Klonen ist die Erzeugung von genetisch identischen Individuen von Lebewesen. Dies kann sowohl bei ganzen Organismen als auch bei Zellen geschehen und die Gesamtheit der identischen Nachkommenschaft wird als Klon bezeichnet. Das Erzeugen von identischen Kopien einer DNA wird als Klonieren bezeichnet.
Begriffsklärung
Klonen bezieht sich auf die Erzeugung von genetisch identischen Individuen von Lebewesen. In der Zoologie und Botanik bezieht sich Klonen auf die natürliche oder künstliche Entstehung von erbgleichen Nachkommen aus größeren Gewebe- oder Organeinheiten eines Organismus. In der Reproduktionsmedizin und Zellbiologie bezieht es sich auf das Klonieren von DNA. Einzellige Tiere und Pflanzen besitzen die natürliche Fähigkeit des Klonens zur ungeschlechtlichen Vermehrung. Bei höheren Tieren ist die vegetative Vermehrung jedoch nicht möglich aufgrund der wachsenden Komplexität und Ernährungsweise.
Zusammenfassung: Klonen bezeichnet die Erzeugung von genetisch identischen Individuen von Lebewesen. In Zoologie und Botanik wird es für natürliche und künstliche Entstehung von erbgleichen Nachkommen genommen, während in Reproduktionsmedizin und Zellbiologie Klonen als künstliche Erzeugung eines vollständigen Organismus oder Teilen davon, ausgehend von genetischer Information eines existierenden Organismus verstanden wird.
Zusammenfassung: Klonen bezieht sich auf die Erzeugung von genetisch identischen Individuen von Lebewesen. In Zoologie und Botanik bezieht es sich auf natürliche und künstliche Entstehung von Nachkommen aus Gewebe- oder Organeinheiten eines Organismus, während in der Reproduktionsmedizin und Zellbiologie es sich auf die künstliche Erzeugung von vollständigen Organismen oder Teilen davon aus genetischer Information handelt. Es kann auch als vegetative Vermehrung bezeichnet werden und ist die Voraussetzung für die Bildung, Integrität und Funktion eines mehrzelligen Organismus. Das natürliche Pendant ist die Entstehung von eineiigen Zwillingen.
Klontechniken
In der Landwirtschaft
Klonen ist die Erzeugung von genetisch identischen Individuen von Lebewesen und hat in der Landwirtschaft eine lange Tradition. Sie dient dazu, dass das Genom von Kulturpflanzen, die durch Züchtung bestimmte Eigenschaften besitzen, durch die Vermehrung nicht verändert wird. Beispiele dafür sind Kartoffelpflanzen, Zwiebelpflanzen und Erdbeeren, die alle aus Knollen oder Ablegern gewonnen werden. In der Regel wird klonenreines Pflanzgut verwendet, um einen homogenen Bestand innerhalb einer Kultur zu gewährleisten, aber manche Winzer pflanzen auch Klonengemische an, um Abwechslung in den Weinen zu erreichen.
In der Zellbiologie und Reproduktionsmedizin
Zusammenfassung: Klonen bezeichnet die künstliche Erzeugung eines vollständigen Organismus oder wesentlicher Teile davon, ausgehend von genetischer Information (DNA), die einem bereits existierenden Organismus entnommen wurde. Es gibt verschiedene Methoden des Klonens, eine davon ist die Entnahme von Zellen vor dem 8-Zell-Stadium von Embryonen höherer Organismen. Eine weitere Methode ist der Nukleustransfer, bei dem der Zellkern einer Zelle in eine unbefruchtete Eizelle eingesetzt wird, um eine natürliche Entwicklung eines neuen Organismus zu initiieren.
Therapeutisches Klonen
Zusammenfassung: Klonen bezieht sich in der Reproduktionsmedizin und Zellbiologie auf die künstliche Erzeugung eines vollständigen Organismus oder wesentlicher Teile davon, ausgehend von genetischer Information (DNA), die einem bereits existierenden Organismus entnommen wurde. In der Landwirtschaft hat die vegetative Vermehrung, das Klonen von Kulturpflanzen, eine lange Tradition. Im therapeutischen Klonen wird der Embryo nach wenigen Zellteilungen zerstört und die einzelnen Zellen in einer Kultur zum weiteren Wachstum gebracht. Der Vorteil dieser geklonten embryonalen Stammzellen ist die genetische Identität mit dem Patienten, was die Abwehrreaktion des Empfängerkörpers ausschließt. Gefahren, wie das Entstehen von Tumoren, müssten jedoch erst noch untersucht werden.
Reproduktives Klonen
Die Technik des Klonens bei Tieren hat bereits in der Vergangenheit erfolgreich bei verschiedenen Arten wie Schafen, Rindern, Schweinen, Pferden, Katzen, Affen und anderen Tieren angewendet werden können. Dabei werden Embryonen in einer frühen Zellteilungsphase entnommen und in einer Kultur zum Wachstum gebracht. Die Ausbeute, die Anzahl der erfolgreich entwickelten Organismen im Vergleich zur Gesamtzahl der Zellen, die dem Nukleustransfer unterzogen wurden, war zunächst gering. In jüngster Zeit wurden auch erfolgreich geklonte Przewalski-Pferde und Schwarzfußiltisse berichtet. Das Klonen ermöglicht die gleichförmige Vervielfachung von nützlichen Pflanzen und Tieren.
2006 berichteten Wissenschaftler, dass sie erstmals das Erbgut aus Körperzellen eines infertilen Mannes in Eizellen übertragen haben, wobei sich aus einer dieser Eizellen ein Embryo entwickelte und in eine Gebärmutter eingesetzt wurde, ohne dass es jedoch zu einer Schwangerschaft kam. Im Jahr 2008 implantierte ein amerikanischer Fruchtbarkeitsspezialist eigene Hautzellen in Embryos, diese wurden jedoch zerstört. Im Jahr 2013 wurden pluripotente menschliche Stammzellen durch Zellkerntransfer gewonnen und zu spezialisierten Zellen der Bauchspeicheldrüse sowie zu Blut-, Herz-, Leber- und Nervenzellen entwickelt. 2014 wurde erstmals ein Zellkerntransfer mit menschlichen Zellkernen von Erwachsenen durchgeführt.
Gesetzeslage
Zusammengefasst besteht weltweit überwiegend Einigkeit darüber, dass das reproduktive Klonen von Menschen verboten sein sollte. Es herrscht jedoch Streit darüber, ob therapeutisches Klonen erlaubt sein sollte. In Deutschland ist sowohl reproduktives als auch therapeutisches Klonen mittels embryonaler Stammzellen strafbar, da es gegen das Embryonenschutzgesetz verstößt. Es bleibt jedoch offen, ob diese Form des Klonens in Zukunft erlaubt sein könnte, da der Gesetzgeber das Embryonenschutzgesetz ändern kann. Es gibt auch eine wachsende Meinung, dass der Schutz des menschlichen Lebens erst mit der Einnistung des Embryos in den Mutterleib beginnt. Diese Frage ist jedoch nach wie vor umstritten und ungeklärt.
Klonen in Kunst und Literatur
In vielen Science-Fiction-Werken wird reproduktives Klonen oft als Mittel zur Fortpflanzung von Spezies dargestellt. In diesen Werken werden oft Klonkammern, beschleunigtes Lernen und genetische Modifikationen verwendet, um Klone als Arbeitskräfte oder Soldaten zu produzieren. Medien befassen sich auch zunehmend mit den ethischen Folgen des Klonens, indem sie die Auswirkungen auf das Leben von Klonen und ihren Beziehungen zu natürlich geborenen Menschen untersuchen. Im Deutschland ist reproduktives Klonen mittels embryonaler Stammzellen und therapeutisches Klonen strafbar, aber es gibt Ansicht das es das Embryonenschutzgesetz ändern könnte.
Fragen und Antworten
Was versteht man unter einem „erbgleichen Nachkommen“ in der Biologie?
Ein erbgleicher Nachkomme hat die gleichen Erbinformationen wie sein Elternteil, da er alle seine Gene von diesem geerbt hat.
Wie wird die Vererbung von Merkmalen auf erbgleiche Nachkommen in der Biologie untersucht?
In der Biologie wird die Vererbung von Merkmalen auf erbgleiche Nachkommen durch Kreuzungsexperimente untersucht. Dabei werden Eltern mit verschiedenen Merkmalen gekreuzt und die Merkmalsausprägung der Nachkommen beobachtet.
Welche Rolle spielt die Vererbung von Erbinformationen auf erbgleiche Nachkommen in der Evolution?
Die Vererbung von Erbinformationen auf erbgleiche Nachkommen spielt eine wichtige Rolle in der Evolution, da sie die Grundlage für die Entstehung neuer Arten und die Anpassung an veränderte Umweltbedingungen bildet.
Wie können erbgleiche Nachkommen in der Biologie zur Identifizierung von genetischen Krankheiten genutzt werden?
Durch die Untersuchung von erbgleichen Nachkommen in der Biologie können genetische Krankheiten identifiziert werden, da die Krankheit bei Nachkommen mit identischen Genen auftreten wird, wenn ein Elternteil betroffen ist.
Was sind die Vor- und Nachteile der Vererbung von Erbinformationen auf erbgleiche Nachkommen in der Biologie?
Der Vorteil der Vererbung von Erbinformationen auf erbgleiche Nachkommen in der Biologie ist die Stabilität der genetischen Information. Der Nachteil ist, dass Veränderungen im Genom langsam und graduell erfolgen, was die Anpassung an veränderte Umweltbedingungen erschwert.