Botaanikaaia ajaloost (0)

Kordamiseks
1. Geneetiline identifitseerimine
a. Genotüpiseerimise meetodid- Spetsiifilised identifitseeritavad pärilikud DNA polümorfismid •DNA polümorfism on •Nukleotiidi(de) asendus •Insertsiooni või deletsioon (DNA lõigu pikkuspolümorfism) •On tuvastatavad laborimeetoditega •DNA muutlikkus võib olla tuvastatav fenotüübi tasemel; iga DNA uus variatsioon ei pruugi muuta fenotüübilist variatsiooni.
b. Veregrupid ( veised )- Antigeen + reagent (monospetsiifiline antikeha ) + komplement •Hemolüüsi puhul värvib erütrotsüütides olev hemoglobiin lahuse (proovi) punakaks – antigeeni esinemine punasel vereliblel tuvastatud. Antigeenid erütrotsüütide pinnal – veregrupid. Antigeenid - bioloogilised makromolekulid (polüpeptiidid, polüsahhariidid, nukleiinhapped ) Immunogeen – antigeen, mis kutsub esile immuunvastuse. Reageerivad EA ja antikeha e reagent (+ komplement) • Hemolüüsi tulemuste põhjal kujuneb veretüüp e fenotüüp
c. Mikrosatelliidid d. SNPd - TANDEEMSED kordusjärjestused (nt –ACACACAC) • ALLEELE TÄHISTATAKSE NUMBRIGA, MIS ON VASTAVUSES DNA AHELA PIKKUSEGA ALUSPAARIDES (ap VÕI bp –BASE PAIRS ); mõnikord ( hobused ) teisendatud tähestikuliseks.
e. Piimavalkude polümorfism -Valgu polümorfismid – aminohappe muutus peptiidahelas ühe või mitme SNP tõttu DNA kodeerivas piirkonnas (ka indel-id). Polümorfisme piimavalkude geenides saab tuvastada restriktaaside kaasabil . Muutliku DNA lõigu paljundamine. Restriktsiooni reaktsioon . Restriktsioonifragmentide tuvastamine elektroforeesiga
seos jõudlusega (piima kg, v% ...) •mõju piima tehnoloogilistele omadustele •mõju inimtoidule (sh allergeene)
2. Põlvnemisandmete kontrollimine (ülesanne)
3. Populatsioon . Panmiktiline/ideaalne/geneetilises tasakaalus ( Hardy -Weinbergi tasakaaluseadus). Panmiktilises populatsioonis, mis on geneetilise tasakaalu seisundis, püsivad alleeli- ja genotüübisagedused põlvkonniti konstantsed. Alleeli- ja genotüübisagedused on omavahelises sõltuvuses. Populatsioon püsib geneetilises tasakaalus seni, kuni talle ei toimi geeni- või genotüübisagedusi muutvad faktorid . -
a. Isoleeritud- geneetiline tasakaal on püsiv,
b. Panmixis
c. Mutatsioonide toimumise puudumine
d. Indiviidide lõputult suur arv
e. Valiku puudumine
4. Geeni- e alleelisagedused (ülesanne)
5. Genotüübisagedused (ülesanne)

Isaduse (-teatud genotüüp) tõenäosus geenisageduste põhjal
6. Hetesosügootsus (ülesanne)
7. Populatsiooni geneetilist struktuur mõjutavad tegurid
a. Migratsioon
Geneetiline tasakaal püsib üldreeglina ainult suletud või isoleeritud populatsioonides. Barjääri kadumine – populatsioon avatud. immigratsioon teise loomatõu või sugulastõugude esindajate sissetoomisega («verevärskendus», sisestav ristamine jt.), emigratsioon aga loomade väljaviimisega ( eksport ). Migratsioon on oluliseks faktoriks geenisageduste muutmisel põllumajandusloomade populatsioonides – allub aretusspetsialisti kontrollile . Kui emigratsioon suurtest populatsioonidest toimub juhuslikult, ilma loomade valikuta genotüübi järgi, siis ei avalda see populatsiooni geneetilisele struktuurile olulist mõju. Kui emigratsiooniga kaasneb oluline populatsiooni vähenemine, suureneb juhuslikkuse mõju (vt juhuslik geenitriiv ). Kui emigratsioon toimub loomade genotüübi järgi, so. paremate või halvemate loomade pideva eemaldamisega populatsioonist, on selle mõju analoogiline selektsiooni toimega.

Inbriiding , autbriiding
inbriiding ehk sugulasaretus ehk sisearetus on selliste isendite ristamine, kelle geneetiline sugulus on suurem kui populatsioonis keskmiselt.[1] Inbriidingu tulemusel tekkiv homosügootsus suurendab võimalust, et järglased on mõjutatud retsessiivsete või vigaste tunnuste avaldumisest, mis viib üldiselt populatsiooni kohastumuse vähenemisele. Arvatakse, et inbriidingu vältimine on põhiline selekteeriv evolutsiooniline suunaja seksuaalse paljunemise tekkel. Sarnaste genotüüpide ühendamisel suureneb järglaste hulgas homosügootide osatähtsus •Genotüübilt sarnased isendid omavahel geneetilises suguluses olevad loomad •Laiemas mõttes on omavahel geneetilises suguluses need isendid, kellel on üks või mitu ühist eellast
Autbriiding (inglise outbreeding) ehk mittesugulusaretus (ka välisaretus) on taime- ja loomaliikide, kes genotüübilt on suhteliselt kaugemalt seotud (võrreldes inbriidinguga), ristamine. Autbriiding toimub alati liigisiseselt. Autbriidingu oodatav tagajärg on vaadeldava organismirühma heterosügootsuse suurendamine , millega vähendatakse järglase tõenäosust haigestumisele ja geneetilistele anomaaliatele. Autbriidingul paaruvad omavahel loomad, kelle suguluskoefitsient on väiksem kui antud populatsiooni loomadel keskmiselt. Seepärast viibki autbriiding alati populatsiooni heterosügootsuse suurenemisele. Vastandina homosügootsuse suurenemisele populatsioonis inbriidingu korral suureneb autbriidingu ehk välisaretuse (mittesugulusaretuse) puhul populatsiooni heterosügootsus, so. heterosügootsete isendite osatähtsus
c. Mutatsioonid
Kõikidel liikidel. Oluline roll evolutsioonitegurina. Geen- ehk punktmutatsioonid. Harvaesinevad mutatsioonid, mis tekivad ainult kord pikema ajavahemiku jooksul, ei põhjusta alleelisageduses märkimisväärseid muutusi. Mutantse alleeli kadu/fikseerumine. Mendeli lahknemisseadused – kao šanss 0,5. Duplikatsioonid! Korduvad mutatsioonid on tavaliselt pöörduvad, st. et normaalne alleel võib muutuda mutantseks ja vastupidi. Normaalse alleeli muutumist mutantseks nimetatakse otsemutatsiooniks, mutantse muutumist normaalseks aga pöördmutatsiooniks. Otsemutatsioonide sagedust tähistatakse tavaliselt u abil, pöördmutatsioonide sagedust aga v abil.
d. Juhuslik geenitriiv, pudelikaela efekt e. Efektiivne populatsioonimaht (ülesanne)
Väikestes suletud (isoleeritud) populatsioonides tekivad ebaseaduspärased geenisageduste muutused, mis on tingitud juhuslikkuse kui faktori toimest. Geneetilise triivi ehk geenitriivi tagajärjel võib mõne geeni sagedus oluliselt suureneda või väheneda, ilma et selle suhtes valikut teostataks. aretaja edu (või ebaedu ) võib väikestes populatsioonides sageli suurel määral sõltuda õnnelikust (või õnnetust) juhusest, mitte aga rakendatud aretusvõtetest. Väikestes populatsioonides homosügootsus suureneb, isegi siis, kui puudub inbriiding, ja seda ainult juhusliku geneetilise triivi toimel.
𝑁𝑒= 4N m 𝑁𝑒 =4𝑁𝑚 ∗𝑁𝑓÷ 𝑁𝑚 +𝑁𝑓 Ne- efektiivne popul maht
Nf- emasloomade arv Nm- isasloomade arv
𝐻𝑜𝑚𝑜𝑠ü𝑔𝑜𝑜𝑡𝑠𝑢𝑠𝑒 𝑡õ𝑢𝑠 𝑝õ𝑙𝑣𝑘𝑜𝑛𝑛𝑎𝑠 = 1÷ 2𝑁𝑒
f. Selektsioon – ehk valiku eesmärgiks on suurendada populatsiooni soovitud omadusi määravate alleelide sagedust soovimatuid omadusi määravate alleelide sageduse arvel (nende samaaegse vähendamisega) •Valik on üks kõige efektiivsemaid geenisagedust mõjutavaid faktoreid. Valik ehk selektsioon •Valikuga ei ole võimalik luua uusi alleele (need võivad moodustuda ainult mutatsioonide teel), •valikuga muudetakse lähtepopulatsiooni alleelisagedusi; alleelisageduste muutus toob endaga kaasa ka genotüübisageduste muutuse. •Selektsiooniga eemaldatavat osa mingi genotüübiga loomade hulgast populatsioonis, võrreldes teiste genotüüpidega, nimetatakse selektsioonikoefitsiendiks s. Valik ehk selektsioon •Selektsioonikoefitsient näitab tõenäosust, et antud genotüüp ei osale järgmise generatsiooni moodustamisel. •Kui mingi genotüüp (AA, Aa, aa) eemaldatakse taastootmisest täielikult, siis s = 1, •kui genotüübi suhteline panus järglaspõlvkonda on maksimaalne, siis s = 0.Valik ehk selektsioon • Selektsiooni toime geenisagedusele lakkab, kui vastav geen on populatsioonist täielikult eemaldatud p = 0; q = 1 geenisageduse fikseerumine
g. Biotehnoloogia tõuaretuses
Selektsioon ja kunstlik seemendus  Suguselekteeritud sperma soovitud sugu järglaste saamiseks  Embrüote siirdamine (ET)  Kloonimine (keharakutuuma siirdamine)  Sugurakkude külmutamine  Embrüote in vitro tootmine  Inna sünkroniseerimine  Embrüote mikrokirurgiline poolitamine  Sugupoole määramine (sexing) spermidel ja embrüotel  Geenisiire (võõrast valku kodeeriva DNA lõigu ülekanne saajaraku genoomi)
i. Suguselekteeritud sperma- soovitud soost järglaste saamine; raskete sünnituste sageduse vähendamine (lehmvasikas on sündides 2–4 kg kergem kui pullvasikas); suurendada lehmapoolse valiku osa aretuses; lihatootmiseks ristandpullvasikate saamine
ii. Embrüote siirdamine (ET) -noorpullide saamine kindlalt vanematepaarilt.Väiksearvuliste loomatõugude säilitamine. Lühendada generatsioonidevahelist intervalli, kasutades embrüodoonoritena mullikaid.
iii. Kloonimine
 Seni kloonimisel väike efektiivsus– 2-10 % siiratud embrüotest areneb elusjärglaseks  Viimastel aastatel oluline efektiivsuse tõus  Kloonitud loomade terviseprobleemid – abordid , surnultsünnid, varajases eas kopsu-, südame-, neeruhaigused  Täiskasvanuks saanud loomad normaalse tervise ja sigimisvõimega, järglased täiesti terved  Inbriidingu oht suureneb
iv. Transgeensed organismid (transgeen; eesmärgid)
Organismivõõras või muudetud geen, mida on võimalik viia või mis on viidud teise organismi. Transgeensete veiste kloonimise tehnoloogia võimaldaks kordades vähendada nii ravimite väljatöötamise kui ka hilisema tootmise kulusid . Parandatud omadustega toiduained. Loomade heaolu. Keskkonna jalajälje vähendamine.
8. Suguluskoefitsient (ülesanne) RFG = ∑ 0,5n¹+n
Iga järgmine aste 0,25 ehk poole vähem
9. Inbriidingukoefitsient (ülesanne)
Juhul, kui eellaste tabelis esineb ühine eellane ainult üks kord, kasutatakse valemit
Fx =(0,5)n¹ + n² + 1
10. Kvantitatiivse geneetika põhiprintsiibid
a. Mõõdetavad (kvantitatiivsed) tunnused- Kvantitatiivsete tunnuste fenotüübilist muutlikkust põhjustavad harva ainultgeenid. Kvantitatiivsed tunnused–looma mõõtmed, elusmass, varavalmivus , produktiivsus, konstitutsioonitüüp jne (leitakse mõõtmise, arvutamise teel).
b. Fenotüübi avaldumise komponendid- Fenotüübilist muutlikkust kvantitatiivsete tunnuste osas määratakse: 1) keskmise näitaja väljatoomisega 2) standardhälbe väljatoomisega 3) dispersiooni ehk tunnuse muutlikkuse ulatuse väljatoomisega. Loomade tunnuste fenotüübilise muutlikkuse põhjused: 1) pärilikkus 2) keskkonnategurid 3) pärilikkuse ja keskkonna koosmõju  Fenotüübilist variatsioonivõib jaotada pärilikest ja mittepärilikest faktoritest tingituks fenotüüp = genotüüp + väliskeskkonna tingimused
i. Genotüüp- kui identsed genotüübid asuvad erinevates keskkonnatingimustes, siis tunnuste varieeruvus nende rühmade vahel ontingitud keskkonnafaktoritest  kui erinevad genotüübid asuvad täpselt ühesugustes keskkondades , siis on tunnuse rühmadevaheline variatsioon tingitud geneetilistest erinevustest loomadevahel. epigeneetilised faktorid tunnuse avaldumisel
ii. Keskkond -sööda kvantiteet ja kvaliteet, keskkonna temperatuur, päikesekiirgus, patogeensed faktorid, pidamistingimused jne
iii. Epigeneetilised faktorid
c. Fenotüüpide jaotus populatsioonis
variatsioonirida
normaaljaotus
aritmeetiline keskmine
standardviga
d. Päritavuskoefitsient- ehk heritaablus, tähis: h2; arvuliselt väljendatav geneetilise muutlikkuse suhtosa tunnuse üldises populatsioonisiseses (individuaalses) muutlikkuses antud keskkondlikes tingimustes. Üldjuhul defineeritakse geneetilise dispersiooni suhtena tunnuse kogudispersiooni: h2 = Vg/Vp. Päritavuse sisu õigeks mõistmiseks on vaja arvestada, et päritavuskoefitsient hindab tunnuse geneetilise muutlikkuse osa antud geneetilise struktuuriga populatsioonis konkreetsetes keskkonnatingimustes; see ei näita tunnuse päriliku tingituse määra ega mehhanismi üksikindiviidide arengus.
Päritavuskoefitsiendi arvutamise meetodid
1. Kaksikute analüüs.
2. Selektsioonieksperiment e. valikukatse.
3. Vanemate ja järglaste fenotüübilise sarnasuse määramine.
4. Poolõvede ja täisõvede rühmade dispersioonanalüüs
e. Aretusväärtus- loomade valik kvantitatiivsete tunnuste järgi toimub fenotüüpi arvestades, siis on väga oluline teada, kui suur on see osa fenotüübilisest variatsioonist populatsioonis, mis antakse edasi järgmisele põlvkonnale, s.o. milline on (tõu)looma aretusväärtus. „Aretusteoorias defineeritakse indiviidi aretusväärtus enamasti kui tema lõpmatu arvu järglaste keskmise fenotüübiväärtuse kahekordne erinevus populatsiooni keskmisest“
𝐴𝑖 = 2(𝑦𝑖 -𝑦) 𝑦𝑖 −järglaste keskmine 𝑦 −𝑝𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎𝑡𝑠𝑖𝑜𝑜𝑛𝑖 𝑘𝑒𝑠𝑘𝑚𝑖𝑛𝑒
f. Valiku tüübid ( suunav , lõhestav, stabiliseeriv) - Selektsioon toimib kvantitatiivsetele tunnustele kolmel viisil
stabiliseeriv, keskmisi vorme eelistav
suunav, eelistatakse tunnuserea ühes otsas olevate tunnusvormidega isendeid
lõhestav, äärmuslike tunnustega isendite eelistamine
11. Bioloogiline/geneetiline mitmekesisus , elurikkus , geneetiliste ressursside monitooring.
Populatsioonimahu ja -trendi määramine, •Mitmekesisuse kao põhjuste (ohtude) väljaselgitamine • Näiteks põhjustavad geneetilist erosiooni • Arenenud maades vähese arvu tõugude ja aretusloomade kasutamine • Arengumaades • Epideemiad, sõjad, looduslikud katastroofid • Spetsialiseerumine üksikule toodangutunnusele • Eksootiliste tõugude introdutseerimine • Riskitegurid • Populatsioonimaht • Populatsioonimahu muutus (trend) • Geograafiline levik • Aretusprogrammi olemasolu • Farmeri rahulolu
• NE vähemalt 50  ∆F põlvkonnas Valkude elektroforeetilised polümorfismid, DNA polümorfismid, Restriktsioonisaitide polümorfism, Mikrosatelliidid, SNPd, Mitokondrite DNA,Y-kromosoomi DNA
Geneetilised markerid võimaldavad erinevuste määramist indiviidide või tõugude vahel ja geneetiliste distantside arvutamist