Telekolleg - Biologie


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Grundlagen der Gentechnik 2. Klonen

Durch Klonen kann man Lebewesen "herstellen", die genetisch mit dem Mutterindividuum identisch sind. Wie das funktioniert, erfahren Sie hier.

Stand: 12.03.2019 | Archiv

Schafe | Bild: BR

Wir bleiben bei dem Beispiel mit den Kälbern: Auch durch Klonen kann die Produktion von Kälbern erhöht werden. Bei einem Embryo hat zu Beginn der Zellteilung jede Zelle Totipotenz. Aus jeder Zelle kann also ein eigenständiges Lebewesen werden. Wenn man Embryonen von Kühen im 16-Zell-Stadium teilt, entstehen zwei Kälber mit identischem Genmaterial - zwei Klone also. Auch in der Natur findet Embryonenteilung statt: Eineiige Zwillinge entstehen so. Eine künstlich herbeigeführte Embryonenteilung beim Menschen wurde 1993 unter weltweitem Protest durchgeführt. In Deutschland verbietet das Embryonenschutzgesetz jedes Klonen von Menschen.

Klonen - was versteht man darunter?

Was ist ein Klon?

Ein Klon ist ein durch ungeschlechtliche Vermehrung entstandenes neues Individuum, das genetisch mit dem Mutterindividuum identisch ist.

Vermutlich haben viele von Ihnen selbst schon einmal geklont: Immer, wenn Sie zu Hause einen Ableger einer Pflanze groß ziehen, haben Sie einen Klon hergestellt. Ein Beispiel:

Einfaches Beispiel für einen Klon: der Ableger einer Grünlilie

Die Grünlilie stellt an ihren Enden Luftableger her. Diese entstehen dadurch, dass sich die Zellen der Pflanze mitotisch teilen. Werden die Ableger ins Wasser gestellt, treiben sie Wurzeln aus, die - in Erde überführt - zu einer Pflanze heranwachsen, die genetisch der Ausgangspflanze völlig gleicht.

Totipotenz

Modell einer Pflanzenzelle: Sie ist totipotent

Auf diese Weise kann man auch von Kartoffeln, Erdbeeren und fast allen Pflanzen vegetative - also nicht durch Bestäubung und Befruchtung gewonnene -  Nachkommen züchten. Dass die Pflanze zu vegetativer Vermehrung in der Lage ist, liegt an ihrer kleinsten Baueinheit, der Zelle: Im Gegensatz zu tierischen und menschlichen Zellen bleiben pflanzliche Zellen ihr Leben lang totipotent. Das heißt:

Obwohl sich die Pflanzenzellen im Gesamtorganismus entsprechend ihrer Aufgabe spezialisieren, behalten viele die Fähigkeit bei, sich zu jeder anderen Zelle - zum Beispiel einer Wurzelzelle - auszubilden. In dieser Eigenschaft unterscheiden sich pflanzliche grundlegend von tierischen und menschlichen Zellen. Bei letzteren haben nur die embryonalen Stammzellen die Eigenschaft sich zu jeder Körperzelle zu entwickeln. Einmal differenziert, behalten sie ihre Aufgabe bei.

Gewebekultur

Diese Pflanze ist aus einer Gewebekultur hervorgegangen.

Aus nahezu jeder Pflanzenzelle kann eine ganze, neue Pflanze gezüchtet werden. Die Totipotenz der pflanzlichen Zelle macht man sich in der Gewebekultur zunutze. Pflanzen werden zerstückelt, auf geeignetem Nährmedium ausgebracht und wachsen unter sterilen Bedingungen wieder zu kleinen Pflänzchen heran. Gibt man zusätzlich noch Schadstoffe ins Medium, wachsen nur Klone heran, die sich trotz der Schadstoffe entwickeln können.

Dolly, das Schaf

Kann man identische Klone von bereits lebenden Säugetieren und Menschen herstellen? In vollem Umfang gelang das beim Schaf: 1996 wurde das wohl berühmteste Schaf der Welt "geschaffen" - Dolly. Sie hat drei Mütter und keinen biologischen Vater! Einer ihrer Mütter gleicht sie genetisch völlig. Sie ist das erste geklonte Säugetier, das nicht auf die Neukombination von Vater und Mutter zurückgeht, sondern aus einer Körperzelle einer ihrer Mütter gezeugt wurde. Wie man dabei vorging, zeigt das Video:


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