Klonování není nic jiného než vypěstování živého organismu, který je úplně stejný jako jeho předloha. Když hovoříme o dokonalé shodě, máme na mysli shodu v genech. Dvě naklonované begonie mají sice jinak narostlé kořínky a listy, ale jejich geny jsou od sebe k nerozeznání.
1 - odebraná tělesná buňka z vemene dospělé ovce
2 - izolované buněčné jádro obsahující geny
3 - jádro tělesné buňky je vpraveno do vajíčka
4 - vajíčko jiné ovce je zbaveno dědičné informace
5 - klonovaný zárodek se vyvíjí v děloze náhradní matky
6 - narozené jehně je shodné s dárkyní tělesné buňky
Příroda klonuje
Klonovat rostliny je lehké. Stejně snadno lze klonovat i některé živočichy. Láčkovce nezmara můžeme "přetrhnout vejpůl" a z každé poloviny vyroste celý živočich. Čím složitější je tělo živočicha, tím hůře takové klonování zvládá. Ještěrce doroste ulomený ocásek, ale k ocásku už nedoroste celá ještěrka.
Ale i myš se může rozdělit na dvě poloviny tak, aby vznikla dvě úplně stejná myšata. Musí si ale s dělením pospíšit. Ten správný okamžik nastává, když je malá myška ještě mikroskopickým zárodkem v těle matky a skládá se jen z několika desítek buněk. Každá půlka se vyvine ve zdravé a zcela normální mládě. Mistrem světa v takovém dělení je jihoamerický pásovec. Jeho zárodky se mohou rozdělit až na dvanáct částí. Pásovčí máma pak porodí dvanáct úplně stejných mláďat.
Pokud se narodí dvě stejné myšky nebo pásovci, asi si toho nikdo nevšimne. Těžko ale přehlédneme, když se v těle maminky rozdělí lidský zárodek a narodí se tzv. jednovaječná dvojčata - dva chlapci nebo dvě děvčata, která si jsou díky shodným genům podobná jako vejce vejci a která si všichni pletou.
Klonování tedy probíhá i v přírodě a vědci mohou takové "přírodní" klonování zvířat napodobit v laboratoři. Odeberou z těla samičky zárodek a ten pak pod mikroskopem jemnou čepelí rozříznou na dvě stejné části. Obě poloviny vrátí do těla samičky a ta může porodit jednovaječná dvojčata. Zemědělci tak získali dvojčata ovcí, skotu nebo koní. V USA se narodila z rozděleného zárodku i opička Tetra.
Jak se dělá zárodek?
Mohli bychom naklonovat dospělé zvíře? U rostliny použijeme list nebo oddenek. Co ale vzít z těla živočicha? Řekli jsme si, že klonovaný tvor musí mít všechny geny své předlohy. Kdepak je najdeme? Odpověď je jednoduchá - v každé buňce těla. Tělo malé myši tvoří tři miliardy buněk. Nervové buňky mozku přenášejí informace, svalové buňky tvrdě pracují, bílé krvinky zabíjejí nebezpečné mikroby. Každá ze tří miliard myších buněk nese ve svém nitru, v buněčném jádru, úplnou dědičnou informaci. Kdybychom dokázali tu jednu buňku přesvědčit, aby se proměnila v zárodek, ze kterého se narodí nový živočich, měli bychom vyhráno.
Jenže jak se "přemlouvá" buňka k takové proměně? Než se pokusíme najít odpověď na tuto otázku, musíme se podívat na to, jak vzniká zárodek přirozeným způsobem. Tedy nikoli klonováním, ale jako potomek otce a matky. Život všech savců, člověka nevyjímaje, začíná v okamžiku, kdy spermie (otcovská pohlavní buňka) splyne s vajíčkem (mateřskou pohlavní buňkou). Vznikne tak jednobuněčný zárodek, v jehož dědičné informaci se spojí geny obou rodičů. Z této jediné buňky pak neustále opakovaným dělením vznikne celý nový živočich - třeba malý klokan, králík nebo antilopa.
Právě vytvoření dokonale fungujícího těla z jedné jediné buňky vzniklé oplozením vajíčka spermií považují mnozí vědci za největší zázrak přírody. Jak se vůbec buňky naučí svým rolím v těle? Jak se naučí svalová buňka pracovat, jak se naučí bílá krvinka ničit mikroby?
Tajemství leží v genech. Už jednobuněčný zárodek má všechny potřebné geny. Těch je u člověka asi 30 000. Můžeme si je představit jako kompletní sadu nástrojů potřebných ke stavbě krásného domu. V našem případě je tím domem tělo živočicha.
Jednotlivé buňky mají všechny geny, ale využívají jich jen malou část. Vybírají si ty, které opravdu potřebují. Svalová buňka užívá sadu genů, která se liší od genů využívaných bílou krvinkou. Nepoužívané geny "odloží". Pokud bychom měli opět použít přirovnání ke stavbě domu, pak ani zedník nepoužívá stejné nástroje jako elektrikář. "Odložení" nepotřebných genů by odpovídalo situaci, kdy zedník uloží pro něj nepotřebné nářadí elektrikářů a instalatérů do zásuvek a ty pak pečlivě uzamkne.
Jak se odemykají geny?
Když chceme vytvořit klon z buňky dospělého živočicha (třeba buňky pokožky), ocitáme se v situaci stavitele domu, který má k ruce jen nářadí pokrývače. Ostatní nezbytné nástroje (geny) odpočívají v uzamčených zásuvkách. Jak je odemknout?
Nejlépe nám takové "odemykání" genů půjde od ruky, když použijeme samičí pohlavní buňku čili vajíčko. Vědci nejprve odstraní z vajíčka jeho vlastní dědičnou informaci a pak do jeho nitra vpraví dědičnou informaci pokožkové buňky. Ve vajíčku se nacházejí látky, které fungují jako univerzální klíč a odemknou všechny zásuvky s geny - nástroji. Ke stavbě těla (krásného domu) tak má buňka (řemeslník) rázem k dispozici všechny geny (nástroje). Tak se buňka promění v zárodek a z něj se narodí zvíře. Právě tímto způsobem vytvořili skotští vědci v roce 1996 klonovanou ovci Dolly.
Klonovaný mamut zatím nebude
Vypadá to jednoduše, ale je to velice složité a drahé. Vědci naklonují stovky nebo i tisíce zárodků, než se narodí jedno jediné mládě. Často jsou klonovaná mláďata těžce nemocná, protože se některý z genů úplně "neprobudil" a neplní svou úlohu.
Klonovaná zvířata mohou být používána pro výzkum, ale stále častější je i jejich hospodářské využití. Například americká kráva Mandy bude mít brzy klonované dvojnice. Z těch vyrostou krávy, které budou stejně jako Mandy dojit obrovská množství vynikajícího mléka.
Klonování by také mohlo zachránit zvířata ohrožená vyhubením. Počátkem roku 2001 se narodilo mládě divokého tura gaura, naklonované z buněk dospělého gauřího býka. Vědci by rádi naklonovali i další zvířata, například pandu velkou.
Mohli bychom klonováním oživit i dávno vyhynulé tvory? Na Sibiři se dají nalézt těla mamutů uchovaná ve věčně zmrzlé půdě. Bohužel, dědičná informace v buňkách zmrzlých mamutů je hodně poškozená. Už jsme si vysvětlili, jaké potíže mají vědci při klonování s "odemykáním" genů v živých buňkách. V buňkách mamuta jsou ale nástroje - geny nejen zamčeny, ale i polámány. S nimi zatím nový, krásný dům (živého mamuta) postavit neumíme.
Klonovaná zvířata
Ovce Dolly se narodila 5. 7. 1996. Po ní přišla na svět další klonovaná zvířata - myška Kumulína a myšák Fibro, jalůvka OVI, prasátko Xena nebo koza Yuan. Největších úspěchů bylo dosaženo u ovcí a skotu, jiné druhy se klonování naopak vzpírají. Pokusy o naklonování opic makaků vycházejí naprázdno, všechny zárodky hynou.
Klonovaný člověk?
Italský profesor Antinori a americký lékař Zavos oznámili, že naklonují prvního člověka do roku 2003. Chtějí klonovat děti pro manžele, kteří sami své děti mít nemohou. Odborníci tento plán odsuzují. Podobně jako klonovaná zvířata budou i klonované děti s vysokou pravděpodobností vážně nemocné a mnoho by jich brzy umřelo. Nikdo by se proto neměl o nic podobného pokoušet.
