolly’nin klon olduğu için öldüğü öne sürüldü. Bu görüşü savunanlara göre yaşlı bir koyundan alınan hücreyle oluşturulan yeni bir canlı da yaşlı olacaktı ve dolayısıyla hayatı da daha kısa sürecekti. Her türlü sorunun bilimsel temeli olan bir sonuca vardırılabilmesi için aynı yöntemin birçok kez tekrarlanması ve oluşan çok sayıda klonun gözlemlenmesi gerekiyordu.

Sonuç olarak, Ian Wilmut ve Keith Campbell in çalışmaları yetişkin bir hücrenin genetik malzemesinin bir yumurta hücresine aktarılmasıyla yeni bir canlının üretilebileceğini göstermiştir. Bu çalışmalarının sonucunda aynı zamanda bir canlıyı meydana getirebilecek her türlü bilginin yumurta hücresinde depolanmış olduğu da anlaşılmıştır. Bu da, yumurtadaki canlıyı meydana getirebilen bu etkenlerin neler olduğu saptayabilirsek yumurtaya ihtiyaç duymadan da herhangi bir yetişkin hücreyi programlayarak kök hücrelere dönüştürebileceğimizi işaret etmektedir.

Kaynak: Evrim Ağacı