Reproduktives Klonen ist der Prozess, bei dem eine genetisch identische Kopie, ein Klon, eines gesamten Organismus hergestellt wird. Ein Klon kann durch die Spaltung eines frühen Embryos erzeugt werden. Das ist ähnlich der Entstehung von eineiigen Zwillingen. Das Klonen von erwachsenen Tieren wird typischerweise durch den somatischen Zellkerntransfer (SCNT) erreicht.

Somatischer Zellkerntransfer

Bei dem somatischen Zellkerntransfer wird einem Tier eine Eizelle entnommen und der Zellkern entfernt. Anschließend wird von dem zu klonenden Tier eine somatische Zelle, das ist eine Zelle, die keine Keimzelle ist, entnommen. Der Kern der somatischen Zelle wird dann in die Eizelle ohne Zellkern eingeführt. Dies kann durch direkte Injektion oder durch Verschmelzung der somatischen Zelle mit der Eizelle mit Hilfe elektrischen Strom erreicht werden.

Das Ei enthält nun den Zellkern mit der chromosomalen DNA des zu klonenden Tieres. Die Zellteilung wird dann stimuliert und so entsteht ein Embryo. Dieser wird dann in die Gebärmutter einer Leihmutter eingepflanzt wird. Wenn alles richtig abläuft, entwickelt sich der Klon normal und wird geboren.

Obwohl dieser Prozess erfolgreich verwendet wurde, um viele verschiedene Arten von Tieren zu klonen, ist die Erfolgsrate eher gering. Nur ein kleiner Prozentsatz der Embryonen überlebt tatsächlich bis zur Geburt. So wurden beispielsweise schon Schafe, Kühe, Esel, Kaninchen und Hunde geklont. Sollten die geklonten Tiere bis zur Geburt überleben, altern sie häufig schnell und sterben frühzeitig. Das liegt daran, dass ihre DNA von reifen Zellen stammt, deren Telomere bereits verkürzt wurden. Es handelt sich dabei um den stetigen Verlust eines kleinen Teils der schützenden Chromosomen-Enden bei jeder Zellteilung. Das ist ein Teil des normalen Alterungsprozesses.

Die chromosomale DNA des Klons gleicht der DNA des Spender-Zellkerns, er kann jedoch eine andere mitochondriale DNA haben, da die Mitochondrien sich im Zytoplasma der Eizelle befanden, welche normalerweise von einem anderen Tier kommt. Außerdem können phänotypische Unterschiede zwischen dem Klon und dem originalem Tier auftreten, welche auf Umwelt- und epigenetische Faktoren zurückzuführen sind. Zum Beispiel sah die erste geklonte Katze, Cc, ganz anders aus als die originale Katze, weil das Fellmuster auf eine zufällige X-Chromosom-Inaktivierung in verschiedenen Zellen zurückzuführen ist.

Trotz der technischen Herausforderungen hat das reproduktive Klonen viele potenzielle Einsatzmöglichkeiten. Darunter fallen die Produktion von genetisch identischen Versuchstieren, Tieren mit gewünschten Eigenschaften und Nachkommen gefährdeter Arten. Sogar bei menschlicher Unfruchtbarkeit und Krankheiten hat es potentielle Anwendungen, obwohl das Klonen von Menschen noch nicht durchgeführt wurde und ethische Bedenken aufwirft.