Viirus kinnitub antiretseptoritega/fibrillidega rakumembraanile Viirus vabaneb ümbrisest ja lagundab rakumembraani (ja kesta) Viiruse nukleiinhape koos kapsiidiga siseneb rakku Viirus vabaneb kapsiidist Viiruse nukleiinhape seostub peremeesraku kromosoomi Viiruse nukleiinhape on mõni aeg inaktiivses olekus Järgneb lüütiline tsükkel Viir us e d ... Viiruste kasutamine geenitehnoloogias Viiruse genoomis asendatakse mõni geen rakulise geeniga Viirus siseneb rakku koos lisatud geeniga Lisatud geen integreerub raku genoomiga Antud geeni pealt sünteesitakse vajalikku valku Viir us e d ... LÜÜTILINE TSÜKKEL Viirus kinnitub antiretseptoritega/fibrillidega rakumembraanile Viirus vabaneb ümbrisest ja lagundab rakumembraani (ja kesta) Viiruse nukleiinhape koos kapsiidiga siseneb rakku Viirus vabaneb kapsiidist Viiruse nukleiinhape replitseerub rakutuumas või tsütoplasmas
Järgneb lüütiline tsükkel Viirused... Viiruste teke ja evolutsioon Taandarenenud rakusisesed parasiidid Mingite rakkude RNA või DNA molekulid Rakud olid enne omandasid kapsiidvalkude geenid ja olemas võime liikude rakust rakku Isepaljunevast valke kodeerivast mRNA- Enne molekulist elusorganisme! Viirused... Viiruste kasutamine geenitehnoloogias Viiruse genoomis asendatakse mõni geen rakulise geeniga Viirus siseneb rakku koos lisatud geeniga Lisatud geen integreerub raku genoomiga Antud geeni pealt sünteesitakse vajalikku valku
Alleel r (retsessiivne) määrab, et erütrotsüüdil ei ole reesusantigeeni. Reesupositiivne (Rh+) on inimene, kelle erütrotsüütidel on reesusantigeenid. Järelikult on tema genotüüp kas RR või Rr Reesusnegatiivne (Rh-) on inimene, kellel puuduvad reesusantigeenid. Tema genotüüp on rr. Reesuskonflikt ema ja loote vahel Sünnitusel satub loote verd ema vereringesse, emal tekivad antikehad. Need kahjustavad järgmist loodet. Enamus tunnustest on määratud mitme geeniga ja nende erinevate alleelidega Nagu näiteks inimese nahavärvus, silmavärvus, vaimsed võimed jne. Sellest tuleneb laialdane varieeruvus tunnuse avaldumises. Kui tunnus on määratud mitme geeniga, siis on tegemist polügeensusega. Morgani reegel ehk geenide aheldatus · Ühes kromosoomis paiknevad geenid päranduvad enamasti koos, · kusjuures koospärandumise tõenäosus on seda suurem, mida lähemal nad teineteisele paiknevad. Suguliiteline pärandumine
võimalus maailmas palju reisida, et olla kursis toimuvaga: osaleda konverentsidel ja töötada sarnast uurimistööd tegevas asutuses mõnes teises riigis. Praegu on Eestis juhtiv haru tervishoiuga seotud biotehnoloogia, kuid põllumajandus ja toiduainetetööstus on kiirelt järele jõudmas. Maaülikooli kloonitud vasikas Eesti Maaülikooli veterinaarmeditsiini ja loomakasvatuse instituudis on õnnestunud transgeense vasika kloonimine. Inimese kasvuhormooni geeniga lehmalt loodetakse tulevikus saada piima, millest saab eraldada kasvuhormooni ravimitööstuses kasutamiseks. http://tv.delfi.ee/eesti/ videovaatakuidastutvustatakseesimestonnestunud.d?id=67324002 Maaülikooli kloonitud vasikas Eesti Maaülikoolis selle aasta juunis sündinud transgeenne kloonvasikas Juuni suri ootamatult. Teadlaste sõnul ei andnud esialgne makropatoloogiline uuring vastust küsimusele, miks vasikas suri, teatas maaülikool.
Geneetika Polüalleelsus-tunnuse määramisel osaleb rohkem, kui kaks alleeli aglutinatsioon-punaliblede kokkukleepumine(tekib tromb) suguliitelised geenid-Sugukromosoomides olevad geenid, mis ei määra sugutunnuseid daltonism-rohepunapimedus(4%meestest) polügeensus-Kui tunnus on määratud mitme geeniga suguliitelised haigused-haigused, mis päranevad sugukromosoomide kaudu hemofiilia-vere hüübimatus sugukromosoom-isendi soo määrav kromosoom MENDEL:1.homosügootide omavahelisel ristamisel moodustunud esimese järglaspõlvkond on genotüübilt heterosügootne ja fenotüüilt sarnane dominantsete vanematega 2.lahknemisseadus-heterosügootide omavahelisel ristamisel toimub järglaspõlvkonnas F2 lahkemine. Fenotüübiliselt suhtes 3:1 ja genotüübilt 1:2:1 3
5. G E E N I T E H N O L O O G I A geenitehnoloogia - molekulaargeneetika haru, rakkude ja organismide geneetilise informatsiooni muutmine DNA molekuli osade siirdamisega geeniteraapia- geneetiliste haiguste ravimeetod, mille korral sisestatakse geenitehnoloogiliselt konstrueeritud viiruste abil vajalik geen organismi keharakkudesse, kus see peaks normaalselt avalduma 1) Viiruse genoomis asendatakse mõni geen rakulise geeniga. 2) Viirus siseneb rakku koos lisatud geeniga. 3) Lisatud geen integreerub raku genoomiga. 4) Antud geeni pealt sünteesitakse vajalikku valku . 6.5 VIIRUSTE TÄHTSUS 1.Põhjustavad viirushaigusi -> aitavad tugevndada immuunsüsteemi 2. Teostavad geenide ülekannet, olles päriliku muutlikuse allikaks 3. Geenitehnoloogias viirusvektoritena viiruse genoomi lisatakse soovitav geen, mille viirus viib peremeesrakku
puudu, seetõttu verejooksu korral stabiilne tromb ei moodustu ja verejooks ei peatu. Hemofiilia A ja B on sugukromosoomiga X seotud pärilikud haigused, mistõttu haigust põevad ainult mehed. Kui meeste X kromosoomis olev hüübimisfaktori geen ei ole korrektne, areneb inimesel hemofiilia. Hemofiiliahaige pojad on terved, kuid tütred on haiguse edasikandjateks, sest nad omavad ühte Xkromosoomi defektse hüübimisfaktori geeniga isalt. Hemofiiliahaigete ravi on kompleksne hõlmates paljusid arste, nõustamisi ja ravimeid. Kõige olulisem on asendusteraapia, mis seisneb puuduva hüübimisfaktori manustamises. Verejooksud tuleb peatada võimalikult kiirelt varajases staadiumis siis ei pea haige kannatama valu. Hemofiiliat on kirjeldatud juba antiikajal. Esimesi teateid on leitud endise Babüloonia territooriumilt 1500 aastat tagasi.
erinevustestja elutingimuste piiravast toimest. Mandunud elund- Evolutsioonis taandarenenud, funktsionaalselt tähtsusetu jäänukmoodustis Olelusvõitlus-Organismide elutegevuse ja paljunemise sõltuvus keskkonna ökoloogilistest teguritest lähtuvalt Paleontoloogia- Teadus möödnud aegade organismidest, mis on tuvastatud fossiilide kaudu. Pseudogeen- Genoomi DNA nukleotiidijärjestus,mis sarnaneb mõne normaalse funtksionaalse geeniga, kuid mingi struktuurivea tõttu ei avaldu. Ribosüüm- Katalüütilise ehk Ensümaatilise aktiivsusega RNA molekul Geenivool- Geneetilise materjali vahetus, populatsioonide või populatsiooni allosade vahel.. isendite või migratsiooni ja ristumise teel. Geneetiline triiv- populatsiooni piires, isendite arvukus on pidevas muutumises, mille tagajärjeks on genofondi muutused. Populatsiooni geneetiline struktuur- Alleelide ja genotüüpide suhteline sagedus populatsioonis.
GloFish Avastusest Uuriti India ja Bangladeshi jõgesid, kus elas ka originaal sebrakala(Danio rerio) Aastal 1999, töötati Singapuris geeniga, mis on algselt saadud meduusilt, mis oli erkrohelist värvi. Geen sisestati sebrakala genoomi, mis põhjustas kalade fluorestsentsvärvuse nii tavalise valguse kui ka ultravioletvalguse all. Eesmärk oli töötada välja kala, mille abil võiks avastada reostuse sõltuvalt fluorestsentsvärvuse tugevusest keskkonna toksiinide juuresolekul. Varsti peale seda töötati välja punane sebrakala, lisades geene korallilt ja ka
neid põlde ei pritsita enam tugevate putukamürkidega USA intensiivpõllumajanduspiirkondade jõgedesse on hakanud tagasi tulema sealt aastakümneid tagasi kadunud kalaliigid, kuna insektitsiidide ning mullas mittelagundatavate herbitsiidide kasutus on tugevasti vähenenud Kasutades GM-taimi, reostame keskkonda märksa vähem mürkkemikaalidega Enamik USA maisist on geenmuundatud ja seda nimetatakse BT-maisiks Selle maisi DNA on liidetud geeniga bacterist "Bacillus Thuringiensis", mis toodab BT- toksiini ehk mürkainet See mürkaine on põhimõtteliselt pestitsiid, mis on kõrgelt mürgine inimestele ja loomadele Lõpuks peale pikkasid uurimusi leiti, et seda ainet leidub rasedate naiste ja nende loodete veres See seletab "teistsuguste" laste sünni kasvu TÄNAN VAATAMAST!
parasiitidega, ebasoodsate temperatuuri-, niiskus-, soolsus-,valgustingimuste talumises. Mandunud elund(vestigaalne elund e. vestiigium)-evolutsioonis taandarenenud, funktsionaalselt tähtsusetu jäänukmoodustis. Paleontoloogia-teadus möödunud aegade organismidest, mis on tuvastatud kivististe ehk fosiilide kaudu. Pseudogeen-genoomi DNA nukleotiidijärjestus, mis sarnaneb mõne normaalse funktsionaalse geeniga, kuid mingi normaalse funktsionaalse geeniga, kuid mingi struktuurivea tõttu ei avaldu. Tekib olemasoleva geeni vigasel duplikatsioonil. Iga eukarüootse organismi genoomis on sadu või tuhandeid pseudogeene, mõned neist kümneid miljoneid aastaid vanad. Ribosüüm-katalüütilise ehk ensüümilise aktiivsusega RNA molekul. RNA-maailm-elutekke hüpoteetiline etapp, mil informatsioonikandjateks olid isereprodutseeruvad RNA molekulid, ribosüümid.
põlvedele, samuti võib tekkida ka nn. superumbrohi. 4. Dolly klooniti 1997.ndal aastal, kuid nüüdseks on ta surnud kopsuhaigusesse. 5. Päriliku eelsoodumusega haigused on need, mis kujunevad välja pärilikkuse ja keskkonnategurite koostoimes. Nendeks on suhkrutõbi, rasvumine, alkoholism, kopsuvähk, tsöliaakia, laktoositalumatus. Profülaktika: tervislikud eluviisid. 6. Viiruse genoomis asendatakse mõni geen rakulise geeniga, viirus siseneb rakku koos lisatud geeniga, lisatud geen integreerub raku genoomiga, antud geeni pealt sünteesitakse vajalikku valku. 7. 1) hingamisgaaside sisaldus veres 2) adrenaliin- hormoon vastuseks stressile, erutusele või teistele emotsioonidele 3) jäsemete liigutamine 8. Veresuhkrusisaldust veres reguleerib insuliin. Kui glükoosi tase veres muutub liiga kõrgeks, toodavad kõhunäärme rakud insuliini. Insuliin aktiviseerib
tõlgendamine ja rääkimine Parema ajupoole pädevuses: kompleksne mõtlemine, ruumiline taju, keeruliste mittekeeleliste seoste arusaamine ja musikaalsus Geneetika roll Inimeses käelisuse määrab geen LRRTM1. Sellel geenil on mängida võtmeroll ajuosa määratlemisel, mis vastutab organismi spetsiifiliste funktsioonide, nagu kõne ja emotsioonid, eest. Geneetika roll Sama teadlaste rühm tuli ka järeldusele, et sellise geeniga inimestel (vasakukäelistel) on suurem oht haigestuda niisugusesse psüühilisse haigustesse nagu skisofreenia.
ökoloogilistest teguritest; seisneb sobiva elupaiga ja sugupartneri otsimises, toidu hankimises, konkurentsis toimetulek jne. Paleontoloogia on bioloogia ja geoloogia piirteadus, mis uurib taimede ja loomade jäänuseid (kivistisi) ning teeb nende põhjal kindlaks ammu elanud organismide kuju, ehituse, arengu, sugulussuhted ja eluviisid. Pseudogeen- genoomi DNA nukleodiidijärjestus, mis sarnaneb mõne normaalse funktsionaalse geeniga, kuid mingi struktuudivea tõttu ei avaldu. Ribosüüm- katalüütilise e. ensümaatilise aktiivsusega RNA-molekul. RNA-maailm- elutekke hüpoteetiline etapp, mil informatsioonikandjaks olid isereprodutseerunud RNA-molekulid, ribosüümid.
Mendeli teine seadus ehk lahknemis seadus: Homosügootsete vanemate monohübriidsel ristamisel toimub teises põlvkonnas tunnuste lahknemine seaduspärastes suhetes, genotüübis 1:2:1le ja fenotüübist 3:1 või 1:2:1le. Tunnused: Aa ja Aa AaAa Saame: AA Aa Aa aa. Need on genotüübid. Domineerib dominantne tunnus. Heterosügoodil avaldub vahepealne tunnus. Domineerimist ei esine. Enamus tunnustest on määratud mitme geeniga ja nende erinevate alleelidega. Nt. nahavärvus, silmavärvus, vaimsed võimed. Sellest tuleneb laialdane varieeruvus tunnuse avaldumises. Organismid, kes paljunevad aeglaselt ja annavad vähe järglasi on võimalik geneetiliselt uurida sugupuu alusel. Analüüsivat ristamist kasutatakse siis, kui tahetakse teada saada dominantse tunnuse kandja genotüüpi(kas ta on homosügoot või heterosügoot). Ülesanne: Mustad rotid ristati omavahel
sobiva ellupaiga ja sugupartneri otsimises, toidu hankimises, toimetulekuks konkurentide, kiskjate ja parasiitidega, ebasoodsate temperatuuri-,niiskus-. Soolsus-.valgus. jms tingimuste talumises. Palentoloogia-teadus möödunud aegade organismidest, mis on tuvastataud kivististe ehk fossiilide kaudu. Pseudogeen- genoomi DNA nukleotiidijärjestus, mis sarnaneb mõne normaalse funktsionaalse geeniga, kuid mingi struktuurivea tõttu ei avaldu. Tekib olemasoleva geeni vigasel duplikatsioonil. Iga eikarüootse organismi genoomis on sadu või tuhandeid psedogeene, mõned neist kümneid miljoneid aastaid vanad. Ribosüüm-katalüütilise ehk ensümaatilise aktiivusega RNA-molekul. RNA-maailm- elutekke hüpoteetiline etapp, mil informatsioonikandjadeks olid iseprodutseeruvad RNA- molekulid, ribosüümid.
translatsiooni, mida saaks antibiootikumidega pidurdada. Viirushaigustest tervenemiseks peavad organismis moodustuma antikehad. Selgita geeniteraapia põhimõtet Vahetada ära defektiga geen ning taastada geneetilise veaga kehaosa toimimine: 1. haigelt võetakse keharakke, milles sisaldub ,,vigane" geen 2. normaalne geen viiakse viiruse genoomi 3. keharakke nakatatakse viirusega, mille genoomis on normaalne geen 4. viiruse genoom koos normaalse geeniga ühineb keharakkude kromosoomiga 5. keharakke paljundatakse laboritingimustes 6. saadud keharakke süstitakse patsiendile 7. haigusnähud kaovad, sest normaalne geen avaldub
pinnalt tulevad iseenesest maha) aga kui taim ise sünteesib taime ja putukamürke, siis taimes mürk ka saagi koristamise ajal ning ka hiljem sisse süües taim mürke täis. GEENITEHNOLOOGIA JA SELLE ARENGUSUUNAD Geenitehnoloogia- Dna lõikude funktsiooni identifitseerimine läbi aega nõudvate katsete(loomkatsed). Ning tuvastatud funktsioonide( DNA lõikude) siirdamine sama või erinevate liikide genoomi. Näiteks Lestakala geeniga tomat(külmale vastupidavam). GMO- Geneetiliselt muundatud organism. Transgeenne organism- organism kelle DNA's on mõne teise liigi pärilik materjal. Geen (DNA lõik mis määrab ära ühe tunnuse) on üle viidud teise liigi organismi. Transgeenne organism- Transporditud geenidega organism. Geenitehnoloogia suunad- Effektiivsemate taime ja loomaliikide väljatöötamine. Rahaline kasum. Liik kasvab kiiremini ja kokkuvõttes madalamate kuludega. Sellise mudeli tulemuseks.
2. Millised elukutsed eeldavad teadmisi geenitehnoloogiast? Biotehnoloog, geenitehnoloog, kriminalistid, labprandid, tehnikud. 3. Milliseid uusi teadusharusid on biotehnoloogia tekitanud? Geene viiakse ühest organismist teise või muudetakse mõnel muul viisil geene. Transgeenne organism - organism, kellesse on viidudnvõõraid geene (GMO). Geenivektor - viirus, kellele on lisatud soovitud geen. GFP geen - helenduv geen. Geeniteraapia - ravimeetod, kus püütakse asendada haige geen terve geeniga või vaigistada haige geen. Rakuteraapia - kasutatakse tüvirakkusid kahjustunud kudede taastamiseks. Genoomivahimees - püüab likvideerida DNA kahjustusi. ?Analüüsiv meetod Taimede või loomade heterosügootsuse määramiseks. Dominantse tunnusega isend ristatakse kaksikretsessiivse tunnusega isendiga. Kui järglased on kõik dominantsuse tunnusega, on uuritav dominantse tunnusega isend homosügoot - sellisel juhul on tegemist tõu või sordipuhta liigiga. Kui
geene (vaadatakse, kuidas sama geen nt hiirel avaldub) ning seega on võimalik tulevikus paljusid pärilike haigustega inimesi ravida, mis oleks neile suureks kergenduseks. Samuti oleks võib-olla võimalik vähendada näljaprobleemi Aafrikas, luues taimi, mis annavad halvemate tingimuste juures suuremal hulgal saaki. Negatiivse külje pealt: a) katseloomadele põhjustatakse nende eksperimentidega palju kannatusi. b) muundatud geeniga taimed võivad levida loodusesse, olles seal tavalistest taimedest elujõulisemad, ja tõrjuda normaalsed taimed välja. See võib häirida bioloogilist tasakaalu. c) p ole välja selgitatud, milliseid halbu mõjusid võib GMO-toidul olla inimeste organismile. 8. Mõned transgeensed lehmad on muundatud nii, et nende keha toodab kindlaid aineid, nt valke, toitaineid jmt. On võimalik, et teatud juhul on geneetilise muundamisega midagi valesti läinud ja
erinevaid antikehi haiguste või viiruste vastu. Saame sünteesida valke, mida mõne inimese keha haiguse tõttu enam ise ei tooda. GMO organisme saab kahte moodi, kas teise organismi geeni viimisega organismi või geenivaigistuse meetodiga. Esimese meetodiga saab muuta taimi nt taluvamaks herbitsiidide ehk umbrohumürk suhtes. Teise meetodiga saab mõjutada nt tomatite riknemise kiirust. Nende erinevus seisneb selles, et esimesel meetodil tekib täiesti uue ja võõra organismi geeniga organism. Teisel meetodil muutub ainult see, et selle organismi geen ei avaldu. DNA ahela lahtiharutamisel erinevate protsesside käigus saadakse jälg, mis on igal inimesel unikaalne, samamoodi nagu sõrmejälg. DNA-sõrmejälgede meetodiga saab veel täpsemalt tuvastada inimesi. Ei, kimäär on transgeensete organismide valikpaljundamise teel saadud organism, kellel avaldub üks kindel geen, nt hiirel mõni siirdatud inimese geen. Kuid ka
on mittepärilikud haigused. -) Kõik haigused, mis kanduvad vanema organismilt järglasele viljastumismomendil on pärilikud haigused. -) Vähkkasvaja on pärilikkuse eelsoodumisega haigus, sest kui vanemorganism on põdenud seda, siis on suurem tõenäolsus, et ka järglane põeb vähki. -) Geenmutatsioonid erinevad kromosoommutatsioonidest sellega, et esimesed toimuvad vaid ühe geeniga, samal ajal kui teised toimuvad tervetes kromosoomilõikudes. -) Geenmutatsioon ei avaldu fenotüübis, kui ei muutu aminohape valgu molekulis, kui valgu molekuli funktsioon jääb samaks või kui geen ei avaldu. * 3. Osa Täitke lünk sobiva sõnaga (1p) -) Tekkepõhjustest tulenevalt võime eristada mittepärilikke, pärilikke ja päriliku eelsoodumusega haigusi. -) Tunnuse modifikatsioonilise muutlikkuse piire nimetatakse reaktsiooni normiks.
DNAst) Alu-elemendid paiknevad eelistatult intronites, geenide vahel ja geenide 3' UTR regioonides mittekodeerivates alades geenitihedates regioonides on olemuselt retrotransposoonid DNA segmendid, mis amplifitseeruvad ensüüm pöördtranskriptaasi vahendusel ja liiguvad iseseisvalt genoomi ühest piirkonnast teise 18. Pseudogeeni mõiste, tekkimisest ja mõni näide? Ekspresseeruva geeniga homoloogne (sarnane) geen, mis ei ekspresseeru. Funktsiooni kadumise põhjuseks on üks või mitu inaktiveerivat mutatsiooni, mis: termineerivad translatsiooni, blokeerivad mRNA protsessingu. Pseudogeenid EI OLE kahjulikud, seetõttu säilivad genoomis. Pseudogeenide arv inimese genoomis ~ 14 427. Ühel geenil võib olla mitmeid pseudogeene. Tõenäoliselt on pseudogeen tekkinud duplikatsiooni teel (geen duplitseerub kord 100 milj. aasta jooksul) ja
kolme erinevasse generatsiooni. Esimene põlvkonna GM kultuure hakati tootma 1990. aastate keskel ning selle GM põlvkonna loomist iseloomustas nähtav surve suurkompaniide tulubaasi kiire kergitamise suunas. Siia GM põlvkonda mais, soja, raps jne, parandatud valmimis- ja säilimisomadustega tomatid, kahjurikindlad kultuurid (resistentsus tagatakse peamiselt bakterist Bacillus thuringiensis siirdatud toksiini sünteesiva geeniga nn Bt kultuurid). Teise põlvkonna GM kultuuride väljatöötamiseni jõuti möödunud kümnendi lõpul ning osa neist on tänaseks saanud turustamisküpseks. Seda põlvkonda iseloomustab muuhulgas tehnoloogia ja intellektuaalomandi kaitsmisele suunatud tegevus. Kõige ilmekamaks näiteks on siin terminaatorgeeni juurutamine, mis muudab põllult koristatud seemnesaagi idanemisvõimetuks, takistab seemnematerjali edasist kasutamist ning paljundamist ning suurendab põllupidaja seotust
kiiresti ja peaaegu kõik bakterid poolduvad 3)Arvukus püsib stabiilne 4)Surmafaas, kus toit saab täiesti otsa ja arvukus hakkab vähenema 8. Viiruste kasutamine biotehnoloogias??? Geeniteraapia-haiguse ravi siirdamise või muutmise teel. Viirused geeniteraapias: Viiruste kasutamine geenitehnoloogias põhineb nende võimel efektiivselt siseneda rakku ja kanda sinna üle enda genoom. Asendades viiruse genoomis mõne viiruse geeni rakulise geeniga, saab muuta raku omadusi inimesele sobivas suunas. Selliseid viirustel põhinevaid geenide ülekandesüsteeme nim. viirusvektoriteks. Selliseid viiruseid kasutatakse muuhulgas haiguste geeniteraapias. Paljud haigused on põhjustatud elu jooksul omandatud geenidefektidest, mis on tekkinud mutatsioonide tulemusena. Kui haiguse põhjustab geenidefekt, siis selle defekti parandamine kõrvaldab ka haiguse tekkepõhjuse. 9
võib vaadelda: · Alternatiivselt Osal inimestel on mingi psüühiline patoloogia, teised on terved ehk normaalsed · Kvantitatiivselt Tunnus avaldub indiviididel erisugusel määral Näiteks ühed on intelligentsemad või agressiivsemad kui teised On vaadeldav pidev üleminekute jada minimaalsete ja maksimaalsete seisundite vahel Geneetilise uurimise meetodid Genealoogiline meetod suguvõsa uurimine · Sobib monogeensete (ühe geeniga seotud) ja keskkonnast sõltumatute tunnuste uurimiseks · Saab kasutada mitmete pärilike haiguste puhul · Värvipimedus ehk daltonism (puna- või rohepimedus) Tingitud X-kromosoomi retsessiivsest mutatsioonist Avaldub peamiselt meestel (8% vs 0,4%) Huntingtoni tõbi · Neurodegeneratiivne haigus, tingitud dominantsest geenimutatsioonist, sümptomite algus tavaliselt vanuses 35-44 aastat · Põhjustab liikumishäireid ja
Seega on emasel sugukromosoomid XX ja isasel XY. ZW-soomääramissüsteemis on emastel kaks erinevat kromosoomi (WZ) ja isastel kaks sarnast kromosoomi ehk homoloogilised kromosoomid (ZZ). See sugukromosoom, mis esineb mõlemal sugupoolel (X või Z), sisaldab mitmesuguseid vegetatiivseid tunnuseid määravaid geene. See gonosoom, mis ei esine (Y või W) mõlemal sugupoolel, sisaldab tavaliselt märksa vähem geene. Näiteks on Y-kromosoomi sugumäärav funktsioon seotud ainult ühe geeniga testiste kujunemist määravat tegurit (TDF) määrava geeniga (SRY geen). Samas on teada, et Y-kromosoom sisaldab ka vegetatiivseid geene, nt kolmes korduses RPS4Y geeni, mis kodeerib ribosoomivalke. Sugupoolt, millel on ühesuguste gonosoomide paar, nimetatakse homogameetseks (emasimetajad ja isaslinnud), erinevate gonosoomide paariga sugupoolt nimetatakse aga heterogameetseks (isasimetajad ja emaslinnud).
Kollane A P Aa x Aa Roheline a F2 AA Aa Aa aa · Intermediaarsus- Heterosügoodil avaldub vahepealne tunnus. Domineerimist ei esine. Valge + punane = roosa Üks vanematest lokkis juustega, teine vanematest laineliste juustega, kui suure tõenäosusega sünnib selles peres sirgete juustega laps? Sirge A, lokkis a, lained Aa. I - Aa aa, II - Aa Aa aa aa. Vastus: ei sünnnigi. · Polügeensus- Enamus tunnustest on määratud mitme geeniga ja nende erinevate alleelidega. Nagu näiteks inimese nahavärvus, silmavärvus, vaimsed võimed jne. Sellest tuleneb laialdane varieeruvus tunnuste avaldumises. Kui tunnus on määratud mitme geeniga, siis on tegemist polügeensusega. · Polüalleelsus- Kui populatsioonis üks tunnus on määratud rohkem kui kahe alleeli poolt. · Vererühmad on inimestel erinevad, sest nende punastel vererakkudel(erütrotsüütidel) on erinevad antigeenid
kunstlikult lisatud teiste elusolendite pärilikkuse ainet või kelle pärilikkuse ainet on muul viisil nüüdisaegse geenitehnoloogia abil muudetud. Cisgenesis - liigisiseselt geneetiliselt muundatud taim (kasutatud on sama taime geene) cis-geen - geen, mis kodeerib konkreetset tunnust, mis on võetud samalt taimelt või taimelt millega ristumine on võimalik (millega ka traditsiooniline sordiaretus on võimalik). Geen samalt organismilt Cis-geeniga taim GM taim ainult cis-geeniga Amflora tärklise kartul. Modifitseeritud tärklis tootmise jaoks- amüloosi süntaasi geeni tagurpidi koopia, et geeni ekspressiooni vaigistada Transgeen Geen teiselt organismilt. Transgeenne taim - GM-taim, milles on transgeen. Mais MON810- putukaresistentne 40 aastat tehnoloogia arengut esimene geenitehnoloogia abil loodud organism 1971 (Escherichea coli) esimene geenitehnoloogia abil loodud taim 1983 (tubakas) TOMAT- üks esimesi taimi GM tööstuses. 1998-2002
eemaldamine organismist Geeninokaut geenitehnoloogiliselt rikutud geeniseisund Geenisiirdaja sama, mis geenivektor. Geenitehnoloogia molekulaargeneetika rakendusharu, DNAfragmentide siirdamine rakkude ja organismide geneetilise informatsiooni muutmiseks või nende kasutamine pärilike haiguste diagnoosimisel ja indiviidide geneetilisel tuvastamisel. Geeniteraapia geenitehnoloogiline meetod geneetiliste haiguste ravimiseks või leevendamiseks. Normaalne geen siirdatakse vigase geeniga inimese somaatilistesse rakkudesse. Geenivaigistus geeni avaldumise takistamine epigeneetilise mehhanismidega transkriptsiooni või translatsiooni tasemel geeni struktuuri rikkumata. Geenivektor rekombinantse DNA või RNA konstrukt, milles siiratav geen on ühendatud elementidega, mis tagavad selle toimimise rakus. Geenravi aka geeniteraapia Geneetiliselt muundatud organism transgeenne e siirdgeenne organism Genoomipank bakterikolooniates säilitatav genoomi DNAfragmentide kogum
killustumine, lõhestumine ja phren - hing ja ia liide, tähistamaks haigust, patoloogilist seisundit. Etiopatogenees Skisofreenia tekke ja kulu seaduspärasused on hoolimata intensiivsetest teaduslikest uuringutest jäänud seni selgusetuks. Oluline roll skisofreenia levikus on geneetilisel faktoril. Seda on näidatud veenvalt kaksikute uuringutel. Millistes geenides peitub skisofreenne defekt, pole selge. Arvatakse, et tegemist ei ole ühe või mõne skisofreense geeniga, vaid pigem väga paljude geenide koosmõjuga, mille tulemusena avaldub tänapäevaselt peamiselt psüühilise haigusena tuntud patoloogia. Kuid häired ei ole näidatud mitte ainult psüühika poolt, vaid väga paljudes somaatilistes funktsioonides. Tänapäeval on laiemat toetust leidnud järgmised skisofreenia patogeneesi hüpoteesid: Immuunsüsteemi häire hüpotees - selle hüpoteesi järgi organismi kaitserakud ehk
kaudu. 7. fossiil- kivistis, organismi või tema osa kivistunud jäänus või jäljend. 8. feneetiline tunnus- individuaalse arengu, ehituslikud ja talituslikud tunnused. 9. homoloogilised elundid- elundid, mis on ehitusplaani poolest sarnased kuid ülesanded on erinevad. 10. mandunud elundid- evolutsioonis taandarenenud, funktsionaalselt tähtsusetu jäänukmoodustis. 11. pseudogeen- genoomi DNA nukleotiidijärjestus, mis sarnaneb mõne normaalse funktsionaalse geeniga, kuid mingi struktuurivea tõttu ei avaldu. 12. fülogenees- liigi või sugulasliikide rühma evolutsiooniline arengukäik. 13. geokronoloogiline skaala- geoloogiline ajaarvamine. 14. eoon- geokronoloogilise skaala suurim jaotis (Ürgeoon, Agueoon, Fanerosoikum) 15. aegkond- geokronoloogilise skaala suurjaotustest keskmine. Eoon jagatakse aegkondadeks. 16. ajastu- geokronoloogilise skaala suurjaotustest lühim. Aegkond jagatakse ajastuteks. II Evolutsiooni vormid: 1
Toiduaineteministeerium on jõudnud järeldusele, et GM taimede ja nende õietolmu sattumine väljapoole põldu on vältimatu. See on juba põhjustanud herbitsiididele vastupidavate umbrohtude tekkimist. Suurbritannia valitsuse tellitud uurimised on näidanud, et erinevatele herbitsiididele vastupidavate GM rapsi vormide kasvatamine kõrvuti olevatel põldudel on põhjustanud mitmele herbitsiidile vastupidava rapsi hübriidi teket. Samuti on leitud, et põldudel, kus on kasvatatud Bt-toksiini geeniga GM taimi, on arenenud Bt-toksiini suhtes mittetundlikud taimekahjurid. 1901. aastal tappis üks tollal tundmatu bakter Jaapanist toodud siidiusse. Sellele anti nimi Ba- cillus thuringiensis. Bakteri geene on lisatud näiteks tubakataimedele ja maisile, et muuta need kahjurite jaoks hukutavaks. Tänase seisuga turul olevad muundkultuurid on kas pestitsiidi ekspresseerivad ja seega kahjurikindlamad (nn Bt taimed) või umbrohumürke taluvad (nn HT taimed), mis teeb nende
muundamise teel putukamürke ise tootma programmeeritud taimede toiduks tarvitamisel. Nimetatud ohte on võimalik vähendada toiduainete koostise tõhusa kontrolli kehtestamisega. On jõutud järeldusele, et geneetiliselt muundatud taimede ja nende õietolmu sattumine väljapoole põldu on vältimatu. See on juba põhjustanud herbitsiididele vastupidavate umbrohtude tekkimist hübridisatsiooni tulemusel. Taimede muundamisel geenitehnoloogia abil koos soovitud tunnust kodeeriva geeniga lisatakse alati ka geneetilist materjali, mis pärineb patogeensetest viirustest või teistest parasiitidest, ning bakteritest ja teistest organismidest. Nende hulgas on ka bakteri antibiootikumi resistentsuse geen, mis teeb baktereid mittetundlikuks antibiootikumi suhtes. Tänu millele võivad tekkida uued viirused ja bakterid.See võib esile kutsuda ka mutatsioone, mis põhjustavad vähi arengut imetajate rakkudes
tehnoloogia. 1942-penitsilliini masstootmisega bioreaktorites algab mikrobioloogia-tööstuse ajastu. 1953-James Watson ja Francis Crick avastavad DNA molekulaarstruktuuri ning geneetilise informatsiooni kopeerimise ja edastamise põhimõtte. 1975-luuakse hübridoomitehnoloogia monokloonsete antikehade saamiseks. 1977-saadakse inimese geeni esmakordne avaldumine bakterirakus. 1981-luuakse esimene transgeenne imetaja-roti geeniga hiir. 1997-Sotimaal sünnib esimene täiskasvanu rakust kloonitud imetaja-lammas Dolly. 2. Rakendusbioloogia-bioloogia avastuste rakendamine bioloogias. Otsib praktiliste probleemide lahendusi inimkonna hüvanguks. See on aidanud edendada toiduainete tootmist ja mitmekesistamist, arendada haiguste diagnoosimeetodeid, luua uusi ravimeid, täiustada raviprotseduure jpm. Bioloogilise relva väljatöötamine-inimkonda kahjustaval viisil on bioloogiat rakendatud.
Kombintatiivse muutlikkuse korral kromosoomid või geenid oma struktuurilt ei muutu. mutatsioon- muutused raku geneetilises materjalis. mutageen- Mutatsioone tekitavaid keskkonnategureid eos- erilised üherakulised struktuurid, mida katab paks kest meioos- rakujagnemise viis mille käigus tekib neli tütarrakku geenhaigus- haigus mis on edasi antud geenidest, pärilik kromosoomhaigus- põhjustab kromosoomide struktuuri või arvu muutumine geeniteraapia- asendatakse vigane geen normaalse geeniga sünnieelne diagnostika- näitab enne sünd kas lapsel on midagi viga tehnogeneetika- konkreetne DNA- lõigu eraldumine transgeenne organism- Vigane organism mis asendatakse looma organismiga
väiksem kui keharakkudes. MIKS? Alleel Enamik geene on meie keharakkudes topelt. Seega on ühel geenil organismis vähemalt kaks vormi e alleeli Alleel on geeni erivorm Alleeli mõju võib olla ühesuguse või erineva tugevusega Dominantne alleel Alleel, mis valitseb teise üle ja mille poolt määratud tunnus alati avaldub. Retsessiivne alleel Alleel, mis on allasurutud Tunnus avaldub ainult kui Dominantsed ja retsessiivsed tunnused Enamik tunnustest on määratud mitme geeniga, aga on ka neid mida määrab ainult üks geen. Tunnuste kujunemine sõltub sellest millised alleelid organismis on. Kui emalt saan pruuni silmavärvi määrava alleeli ja isalt saan sinise, siis mul avaldub pruun silmavärvus, sest see domineerib sinise üle. B x b = Bb B - dominantne tunnus; b - retsessiivne tunnus Pärilikud haigused Vigased geenid esinevad enamasti retsessiivse alleelina ning järglastel avaldub haigus vaid siis, kui nad saavad mõlemalt
Puhtam, tervislikum Eetikaprobleemid Toitvam, maitsvam Tervisele kahjulikud – allergiad Odavam, säilib kauem Tapab tolmeldajaputukaid 19. Milles seisneb organismide geneetiline muundumine? 1) Valitakse tunnus, mida soovitakse muuta 2) Ühest organismist isoleeritakse seda tunnust määrav geen 3) See geen siirdatakse teise, muudetava organismi kromosoomi 4) Uue geeniga organism hakkab tootma valku, mida see geen määrab Nt pärast seda, kui inimese insuliini sünteesi määrav geen on siirdatud bakteri DNA-sse, hakkavad need bakterid insuliini tootma
geene; nende geenide poolt avalduvad tunnused päranduvad ka järglastele edasi) 2. II tüüpi GMO – surutakse geene maha mingi mutatsiooni abil (Geeninokaut) Kuidas geenid kohale viia? * Bakteri plasmiidiga nimetatakse teda geenivektoriks. * Viirustega * Kullapüstoliga (pipeti otsas element Kui neile on soovitud geen lisatud, kuld koos geeniga) * Taimesesse Agrobakteritega Selleks, et aru saada, kas sobiv geen on jõudnud organismi lisatakse sobivale geenile organismis helduv markergeen. 7. TRANSGEENSED LOOMAD Tähtsus: 1. Tahetakse saada kiire kasv 2. Sigade ja lammaste kaal kasvas 30% 3. Kalkunite munevus suureneb 4. Lihaloomad, kelle tailiha ja rasva osakaal on täpselt määratud 5. Forell jt
On blastotsüüdis. Multipotentne võib areneda vaid teatud kudede rakkudeks (närvikoe rakud, lihaskoe rakud, sidekoe rakud, epiteelkoe rakud). On nabanäädiveres ja täiskasvanutel. Geeniteraapia terve geen viiakse haige geeni asemele. Transduktsioon on viiruste võime kanda geeni ühest rakust teise. Viiruselt eemaldatakse haigust tekitav geen ja pannakse selle asemele terve geen. Organism nakatatakse viirusega, viirus asendab haige koha terve geeniga. Geeniteraapia on keelatud loodetele. Rakuteraapia organismi viiakse rakke. Transgeensed organismid Tuntud ka kui GMO ehk geneetiliselt muundatud organismid. GMO on ka organism, kelle muundamiseks on kasutatud oma liigi geene. GMO-sid on kõige lihtsam teha viljastatud munarakuga. Munarakule lisatakse üks geen ja munaraku jagunedes on see geen kõigis rakkudes. Teine võimlus on siis, kui rakk on juba veidi jagunenud
-Viirus läheb üle lüütilisse tsüklisse ja eraldub -Rakk valmistab uusi viiruseid, mis kõik sisaldavad raku enda DNA jupikest. -Kui viirused lähevad uutesse rakkudesse, viivad nad sinna eelmise raku DNA-d. Tähtsus inimesele: 1.Biotehnoloogias geenide siirdamine -valmistatakse viirusvektorid, kellest on kõrvaldatud halvad geenid ja siirdatud vajalik geen. -Inimeselt eraldatakse keharakke, mis nakatatakse viirusvektoriga. -Siirdatav DNA ühineb raku kromosoomiga -Lisatud geeniga rakud viidakse tagasi organismi ja avaldub vastav tunnus. Kasutamisvõimalused: 1.Ravi 2.Transgeensete mikroobide, taimede, loomade saamiseks. 3.Mudelloomade kasutamine 4.Loomsete produktide muutmine ravi eesmärgil (ka taimsete produktide puhul) Kahju-Viirushaigused Inimese viirushaigused Nohu - piisknakkus Gripp - piisknakkus. Tuulerõuged-hingamisteed Punetised-Piisknakkus, otsene kontakt haigega Genitaalherpes-seksuaalselt AIDS(Hiv viirus)-seksuaalselt, verega Mumps-piisknakkus.
- Kõige rohkem hiire geene (sarnased inimestega) - In. Pärilike haiguste olemuse ja avalduva käigu uurimine hiirtel - Geeni avaldumise välistamine=geeninokaut - Tehnoloogia-geenisihtimine o Luuakse DNA jupp, mis sisaldab suure osa sihitava geeni järjestusest, kuid seal on mingi oluline viga, nii et geen ei hakka tööle o Lisatud markergeen o Geen viikse embrüoanaalsetesse tüvirakkudesse in vitro o Liitunud geeniga rakud viiake uude embrüosse o Embrüo siirdatakse hiire emakasse o Areneb kimäär-kahte erinevat DNA-d omav organism o Ristamisi korratakse , kuni saadakse teatud tunnuse suhtes homosügootsed nokauthiired - GEENITERAAPIA: - Inimesel on teada üle 3000 päriliku puude - Kaks võimalust 1. Asendada haige geen tervega 2. Vaigistada haige geen - Neid tegevusi ei tehta munarakuga, need ei pärandu edasi järglastele - Häid tulemusi esineb harva
sama geen nt hiirel avaldub) ning seega on võimalik tulevikus paljusid pärilike haigustega inimesi ravida, mis oleks neile suureks kergenduseks. Samuti oleks võib-olla võimalik vähendada näljaprobleemi Aafrikas, luues taimi, mis annavad halvemate tingimuste juures suuremal hulgal saaki. Negatiivse külje pealt: a) katseloomadele põhjustatakse nende eksperimentidega palju kannatusi. b) muundatud geeniga taimed võivad levida loodusesse, olles seal tavalistest taimedest elujõulisemad, ja tõrjuda normaalsed taimed välja. See võib häirida bioloogilist tasakaalu. c) p ole välja selgitatud, milliseid halbu mõjusid võib GMO-toidul olla inimeste organismile. 8.*Mõned transgeensed lehmad on muundatud nii, et nende keha toodab kindlaid aineid, nt valke, toitaineid jmt. On võimalik, et teatud juhul on geneetilise muundamisega midagi valesti läinud ja toodetakse ka
Tegelikult võib ex vivo geeniteraapiat vaadelda kui modifitseeritud rakuteraapiat.(2) Kui autoloogilisi rakke ei ole võimalik kasutada, siis saab ex vivo geeniteraapiat teha ka heteroloogiliste (teiselt inimeselt) pärit rakkudega, lahendades immuunvastuse tekke probleemi.(2) VEKTORID DNA elementide transpordiks kasutatakse viirusevektoreid, mis on saadud viiruste geneetilise materjali modifitseerimisel, asendades viiruse genoomis mõne geeni rakulise geeniga.(1) Vektorite puhul on väga oluline, kas sisseviidud geen integreerub kromosoomi või jääb episoomina rakku.(2) Seejuures kasutatakse viiruse omadust tungida inimee rakuudesse ja viiruse nukleiinhappeseostumist peremeesraku-DNA-ga. Seega on viiruse abil võimalik rakku toimeta vajalikud geenid ja muuta raku omadusi inimesele sobivas suunas. Viiruse ohtlikkuse vältimiseks eemaldatakse neist pärilik materjal, mis tagab viiruse paljunemise.(1) Integratsioon kromosoomi: 1
valimine sordi- või tõuaretuses. 8) Looduslik valik organismide ebavõrdne ellujäämine ja paljunemine. 9) Olelusvõitlus isendite ellujäämise ja paljunemise sõltuvus takistavatest asjaoludest 10) Mandunud elund taandarenenud elund 11) Paleontoloogia teadus möödunud aegade organismidest, mis on tuvastatud fossiilide kaudu. 12) Pseudogeen genoomi DNA nukleotiidijärjestus, mis sarnaneb mõne normaalse geeniga kuid ei avaldu kuna on vigane. 13) Ribosüüm katalüütilise aktiivsusega RNA molekul 14) RNA mailm elu tekke hüpoteetiline etapp, mil inf kandjateks olid RNA-molekulid 15) Bio ja Geo isolatsioon GEO pop või liikide ristumist välistav ruumiline eraldatus. BIO omadused, mis takistavad edukat ristumist ühel alal elavate liikide vahel 16) Erimaine liigiteke - 17) Geenivool geneetilise materjali vahetus isendite migratsiooni või ristumise teel
eesmärk: · hiirtele ja inimsele ühiste geenide fenotüübilise tähenduse saamine · inimeste pärilike haiguste olemuse ja avaldumise käigu uurimine hiirtel tehnoloogia on geenisihtimine · luuakse DNA-konstrekt(jupp) ,mis sisaldab suure osa sihitava geeni järjestusest,kuid seal on mingi oluline viga .nii et see geen tööle ei lähe · lisatud markeering · geen viiakse embrüonaalsetesse tüvirakkudesse in vitro · liitunud geeniga rakud viiakse uude embrüosse · embrüo siirdatakse hiire emakasse · areneb kimäär-kahte erinevat genotüüpi omav organism · ristamist korratakse geeninokaut geen lülitatakse välja tehnika keeruline · geenivektor(vigane geen+marker) viiakse hiire embrüonaalsetesse tüvirakkudesse · vektor satub ristsiirdega genoomi · selektiivsöötmel jäävad ellu mutantsed rakud, need on nokautrakud · nokautrakud siirdatakse uude embrüoblasti
Esimene transgeenne (GM-) taim (Bt-tubakas) on välikatsetes. 1985: "DNA-sõrmejäljed" on esmakordselt asitõendina kohtus (USA). 1983: Kary B. Mullis loob DNA polümeraasse ahelreaktsiooni metoodika. (Saab selle eest 1993 Nobeli preemia.) 1982: USA-s lubatakse kasutusele võtta esimene biotehnoloogiline ravim - bakterist toodetud inimese insuliin. Sooritatakse esimene edukas transgenees taimerakul. 1981: Luuakse esimene transgeenne imetaja - roti geeniga hiir. 1980: Esimene Nobeli preemia geenitehnoloogilise avastuse eest (Paul Berg, Walter Gilbert ja Frederick Sanger). Patenteeritakse esimene organism - transgeenne "õli sööv" bakter. 1978: Inglismaal sünnib esimene katseklaasis vljastatud munarakust saadud embrüosiiratud laps. 1977: Saadakse inimese geeni esmakordne avaldumine bakterirakus. Järgmisel aastal saadakse esimest korda inimese valku (insuliin) transgeensetest bakteritest.
organismides avalduvad ja ka järglastele päranduvad. Geeni nokaut=geenisihtimine suunatud mutageneesiga tekitatav geenirike, mis geeni avaldumise täielikult välistab. Sel viisil loodud organismid on nokaut-organismid. Luuakse DNA-konstrukt, mis sisaldab suure osa sihitava geeni nukleotiidijärjestusest, kuid selles on oluline viga, mis geeni avaldumist ei võimalda. Peale selle pannakse konstrukti ka mingi markergeen. See konstrukt sisestatakse rakku, see rekombineerub normaalse geeniga ja crossingoveriga tuleb mutantne geen, millel funktsiooni pole. GM Taimed ja nende ohud: 1. Herbitsiidikindlad(ohuks on see, et levib mujale tõrjumatu umbrohuna) 2. Bakteritoksiini tootjad loodusele ideaalis head, kuid imejad putukad nagu lehetäid ja lutikad jäävad ellu aga on mürgised hiljem lepatriinudele, jooksiklastele, seega see kõik süvendab imurputukate kahjurluse probleemi. 3
seisneb sobiva elupaiga ja sugupartneri otsimises, toidu hankimises, toimetulekus konkurentide, kiskjate ja parasiitidega, ebasoodsate temperatuuri-, niiskus-, soolsus-, valgus- jms tingimuste talumises. Paleontoloogia teadus möödunud aegade organismidest, mis on tuvastatud kivististe ehk fossiilide kaudu. Pseudogeen genoomi DNA nukleotiidjärjestus, mis sarnaneb mõne normaalse funktsionaalse geeniga, kuid mingi struktuurivea tõttu ei avaldu. Tekib olemasoleva geeni vigasel duplikatsioonil. Iga eukarüootse organismi genoomis on sadu või tuhandeid pseudogeene, mõned neist kümneid miljoneid aastaid vanad. Ribosüüm katalüütilise ehk ensümaatilise aktiivsusega RNA-molekul. RNA-maailm elutekke hüpoteetiline etapp, mil informatsioonikandjateks olid iseprodutseeruvad RNA-molekulid, ribosüümid.
geenitehnoloogia meetodeid, protsessi võib kirjeldada lühidalt. Geneetiliselt muundatatud taime valmistamine järgmiselt: Et eraldada DNA-ahelast siirdamiseks vajalikke geene, kasutatakse restriktsiooniensüüme, mis lõikavad DNA- ahela soovitud kohast lahti ja valivad vajalikud geenid. Need DNA-lõigud viiakse bakteri DNA-sse plasmiiidi. Bakter paljuneb kiiresti ja lühikese aja jooksul valmistatakse tuhandeid uue geeni koopiaid. Plasmiidis sisalduv DNA-lõik koos uue geeniga kantakse agrobakteri vahendusel taimerakkudesse, mis võimaldab saada transgeense ehk GM-taime. Looduslike ensüümide abil looduses esinevasse plasmiidsesse DNA-sse viidud geen liigub rakutuuma tavalist tuumatransporti kasutades. Kromosoomi siseneb DNA-sse tänu igas rakus toimuvale DNA-rekombinatsioonile. GM-taime tegemine lõpeb võõr- DNA-d sisaldavast rakust uue taime regeneerimisega, mille puhul kasutatakse ära