Werkstuk door een scholier 2268 woorden 8 maart keer beoordeeld

Transcriptie

1 Werkstuk door een scholier 2268 woorden 8 maart keer beoordeeld Vak Biologie Wij zijn Adriënne en Karine en hebben een werkstuk over klonen gemaakt. We hebben er veel moeite mee gehad om genoeg begrijpbare informatie te krijgen dus willen we degene helpen die ook een werkstuk over klonen doen door ons werkstuk op te zetten. We hopen dat je/jullie het goed kunnen gebruiken. Wat is klonen? Klonen is het maken van een genetisch identieke kopie van een individu. Het klonen op zich is niet nieuw. Eeneiige tweelingen zijn natuurlijke klonen. Net na de bevruchting splitst de nieuwe gevormde cel zich in twee identieke helften. Elke helft gaat door met de normale ontwikkeling. Het resultaat zijn twee gelijke personen of klonen. Normaal gesproken hebben de kinderen van dezelfde ouder 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. Alleen de eigenlijke mix van genen is in alle gevallen verschillend. Eeneiige tweelingen hebben ook de genen van beide ouders, maar in hun geval zijn die genen hetzelfde. Kwekers hebben het klonen van planten geproduceerd. Ze kweken nieuwe planten door te stekken. De planten ontwikkelen zich tot planten die identiek gelijk zijn aan de ouderplanten. Dit wordt vegatieve voortplanting genoemd, maar het is hetzelfde als klonen. Wat is de Geschiedenis van het klonen? Klonen wordt al eeuwen gedaan bij planten. Het gaat er dan om planten te vermeerderden door middel van stekken, enten of oculeren. Ook het planten van bollen of knollen, zoals bij de aardappel is een soort van klonen. Een redelijk nieuwe ontwikkeling is het klonen van zoogdieren. Het splitsen van een embryo in twee of meer delen die elk uitgroeien tot een volwaardig organisme wordt klassiek klonen genoemd. De grondlegger van deze techniek is de Duitse embryoloog en Nobelprijswinnaar Hans Spemann. Al in 1938 opperde hij de mogelijkheid van het overbrengen van een celkern van een volwassen organisme naar een andere cel. Deze techniek werd later gebruikt bij het modern klonen door middel van kerntransplantatie. Daarbij wordt de kern van een cel van de genetische moeder ingebracht in een eicel, die vervolgens wordt ingebracht in de baarmoeder van een draagmoeder. Op deze manier is de voortplanting via geslachtscellen omzeild. Al het erfelijke materiaal van de kloon is afkomstig van één ouder. In 1996 kwam het bekende kloon-schaap Dolly ter wereld, dat door middel van kerntransplantatie was ontstaan. Na Dolly werden ratten, muizen, geiten, koeien, varkens en apen gekloond. Veel van de gekloonde dieren Pagina 1 van 5

2 bleken niet gezond te zijn. Ze leden onder andere aan defecten aan het afweersysteem, problemen met de vruchtbaarheid, overgewicht, ademhalings- en bloedcirculatieproblemen, nier- en hersenafwijkingen, diabetes, vergrote tongen, vervormde gezichten en poten, vroegtijdig sterven door longontsteking, leveraandoeningen en kanker. Wat zijn de technieken van het klonen van dieren? Er zijn verschillende technieken voor het klonen. In de twintigste eeuw is er veel gebeurd op het gebied van het klonen van dieren door mensen. In de jaren '60 werden er al kikkers gekloond. In de zomer van '97 werd het eerste volwassen zoogdier, een schaap, gekloond. Ook kan men tegenwoordig muizen klonen. Of mensen ook gekloond kunnen worden is nog niet bewezen maar met de huidige technieken zal het waarschijnlijk wel mogelijk zijn. Tot nu toe zijn er verschillende technieken bekend voor het klonen: Ten eerste een techniek die ook in de natuur voorkomt, de embryo twinning techniek(een zich ontwikkelend organisme, zolang dit zich nog bevindt in de ruimte waarin de eerste ontwikkeling uit de bevruchte eicel plaatsheeft). Hierbij wordt een embryo in een vroeg stadium, meestal al na de eerste deling, in tweeën gesplitst. De cellen worden gesplitst door middel van een chemisch mengsel dat toegevoegd wordt aan het zygote (het allereerste begin van het levend wezen). Het beschermlaagje dat om het zygote zit, het zona pellucida, gaat daardoor weg. Daarna wordt een stof toegevoegd die een nieuw kunstmatig beschermlaagje maakt om de twee cellen apart, waardoor een eeneiige tweeling kan ontstaan. Deze techniek wordt al langere tijd toegepast bij het klonen van vee, vooral bij het klonen van runderen. Het maken van een kloon van een volwassen dier gebeurt op een andere manier, met behulp van 'nuclear transfusion'. Dit gebeurt bij de Roslin-techniek. Daarbij wordt een donorcel ingebracht in een eicel. De Roslin-techniek is genoemd naar het instituut dat er in juli 1996 voor het eerst in slaagde een volwassen zoogdier, een schaap, te klonen. Er werd toen gebruik gemaakt van deze techniek. Bij de Roslin-techniek wordt eerst de kern van de eicel, die het DNA (afkorting van Deoxyribo Nucleic Acid, een bestanddeel van de chromosomen en dus ook het erfelijke materiaal van de eicel bevat, verwijderd (Chromosoom: een draadvormige structuur in de celkern, drager van erfelijke eigenschappen) dat verantwoordelijk is voor de overdracht van alle erfelijke eigenschappen van de moeder op dochtercel).dan wordt er aan de donorcel eerst een stof toegediend die de groei van de cel bevorderen. De donorcel wordt daarna op kunstmatige wijze in de Go-fase gebracht, de rustfase van een cel, waardoor de cel zich niet gaat delen. De eicel en de donorcel fuseren doordat er aan allebei de cellen verschillende stoffen worden toegevoegd die zich aan de celmembranen hechten. De twee cellen worden daarna samengebracht, waardoor die twee stoffen zich aan elkaar binden. Daarna worden de cellen in een elektrisch veld gebracht en wordt er een korte stroomstoot toegediend, waardoor de celmembranen op de plaats waar ze elkaar raken beschadigd raken. Het celmembraan herstelt dan op die plaats waardoor één cel ontstaat. Door die korte stroomstoot wordt de cel ook gelijk geactiveerd om zich te gaan delen. Het embryo wordt dan na zes dagen delen in een reageerbuis in de eileider van een schaap ingebracht. Daarna gaat deze automatisch naar de baarmoeder van het schaap. Het schaap kan dan gewoon bevallen. Bij Dolly zijn tot Pagina 2 van 5

3 dusver geen abnormaalheden gevonden. Een andere techniek voor het klonen van volwassen dieren is de Honolulu-techniek. Hierbij wordt gebruik gemaakt van 'nuclear somatic transfer', wat kern overbrenging betekent. Dat wil zeggen dat de kern van een donorcel in een eicel zonder kern geplaatst wordt. Met de Honolulu-techniek is het voor het eerst gelukt om muizen te klonen, die, ten opzichte van bijvoorbeeld schapen, moeilijker te klonen zijn. Dat komt omdat na de bevruchting de samengesmolten cellen zich gelijk beginnen te delen. Bij schapen gebeurt dat pas na enkele uren. Bij klonen kan de eicel bij schapen dus wat langer 'wennen' aan haar nieuwe kern eer ze gaat delen. In juli 1998 maakten wetenschappers van de Universiteit van Hawaï in Honolulu bekent dat zij drie generaties muizen hadden gekloond. De Honolulu-techniek lijkt veel op de Roslin-techniek. Ook hier wordt eerst een eicel 'ontkernd'. Dan wordt de kern van de donorcel, ook in de rustfase, in de eicel ingebracht. De eicel wordt met een pipet vastgehouden. De kern van de donorcel wordt dan met een hele fijne naald ingebracht. Na ongeveer een uur heeft de eicel haar nieuwe kern geaccepteerd. Na nog eens vier uur worden de gefuseerde cellen in een chemisch mengsel gedaan waardoor de cel zich gaat delen. In dat chemische mengsel zit een bepaalde stof (cytochalasin B) die de groei van poollichaampjes stopt. Poollichaampjes zijn dochtercellen van een eicel, die de helft van de chromosomen van de eicel opnemen, zodat de eicel de andere helft van de chromosomen van sperma ontvangt. Bij klonen moet die groei van de poollichaampjes gestopt worden, omdat er geen sperma aan te pas komt, en de cel anders maar de helft van alle chromosomen ontvangt die hij zou moeten ontvangen. Als alles goed gaat, delen de gefuseerde cellen zich een aantal keren. Er ontstaat dan een embryo dat gewoon in de baarmoeder van een andere muis geplaatst kan worden. Daar groeit het embryo verder en na een normale draagtijd kan de kloon op natuurlijke wijze ter wereld komen. Tot nu toe functioneren de gekloonde muizen goed, ze kunnen zich ook gewoon voortplanten. Hoe is het met de bekende gekloonde dieren verlopen? Als eerste het gekloonde schaap Dolly. Dolly is geboren op 5 juli Hij was het eerste gekloonde schaap en ook s werelds eerste kloon van een volwassen dier. Op 22 februari 1997 werd bekend gemaakt dat zij was geboren. Dolly s oorsprong lag in een cel uit het uierweefsel van een volwassen ooi. De schotse wetenschappers hadden een reden om Dolly naar de rondborstige country-zangeres Dolly Parton te noemen. Sinds Dolly is gekloond zijn er al veel lammeren, muizen en andere dieren gekloond. Dolly werd afgemaakt op 24 februari 2003, omdat hij longontsteking had. Sommige mensen zeggen dat dolly deze ziekte al heel vroeg gekregen heeft omdat de cel waaruit ze gekloond was al bij haar geboorte beschadigt was. Schapen worden gemiddeld 12 jaar. Dolly werd maar 6 jaar. Het vermoeden is dat de cellen de leeftijd van het ouderdier inclusief de erfelijke foutjes overnemen en een pasgeboren kloon dus eigenlijk al de leeftijd van de 'ouder' heeft. Als tweede de gekloonde stier Herman. We kennen ook stier Herman. Herman werd geboren, in Lelystad, op 16 december en was de eerste transgene stier ter wereld. Hij werd op gevoed bij het biotechnologische bedrijf Pharming. Herman is vernoemd naar Herman Ziegeler. Dat was een medewerker van het bedrijf. Herman Ziegeler was betrokken bij de ontwikkeling van het proces van genetische manipulatie. Hij was erbij toen zijn Pagina 3 van 5

4 naamgenoot geboren werd. In het DNA van Herman werd een stukje menselijk DNA ingebouwd, waardoor vrouwelijke nakomelingen melk met het ontstekingsremmende eiwit lactoferrine zouden produceren. Deze melk van Herman, zou dan gebruikt kunnen worden voor babyvoeding. Na veel en heftige discussies mocht Herman toch voortplanten. In totaal kreeg hij 55 nakomelingen, waarvan werd gehoopt dat die melk met de menselijke stof lactoferrine zouden gaan produceren. Herman was meer een theoretisch succes dan een praktisch succes. Dit kwam omdat zijn dochters weinig lactoferrine produceerden. Herman zou eigenlijk in 1996 al gedood moeten worden. Niemand wou dat dus iedereen deed protest. Toen besloot de minister van Landbouw Jozias van Aartsen dat Herman mocht lijven leven als hij gecastreerd werd. In 1999 kregen sommige mensen ook een plan om Herman tot zijn dood onder te brengen bij een natuurhistorisch museum (Naturalis) in Leiden. Bijna ging dit niet door, omdat ze het niet financieel konden betalen. Twee mensen die veel geld hadden boden stier Herman hulp aan. Zo kon hij toch naar Naturalis verhuizen in Herman was nog niet lang bij Naturalis, toen ze ontdekten dat hij artrose had. Ze konden niks meer er aan doen en Herman had ook erg veel pijn. Op 2 april 2004 besloot men om Herman in te laten slapen. De huid van Herman is bij Naturalis geconserveerd. De stoffen en resten die nog van hem over waren zijn vernietigt. Planten klonen. Planten worden al honderden jaren kunstmatig gekloond. Het woord klonen wordt hier alleen normaal gesproken niet voor gebruikt. In plaats daarvan noemen we dit proces vegatieve voortplanting. Een voorbeeld hiervan is het stekken. Als je een stuk van een scheut van een plant afsnijdt en hem in een beker water zet, komen er na een paar weken wortels aan het uiteinde van de scheut te voorschijn. Als de stek eenmaal wortel geschoten heeft, kan hij in aarde worden geplant. Zo kan hij uitgroeien tot een nieuwe plant. Deze voortplanting is snel en goedkoop. Nieuwe plantjes kunnen ook uit zaadjes gekweekt worden. De zaadjes worden dan geproduceerd door seksuele reproductie (voortplanting). Het stuifmeel van een bloem wordt overgebracht naar een andere bloem. Daar bevrucht de mannelijke nucleus in het stuifmeel de vrouwelijke eicel. De hieruit voortkomende zaadjes hebben nieuwe combinatie s van genen. Ze zijn dus allemaal verschillend. Als er planten met nieuwe kenmerken nodig zijn is dit proces dus erg nuttig. Door speciaal uitgezochte planten met elkaar te kruisen is er een kans dat de nieuwe combinatie van genen een plant met andere kenmerken zal voortbrengen, bijvoorbeeld een nieuwe kleur of bloem. Maar als de gewenste plant eenmaal is geproduceerd, is de vegatieve voortplanting de enige manier om meer planten met dezelfde kenmerken te krijgen. Die zorgt er namelijk voor dat alle afstammelingen identiek zijn aan de ouder en dat het nieuwe kenmerk niet verloren gaat. Kunnen we mensen klonen? Het klonen van mensen staat in het middelpunt van de discussie over klonen. Het is waarschijnlijk het enige onderdeel van klonen waar mensen zich zorgen over maken. Als je tegen iemand begint over het menselijk klonen zullen ze waarschijnlijk denken aan het monster van Frankenstein of mensen die tevoorschijn komen uit vaten waarin ze gekweekt zijn. Dat zijn allemaal elementen uit films Pagina 4 van 5

5 en sciencefictionboeken. Hoe ver zijn de wetenschappers al gevorderd op weg naar het klonen van mensen? De eerste stap op weg naar menselijk klonen werd gezet met de eerste reageerbuisbaby die in 1978 geboren werd. Die techniek heet in vitro fertilisatie genoemd. Het is tegenwoordig een hele gewone behandeling voor vrouwen die onvruchtbaar zijn. Deze onvruchtbaarheid wordt vaak veroorzaakt door verstopte eileiders, die van de eierstokken naar de baarmoeder van de vrouw lopen. De bevruchting vind normaal gesproken plaats in een van de eileiders. Bij een IVF behandeling worden er een paar eitjes uit de eierstokken van de vrouw gehaald, waarna ze buiten het lichaam bevrucht worden. De embryo die hieruit voortkomt wordt teruggeplaatst in de baarmoeder. De zwangerschap verloopt verder op de normale manier. We komen nu aan bij het reproductief klonen. Reproductief klonen betekent het creëren van een tweede, genetisch identiek menselijk wezen. Daarvoor wordt de nucleus van een op dit moment levend persoon gebruikt. De nucleus van een menselijke eicel wordt vervangen door de nucleus van een volwassen cel. Het gemanipuleerde embryo wordt dan geïmplanteerd in de baarmoeder van een vrouw. Daar ontwikkelt het zich tot een nieuwe individu. Dit proces is in tegenstelling tot therapeutisch klonen alleen theoretisch. Het reproductief klonen is nog in geen enkel land toegestaan. Pagina 5 van 5