Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused (0)

1 Hindamata

Elu - Luuletused, mis räägivad elus olemisest, kuid ka elust pärast surma ja enne sündi.

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused

Bioteaduse metoodika
Loodusseadused on teaduslike faktide üldistused, mis võimaldavad samaaegselt selgitada mitmeid loodusnähtusi. (Teaduslik teadmine tekib siis, kui mitu uurijat jõuab ühesugusekatsejärel sama tulemuseni).
Ühe teadusharu piires kogutud teadmised ja avastatud loodusseadused moodustavad teadusliku teooria. Pädeva teadusliku teooria alusel on võimalik ennustada nähtusi/fakte, mida hiljem saab tõestada eksperimentaalselt.
Hüpotees peab olema faltsifitseeritav (tõetatakse/lükatakse ümber)
Bioteaduste uurimisobjektid pärinevad loodusest : biomolekulid , rakud , organismid, populatsioonid, liigid, ökosüsteemid. Kasutatavad meetodid jaotatakse : vaatlus, võrdlus (võrdlev anatoomi , geenijärjestuse võrdlus), katse (kui muudetakse üht tingimust ja võrreldakse tulemusi nii muudetud kui muutmata tingimustega katse puhul)
1)Probleemi püstitamine
2) Taustinfo kogunemine
3)Hüpoteesi sõnastamine
4)Hüpoteesi kontrollimine
5)Tulemuste analüüs ja järelduste tegemine

Eluslooduse organiseerituse tasemed

MOLEKULAARNE tase – molekulaarbioloogia , geenitehnoloogia, süsteemibioloogia . Esmane organiseerituse tase. Kõikjal, kus on elu, esinevad biomolekulid: sahhariidid , lipiidid , valgud , nukleiinhapped .

ORGANELLI tase – (molekulaarne) rakubioloogia . Uuritakse raku organelle: tuum, ribosoomid , mitokondrid , lüsoosoomid jne. Kui need rakkudest eraldada, ei kanna nad enam elu tunnuseid. Organellide koostööst tulenevad rakkude omadused.

3)RAKU tase – rakubioloogia, tsütoloogia . Uuritakse nii eukarüootseid kui ka prokarüootseid rakke. Rakk on elu esmane organiseerituse tase, kus ilmnevad kõik elu omadused.

KOE tase - histoloogia, arengubioloogia /embrüoloogia. Inimesel põhikoed: epiteel -, lihas-, närvi- ja sidekude. Taimede koed : tugi-, juht- katte, põhikude). Rakkude ehitus ja talitlus on kooskõlas vastavate kudede ja organite talitlusega. Sarnase ehituse ja talitlusega rakud moodustavadki koe.

ELUNDI tase – ERI KOED moodustavad ELUNDID e. ORGANEID (anatoomia, füsioloogia ). Organitest moodustuvad ELUNDKONNAD e. ORGANSÜSTEEMID (füsioloogia) . Elundkond on samuti elu organiseerituse üks tase.

ORGANISMI tase – organism talitlus sõltub tema elundite(kondanse) koostööst, regulatsiooniga tagatakse sisekeskkonna stabiilsus, neuraalne regulatsioon , humoraalne regulatsioon. Organismid koos omakorda moodustavad

POPULATSIOONIDES taseme – ühel asustusalal elavad sama liiki organismid. ( Kadrioru oravad, Peipsi kilud)

LIIGI tase – üks peamisi. Uurib, mis on ühe konkreetse liigi eripära ( pruunkaru , valgejänes)

ÖKÖSÜSTEEMI TASE – organismid + keskkond (st ümbritsev elus- ja eluta lodus – ökoloogia ). Nt taimekooslus, loomakooslus , muldkeskkond.

Ühisel territooriumil omavahel toitumissuhetes olevad organismid – Kogu ELU KÕRGEIM TASE – BIOSFÄÄR , hõlmab kogu Maad ümbritsevat elu sisaldavat kihti. ( atmosfäär , litosfäär, hüdrosfäär )

Suhkrute lühiiseloomustus
Süsivesikud ehk sahhariidid on orgaanilised ühendid, mis sisaldavad süsinikku, hapnikku ja vesinikku. Sahhariidide peamisteks ülesanneteks on:

Energeetiline funktsioon – esmane energiaalikkas (1g sahhariidi lagundamisel vabaneb 17.6 kJ energiat)

Struktuurne ehk ehituslik funktsioon – tselluloos taimerakukestades, kitiin lülijalgsete toestes

Varuaine ülesanne – glükogeen loomades , seentes ning tärklis ja inuliin taimedes

Kaitsefunktsioon – süsivesikud kaitsevad organismi ärakülmumise eest

Ligimeelitamise funktsioon – õige magus nektar meelitab putukaid ligi.
Süsivesikud jaotuvad kolmeks (nii mono - kui ka oligosahhariide kutsutakse suhkruteks, kuna nad on magusamaitselised )
Monosahhariidid ehk lihtsuhkrud

koosnevad enamasti 3 kuni 6 süsinikust.
Neist tähtsamad on viiesüsinikulised riboos ja desoksüriboos , mis kuuluvad nukleiinhapete koostisesse.
Lisaks on olulised kuuesüsinikulised glükoos ehk viinamarjasuhkur ja fruktoos ehk puuviljasuhkur, mis mõlemad on olulised makroenergilised molekulid, mida organismid kasutavad oma elutegevuseks.

Oligosahhariidid

moodustunud kahe- kolme monosahhariidi ( disahhariidid ) ühinemisel.
Näiteks sahharoos (roo-ja peedisuhkur), mis on moodustunud glükoosi ja fruktoosi ühinemisel, maltoos ehk linnasesuhkur , mis on moodustunud kahest glükoosijäägist ja laktoos ehk piimasuhkur , mis on moodustunud glükoosist ja galaktoosist. Neid suhkruid kasutatakse samuti peamiselt energia saamiseks.

Polüsahhariidid

on kõrgmolekulaarsed orgaanilised ühendid, mis koosnevad monosahhariidide lülidest ehk monomeeridest.
Tuntumad polüsahhariidid on tärklis, mis on fotosünteesi käigus sünteesitud glükoosi varu (talletunud tärklise kujul), tselluloos, samuti sünteesitud glükoosist ning mis on taime rakukesta ja tugikoe rakkude peamine koostisosa , kitiin, lülijalgsete välisskeleti ja seente rakukesta peamine koostisosa, ja glükogeen, loomne tärklis, mida sälitatakse glükoosivarudena maksas ja lihastes.

Lipiidide iseloomustus
Lipiidid on hüdrofoobsed ehk vees mittelahustuvad orgaanilised ained ( õlid , rasvad , vahad). Lipiidid koosnevad alkoholist ja rasvhappejääkidest.

Lihtlipiidid – neutraalrasvad, mille alla kuuluvad taimsed vedelad rasvad ( rapsiõli ), tahked loomsed rasvad ( pekk ) ja vahad, mis on nii taimsed (puuviljade vahakiht), kui ka loomsed (mesilaste kärjed)
Liitlipiidid ehk fosfolipiidid – rakumembraani koostises, üks rasvhappejääk on asendunud fosfaatrühmaga.
Tsüklilised lipiidid ehk steroidid – tsükliliste alkoholoide ja lipiidide estrid , mis ei lahustu vees.
- Hormoonid ( östrogeen , progesteroon , D- vitamiin , neerupealiste hormoonid) – sisenõre , mis reguleerib ainevahetust
- Vitamiin (A-vitamiin)
- Kolesteriid (kolesterool ja rasvhape )

Lipiidide ülesanded:

Energeetiline – 1 g lipiidi lagundamiel saadakse 38,9 kJ energiat
Struktuurne ehk ehituslik ( rakumembraan koosneb fosfolipiidsest kaksikkihist.
Varuaine funktsioon
Kaitsefunktsioon (siseorganite ümber olev rasvkoe kiht kaitseb põrutuste eest, nahaalune rasvkude ärakülmumise eest, lindudel kaitseb märgumise eest)
Ainevahetuslik funktsioon – lipiidide täielikul oksüdatsioonil moodustuvad süsihappegaas ja vesi (metaboolse vee teke). Iseloomulik kaamlile .
Bioregulatoorne funktsioon (hormoonid, östrogeen, testosteroon jne)

Aminohapped ja valgud
Aminohape – orgaaniline ühend, mis sisaldab karboksüülrühma (COOH) ja aminorühma (NH2). Kakskümmend peamist aminohapet on võimelised peptiidsidemeid moodustades „kasvama“ valkudeks.
Asendamatud aminohapped- aminohapped, mida inimese organism ei suuda ise toota. Asendamatuid aminohappeid on täiskasvanul inimesel 8, lastel 10.
Aminohappeid tähistatakse kolmetäheliste lühenditega. Aminohapete omadused mõjutavad nende asukohta valgus : laenguta on hüdrofiilsed ja asuvad valgu välispinnal; Mittepolaarsed on hüdrofoobsed ja need valgu sisepinnal; aluselised ja happelised on polaarsed ja paiknevad valgu välispinnal.
Valgud ehk proteiinid - inimese elutegevuseks vajalikud polüpeptiidid, mis koosnevad aminohappejääkidest. Valke on eelkõige vaja organismide ülesehituseks, kaitseks, stabiilsuseks ja mteabolismi tagamiseks. Valkude süntees toimub ribosoomides ( translatsioon )

Lihtvalgud – valgud, mis koosnevad vaid aminohapetest ning on organismile kergesti omandatavad. (munvalge- albumiin )
Liitvalgud – valgud, mis koosnevad valgulistest ja mittevalgulisest osast. ( hemoglobiin –rauda sisaldav valk)

Polüpeptiid – mitmest aminohappest koosnev aminohapete ahel ehk peptiidahel. Mitu polüpeptiidi võib moodustada valgu molekuli.
Denaturatsioon – valgu kõrgema struktuuri lagunemine madalamat järku struktuuriks (muna keetmisel munavalge tahkub). Vastupidine on renaturatsioon (juuksed tõmbavad pärast sirgendamist mingi hetk uuesti lokki)
Ensüüm – valgulise ehitusega katalüsaator , mis kiirendab biokeemilisi reaktsioone kehas.
Valkude ülesanded:

Ensümaatiline (reguleerivad reaktsioonide kiirust – amülaas lagundab tärklist )
Stuktuurne (küüned, karvad , kõõlused , suled)
Kaitsefunktsioon ( antikehad , verehüübimisvalgud)
Varuaine (munavalge)
Energeetiline – eraldub 17,6 kJ
Transpordi funktsioon (hemoglobiin transpordib hapnikku)

Nukleiinhapte lühiiseloomustus
Nukleiinhapped – biopolümeerid , mille monomeerik on nukleotiid . Nukleotiid koosneb fosfaatfühmast, suhkrujäägist (desoksüriboos, riboos) ja lämmastikalusest (A, U, G, C)

DNA esmane struktuur - nukleotiidijääkide hulk ja järjestus DNA üksikahelas. Üksikahelaline DNA esineb rakus sünteesiprotsessides ja teatud viirustes.
DNA sekundaarstruktuur - DNA levinuim esinemisvorm. ( biheeliks ja kaksikspiraal)
DNA tertsiaalstruktuur - tekib DNA ja valkude koosmõjul. DNA + valgud = kromosoomid .

REPLIKATSIOON (DNAlt DNA)
TRANSKRIPTSIOON (DNAlt mRNA ja rRNA)
TRANSLATSIOON (mRNAlt VALK)

DNA ja RNA erinevused
Tunnus
DNA
RNA
1) monomeer
desoksüribonukleotiid
ribonukleotiid
2)sahhariid
desoksüriboos
riboos
3)N-alused
A=T, G=C
A=U, G=C
4)struktuur
biheeliks , so kaks ahelat , mis on kruvikujuliselt keerdunud
üks ahel
5) klassid
tRNA, rRNA, mRNA jt
6)ülesanne
päriliku informatsiooni säilitamine ja edasiandmine
pärilikkuse realiseerimine
7)leidmine
tuumas, mitokondrites, kloroplastides
tuumas, mitokondrites, kloroplastides, ribosoomis, tsütoplasmas

Kolm põhilist RNA klassi. Nende funktsioonid

mRNA (informatsiooni RNA) – päriliku info ülekannu rakutuumast ribosoomidesse. mRNA sünteesitakse ühe DNA ahela järgi. Toob geneetilise info rakus asuvatest kromosoomidest tsütoplasmas asuvatesse ribosoomidesse.

tRNA (transpordi RNA) – mRNA poolt saabunud info lahtimõtestamine. Aminohapete transportimine tsütoplasmast ribosoomidesse. Toovad „õiged“ aminohapped ribosoomidesse ja lülitavad need valgusünteesiahelasse (tRNA antikoodon). Iga tRNA suudab siduda ainult ühte aminohapet.

rRNA (ribosoomi RNA) – valkude süntees ehk translatsioon ribosoomides (mRNA nukleotiidse järjestuse põhjal luuakse vastava aminohappelise järjestusega valk)

Prokarüootsete ja Eukarüootsete rakkude peamised erinevused
Prokarüootsed e eeltumsed rakud
Eukarüootsed e päristuumsed rakud
1)tüübid
bakterid
taimede, loomade, seente rakud ja protistid
2)tuum
puudub, selle asemel on tuumapiirkond
on kahemembraaniga ümbritsetud tuum
3)tuumamebraan
puudub
on olemas
4)DNA
DNA hulk on väiksem, on üks rõngaskromosoom. Histoonid puuduvad
DNA´d on rohkem, on lineaarsed kromosoomid
Histoonid
5)sisemembraanistik(tsütopalsma-võrgustik, organellid )
puudub
on arenenud
6) tsütoplasma
jäik ja liikumatu
vedelam ja liikuv

Raku- ja rakutuumamembraani lühiiseloomustus
Rakutuumaümbris koosneb kahest membraanist. Membraanides paiknevad poorid , mille kaudu toimub ainete liikumine tuuma sisemusse ja sealt välja. Ehituselt on tuumamembraan sarnane rakumembraaniga.
Rakumembraan ehk tsütoplasma membraan - rakku ümbritsev membraan, mis eraldab rakku väliskeskkonnast. Koosneb kahes kihis paiknevatest fosfolipiidide molekulidest ehk fosfolipiidsest kaksikkihist. Membraani välispinnal paiknevad ka korrapäratult erinevaid ülesandeid täitavad valgud.
Ülesanded:

Annab rakule kuju ja kaitseb rakku laialivalgumise eest
Kaitseb rakku väliskeskkonna halbade tegurite eest
Reguleerib aine-, info- ja energiavahetust ( difusioon , osmoos) raku ja väliskeskonnavahel ( integraalne valk- membraani läbiv valk, üks ots ühelpool ja teine väljaspoolmembraani nt transpordivalk)

Membraansete organellide ehitus ja funktsioon

Mitokondrite ja kloroplastide ehitus ja funktsioon
Mitokonder on ümbritsetud kahe membraaniga
Sisemembraan moodustab arvukaid kurde ja sopistusi, mida nimetatakse harjakesteks..
Seal leidub mitokondrile omaseid DNA ja RNA molekule. Mitokondri DNA sisaldab geneetilist infot organellille vajalike RNA ja valkude sünteesiks.
Valke sünteesitakse mitokondri sees olevates ribosoomides.
Strooma – kloroplasti poolvedel sisemus, milles on lahustunud valgud.
Tülakloidid ehk lamellid – kloroplasti sees asuvad membraanidest moodusised, mis paiknevaid üksteisega kohakuti.
Lisaks sellele on kloroplasti sisemuses DNA, RNA ja valgu molekule. DNA omab pärilikku infot kloroplastile omaste RNA ja valkude sünteesiks. Kloroplast sisaldab ka ribosoome, mis sünteesivad sellele organellile vajalikke valke.

Tsütoskeleti funktsioonid
Tsütoskelett koosneb niitjatest valkudest. Ta moodustab tsütoplasmas võrkja struktuuri, mis ühendab rakumembraani, tuuma välismembraani, tsütoplasmavõrgustiku ja enamiku rakuorganelle. Tsütoskelett on raku tugi- ja liikumissüsteem (hoiab organelle õigel kohal, säilitab kuju ja vormi). Tsütoskelett aitab kaasa rahu paljunemisele.

Bakteriraku ehitus
Nukleoid – tuumapiirkond, kus paiknevad DNA ja sellega seostuvad valgud.
Haploidne kromosoomistik Bakterirakutuumapiirkonnas on üks rõngakujuline kromosoom .
Rakumembraan ehk plasmamembraan – katab bakteriraku tsütoplasmat
Kapsel - kaitsefunktsioon välismõju eest
Vibur – aitab rakul liikuda
Piilid – aitab kinnituda
Spoorid – moodustuvad bakteritel ebasootseta tingimuste üleelamiseks
Plasmiidid (DNA väike rõngasmolekul) –selle asetsevad geenid , mis aitavad bakteril nt antibiootilises keskonnas omandada resitentsust.
NB! Bakteritel puuduvad mitokondrid, plastiidid , tsentrioolid , tsütoplasmavõrgustik, Golgi komspleks, lüsosoomid .

Rakukest (NB! Taimerakk !!!)

Koosneb tselluloosist, ligniinist ja pektiinist.
Noorel rakul on õhuke, vananedes pakseneb
Poorid – nende kaudu toimub ainevahetus
Funktsioonid :
- Kaitseb välismõjude eest
- Annab taimerakule kindla kuju ja tugevuse, taimele püstise asendi
- Kaitseb rakku siserõhu (tugori) eest.
- Rakukestal ka transportfunktsioon ( juhtkimpude võrgustik)

Eukariootide riigid ja nende peamised tunnused
Riik
Taimed
Loomad
Protistid
Seened
Toitumine
autotroofsed
Heterotroofid
Nii autotroofid kui ka heterotroofid
Heterotroofsed: Sapotroof (surnud orgaaniline aine) ja biotroof (teised organismid)
Eripära
Kloroplastid , kromoplastid, tsentraalvakuoolid, rakukest (tselluloos)
Enamasti üherakulised
Elavad niisketes paikades
Rakukest koosneb kitiinist
Tsütoskelett puutub
Varuaine
Tärklis
Glükogeen
-
Glükogeen

Seenerakk
Seeneraku tsütoplasmas on samad organellid, mis on loomarakuehituses.
Kuna seened on heterotroofse ehitusega, siis puuduvad neil taimerakule omased plastiidid ja vakuoolid.
Üherakulised pärmseened on ümarad, aga hulkraksete seente hüüfe moodustavad rakud on pikad ja silindrikujulised.
Seenerakk on ümbritsetud membraaniga (sarnaneb looma ja taimeraku omaga).
Membraanist väljapoole jääb rakukest koosneb kitiinist. Rakukest kaitseb, toestab rakku ja annab talle kindla kuju. Kuna enamik seeni toitub kogu keha pinnaga, siis liiguvad vesi ja selles lahustunud ained läbi rakukesta ja membraani tsütoplasmasse osmoosi teel. Seeneraku keskosas asub kahe membraaniga ümbritsetud rakutuum.Tsütoplasmas paiknevad mitokondrid varustavad rakku energiaga.

Taimerakk
Taimerakule on iseloomulikud vakuoolid, plasmiidid ja rakukest.
Mitokondrid varustavad rakku energiaga, mida on vaja tema elutegevuseks ja olemasolevate rakustruktuuride säilitamiseks.
Hapnikku tarbides muundavad nad süsivesikutes ja rasvades peituva energia rakkudele kättesaadavaks
Tsütoplasma on raku sees. See sisaldab rohkesti vett ning selles on lahustunud orgaanilisi ja anorgaanilisi aineid, Rakumembraan eraldab rakku teistest rakkudest kui ka ümbritsevast keskkonnast.
Vakuool on õhukese membraaniga ümbritsetud vee ja selles lahustunud ainete mahuti.
Kloroplastid on plastiidid, milles toimub fotosüntees . Neis valmistatakse orgaanilisi aineid, kasutades päikese energiat.
Rakukest (koosneb tselulloosist) annab taimerakule tugevuse ja kuju.

Loomarakk. Loomsed koed
Epiteelkude – katab kehapinda (naha pindmine osa) ja ümbritseb sise-organeid, rakud on tihedalt üksteise kõrval, struktuur tugev. Kaitseb teisi kudesid keskonna-mõjutuste eest.
Lihaskude – aitab organismil teostada termoregulatsiooni ning liikuda. Koosneb erilistest rakkudest, mis on võimelised mõõtmeid muutma (tõmbumine, lõtvumine)
Sidekude – kude, mis seob organismi tervikuks, kõige levinum ( veri , luu-ja kõhrkude ). Rakud asetsevad hajusalt, palju rakuvaheainet
Närvikude – koosneb närvirakkudest, kannab edasi elektrilisi signaale ( erutus ). Rakud on varustatud pikkade jätketega.

Kudede uuenemine: Rakkude jagunemine, suremine , tüvirakud , diferentseerumine
Kude uuendatakse tänu TÜVI-RAKKUDELE, mis jagunevad as-sümeetriliselt st üks tütarrakk kahest suudab edasi jaguneda, kuid teine tütarrakk asub diferetsneeruma ehk eristuma, omandades antud rakutüübile spetsiifilsied tunnused (kuju, funkstsiooni jne).
Vanad rakud surevad programmeeritud rakusurma ehk APOPTOOSI käigus.
Tüvirakud diferentseeruvad mingi kindla koe rakuks.
Rakkude juures keskonnas asuvad spetsiifilised valgulised (kasvu) faktorid ja signaalmolekulid suunavad rakkude diferentseerumist induktsiooni abil – näiteks lahustuv signaalmolekul indutseerivast rakust seostub tüviraku rakupinna retseptorile, mis seejärel omandab ensümaatilise aktiivsuse ja edastab signaali järgnevatele molekulidele nende ensümaatilise modifitseerimie abil. Need omakorda modiftseerivad järgmisi valke. Signaaliülekande raja (ahela) viimane aktiveeritud lülivalk liigub tuuma ja osaleb antud rakutüübi funktsioneerimiseks vajalike geenide ‘’sisselülitamises’’.
Tüviraku potentsus (võime diferetseeruda eri rakutüüpideks) väheneb diferentseerumise käigus järk-järgult.

Rakkudevaheline signaliseerimine
Rakud kasutavad selleks, et omavahel signaale vahetada ning infot edasi anda, seda on vaja nende protsesside kontrollimisel:

Rakkude jagunemine (vt eelmine küsimus)
Rakkude spetsialiseerumine /diferentseerumine (vt eelmine küsimus)
Rakkude interaktsioonid (ehk rakk -rakk interaktsioonid)
rakkude liikumine

Rakkudevahelised signaalid jaotuvad järgmiselt: otsene (jukstakriinne), lühikese vahemaaga (parakriinne) nt neurontransmitterid, pikk vahemaa (endokriinsed) nt hormoonid, insuliin

Geenitehnoloogia mudelorganismid
Mudelorganism on organism, mida kasutatakse bioloogiliste protsesside uurimisel . Mudelorganismid kasvavad kiiresti, nendega on lihtne ja odav töötada ning nad on laialdaselt kättesaadavad.

Bakterid – E.coli ( soolekepike ), teiste bakterite viirused (oluline replikatsiooni, transkriptsiooni, translatsiooni uurimisel.
Seened – pärm , filantsed seened
Kõrgemad taimed – nisu, riis , müürlook (odav, kiire areng, hea genoom )
Hulkraksed loomad
- Varbuss (vähe rakke – apoptoosi uurminie) , äädikakärbes (embrüo areng, pärilikkuse tunnuste pärandumine)
- Sebrakala (odav, hulkrakne , võimalikud geneetilised katsed, kerge embrüaalset arengut jälgida), hiir , rott

Mudelorganisme kasutatakse:

Eetilised põhjused – me ei tee katseid liigikaaslastega
Majanduslikud põhjused – mudelorganismide kasutus ei tohi olla kallis
Ajaloolised põhjused –mõni mudelorganism on osutunud domineerivaks
Evolutsioonilised põhjused – mudelorganismid peaksid adekvaatselt peegeldama võimalikult paljude sugulasrühmade omadusi.
Biomeditsiinilised – peegeldaksid erinevaid haiguseid ja nende tekkemehannisme.

DNA pakkimine, kromosoomide ehitus
Kromosoom – eukarüootse raku tuuma element, mis koosneb ühest pikast kokkupakitud DNA molekulist ja teda koos hoidvatest valkudest. Kromosoom asub eukarüootse raku tuumas ning sisaldab kogu vajalikku informatsiooni, mis on vajalik rakkude talituseks.
Kromatiin – aine, millest koosneb kromosoom
Kromatiid – on üks kahest kromosoomi osast, mis on tekkinud DNA jagunemise käigus.
Histoonid – Valgud, mille ümber on mässitud DNA ahelad , kaitsevad DNA-d ja aitavad seda kokkupakkida.
Inimesel on keharakkudes 44 autosoomi ja 2 sugukromosoomi (kas XX või XY)
DNA pakkimine: DNA keerub ümber histoonide (DNA on mässitud ümber histoonide) tekib nukleosoom , nukleosoomide keerdumsel tekib kromatiin. Kromatiin keerdub omakorda -> tekib kromotiid. Ja kromotiidist koosnem kromosoom.

DNA replikatsioon
Replikatsioon – ehk DNA süntees, mille käigus DNA kahekordistatakse ehk duplitseeritakse. Replikatsioon on vajalik raku jagunemiseks, et uued rakud saaksid võrdselt identsed DNAd.
Komplementaarsusprintsiip – nukleotiidide vastavus üksteisele. (A-T, C-G)
Etapid:
1. Ensüüm nimega helikaas lõhub DNA biheeliksi ning tekitab ahelate lahtikeerdumise
2. Ensüüm nimega DNA- polümeraas liitub ühe lahku läinud DNA ahelaga

Sünteesib suunal 5’-3’ (DNA polümeraas)
Juhtahel sünteesitakse pidevana, mahajääv ahel Okazaki fragmentidena (on vaja 3’OH otsa, mis tuleb RNA praimerist – seda sünteesib DNA primaas)
Tühimikud täidab DNA polümeraas ja erifragmendid ühendab DNA ligaas

3. Ensüüm nimega DNA-polümeraas sünteesib eraldunud DNA ahelatest identsed DNA molekulid (komplementaarsusprintsiibi alusel.)
4. Replikatsiooni viimases etapis valmivad sünteesid uued DNA molekulid
NB! Replikatsioon toimub -> raku tuumas, tuumapiirkonnas, mitokondrites ja kolorplastides.

Geen ja Genoom
Geen – DNA lõik(täieliku nukleiinhappe järjestus), mis on vajalik funktsionaalse valgu- või RNA molekuli sünteesiks.
Genoom - ühes liigiomases kromosoomikomplektis sisalduv geneetiline materjal ehk sisuliselt siis DNA.

Transkriptsioon
Transkriptsioon – protsess, mille käigus kopeeritakse DNA geneeriline kood RNA molekulile.
Promootor – DNA järjestus, millelt algab transkriptsioon.
Terminaator – DNA järjestus, mille juures lõppeb transkriptsioon
mRNA transkriptsiooni etapid:

Ensüüm RNA polümeraas liitub DNA molekuliga ning keerab selle lahti.

Ensüüm RNA-polümeraas sünteesib DNA lõigust komplementaarse RNA molekuli.

preRNA, mis koosneb eksonitest ja intronitest

splaissingu teel lõigatakse intronid välja, jäävad ainult eksonid

Eksonitest moodustub küps RNA

Ensüüm RNA-polümeraas jõuab terminaatorpiirkonda.

DNA ahel suletakse ensüümide abil.

Geeni kopeerimisel valmib mRNA, mis viiakse rakutuumast välja ribosoomidesse. (lisaks võib luua ka tRNAd ja rRNAd )
NB! Toimub rakutuumas , tuumapiirkonnas, mitokondrites ja kloroplastides.

mRNA erinevused prokaüootidel ja eukarüootidel
Prokarüootidel on geeni poolt määratav esmane transkript võrdne mRNA-ga ning ta on ka kohe transleeritav. Eukarüootides toimub aga esmalt eellas- ehk pre-mRNA süntees, misjärel toimub nn. eellas-mRNA protsessing küpseks mRNA-molekuliks.
Eukarüoodid :
Geenis intronid, pre-mRNA läbib splaisingu, modifitseeritakse (5’cap ja 3’polüA-saba) ja eksporditakse tuumast tsütoplasmasse
Transkriptsiooniks on vaja aktivaatorvalke
Promootorid on keerulisemad
Üks mRNA kodeerib eukarüootidel ainult ühtevalku, prok mitut.
Protsessitud mRNA transporditakse tsütoplasmasse ning alles seal toimub translatsioon. Erinevalt eukarüootidest, kus transkriptsioon ja translatsioon on ajaliselt ja ruumiliselt teineteisest lahutatud, toimuvad prokarüootsetes rakkudes mõlemad protsessid korraga: parasjagu sünteesitavalt mRNA molekulilt algab kohe ka translatsioon.

mRNA protsessing
mRNA protsessing – pre m-RNA süntees küpseks mRNA molekuliks.
Protsessing toimub enne translatsiooni!
Intronid – mittekodeerivad alad
Eksonid – kodeerivad alad
Protsessingu käigus lõigatakse intronid RNA-st välja. Selle tulemusel ühendatakse omavahel kodeerivad eksonite alad. Intronite väljalõikamist nimetatakse geeni splaissinguks. Valku kodeerivate geenide pre-mRNA splaissingp eab toimuma väga täpselt, et mRNA saaks kodeerida funktsionaalset valku. Intronite täpne väljalõikamine peab toimuma nukleotiidi täpsusega, vastasel juhul läheb lugemisraam paigast ära.
Splaissingu läbiviimiseks moodustub makromolekulaarne struktuur, mida nimetatakse splaissosoomiks. Kõik nimetatud protsessid toimuvad tuumas. Protsessitud mRNA transporditaksetsütoplasmasse, kus ta transleeritakse.

Geneetiline kood
Igale aminohappele vastab DNA molekulis kolmest nukleotiidist koosnev koodon ehk triplett.
Geneetiline kood – mRNA nukleotiidide triplettide vastavus aminohapetele valgu molekulis.
Omadused: universaalne, sünonüümne (ühel aminohappel mitu koodonit ), ühetähenduslik (ühel koodonil ei ole mitu aminohapet) mittekattuv.
Initsiaatorkoodon ehk alguskoodon – AUG
Sopp ehk terminaatorkoodon – UGA, UAA, UAG

Translatsioon, tRNA ja ribosoomide ehitus
Translatsioon – ehk valgusüntees on tsütoplasmas paiknevatel ribosoomidel toimuv valkude tootmise protsess.
Valke sünteesitakse aminohapetest. Selleks, et teada, missuguseid aminohappeid tuleb ritta seada, tuleb erinevatel ensüümidel lugeda RNA molekulile kirjutatud koodi, kus igale koodonile vastab üks aminohape.
Valgusüntees algab alati initrsaatorkoodoniga.
Transplatsiooni etapid:

Tuumast tsütoplasmasse sattunud mRNA kinnitub ribosoomile, kus ta jõuab initsaatorkoodonini. Seejärel jääb ta tRNA-d ootama, kes protsessi tõlkima hakkaks .

Selle jaoks, et tõlkida mRNA informatsiooni on vajalik tRNA molekulide olemasolu (mRNA-l on koodon, tRNA-l antikoodon). mRNA koodonis olev AUG ühineb initsaator-tRNA antikoodoniga UAC.

Süsteemi siseneb järgmine tRNA (mille küljes on uur aminohape) ning ensüümide abil sünteesitakse aminohapete vahel peptiidside. Seejärel esimene tRNA lahkub .
Järjest liitub tekkiva ahelaga juurde tRNA abiga uusi aminohappeid.

Lõpuks jõutakse stoppkoodonini, sellega on sünteesimine lõppenud.

Seejärel eraldatakse komponendid ensüümi abiga ning on valmis moodustunud valgu primaarstruktuur .

Translatsiooniga valmib valgu primaarstruktuur, valgu lõplik ruumiline struktuur oleneb tema aminohappelisest järjestusest. Valk pakitakse kokku kõrgemat järku struktuuriks ja modifitseeritakse Golgi kompleksis.
Ribosoomid – neis puuduvad membraanid, sisaldavad rRNA ja valgumolekule. Ribosoomides toimub vlgu süntees. Leidub tüsotplasmas ja tsütoplasmavõrgustikus
tRNA molekuli sekundaarstruktuur on ristikheinakujuline. tRNA molekuli otste paardumisel tekkiv kaksikahelaline osa on „ akseptor -õlg“. Sellele 3’ otsaga paardumata nukleotiidile liidetakse estersidemega aminohape.

Valgusünteesi regulatsioon (Vt. Pikemalt translatsiooni alt)

Toimub ribosoomis.
Osalevad mRNA, tRNA ja rRNA.
mRNA seostub ribosoomiga.
Translatsioon algab alguskoodoniga AUG.
Komplementaarse antikoodoniga tRNA toob esimese (kindla) aminohappe ribosoomi.
Teine tRNA mahub ka koos oma aminohappega ribosoomi.
Kahe aminohappe vahele tekib tugev peptiidside

Translatsioon lõpeb stoppkoodonitega
32, Ribosüümid ja RNA maailm
Ribosüüm on ribonukleiinhape , millel on katalüütilised omadused. Ribosüümid on ensüümid , mis aga ei koosne polüpeptiididest, nagu enamik ensüüme, vaid polünukleotiididest.
Ribosüüm- ensüüm, mis ei ole valguline, aga koosneb RNA ahelatest.
Seda peetakse ensüümiks, sest ribosoomi koosseisu kuuluv rRNA sünteesib valgusünteesi käigus peptiididemeid aminohapete vahel.
Arvatakse et RNA oli DNA eellane. Arvatakse, et olles üheahelaline ja võimeline moodustama mitmesuguseid tertsiaarstruktuure, võis kunagi olla ensümaatilise aktiivsusega ja katalüüsida ise enda replikatsiooni. Esmase info kandjaks olid RNA molekulid. 1982 a leiti, et on olemas RNA, millel on katalüüsi võime, mida nimetati ribosüümiks.

Geeniekspression ja selle regulatsioon
Geeniekspressioon ehk geenide avaldumine on mitmetasandiline protsess, millesse on seotud kõik valgusünteesi etapid.
Leidub 4 tüüpi geene:

Geenid, mis avalduvad kõikides rakkudes
Geenid, mis avalduvad ühe kindla koe rakkudes
Geenid, mis avalduvad mingil kindlal eluetapil
Geenid, mis ei avaldu kunagi

Regulaatoraine/valk – reguleerib transkriptsiooni ehk mRNA sünteesi. Regulaator võib transkriptsiooni kas aktiveerida või represseerida. Nt hormoonid, vitamiinid
Repressor – transkriptsiooni takistav valk, mis ei lase RNA polümeraasil kinnituda promootorile
Aktivaator – transkriptsiooni soodustav valk, mis aitab RNA polümeraasil promootorile kinnituda.
Struktuurigeenid - kodeerivad kõiki RNA või valgumolekule, v.a regulaatoraineid Näiteks hemoglobiin
Regulaatorgeenid – geenid, mis kodeerivad eelkõige regulaatorelemente. Regulaatorgeenide abil on võimalik regulaatorite hulka reguleerida, millega omakorda on võimalik reguleerida struktuurigeenide avaldadumist.
Ebaõige geeni avaldumine või rakule vajaliku geeni mitteavaldumine võib kaasa tuua suuri muutusi raku ehituses ja talitluses. Sünteesitakse näiteks rakuvõõraid valke või pidurdub normaalsete rakkude ainevahetus.
Vähkkasvajate teke on põhjustatud geeniregulatsioonihäiretest, mis võivad tulla genotüübi iseärasusest, olla tingitud keskkonnateguritest või mõlema koosmõjust.

Geeniekspressiooni regulatsioon, sarnasused ja erinevused prokarüootidel ja eukarüootidel
Eukarüootidel:

Regulatoorsed valgud on transkriptsioonifaktorid (TF).
TF seostudes teiste geenide cis elementidega reguleerivad nende geenide ekspressiooni: “trans- acting ” faktorid.

Prokarüootidel:

Operon koosneb: struktuurgeenid , promootor, operaator (DNA järjestus, millele seostub repressorvalk, et kõrvalpaiknevate struktuurgeenide transkriptsiooni inhibeerida) ja muud regulatoorsed järjestused
Regulatoorsed valgud on sigma-abifaktor: soodustab RNA-Pol seostumist kindlatele DNA järjestustele, aktivaator: seostub DNAga, soodustab transkriptsiooni initsiatsiooni, repressor: seostub operaatoriga ja takistab initsiatsiooni = negatiivne regulatsioon.

Ühisjooned :

Polütsistroonsed geenid, st mitmed sarnase funktsiooniga geenid on paiknevad koos ja reguleeritakse ühiselt --- operon.
Geeni regulatsioon on peamiselt negatiivne, vahendatud repressorvalkude kaudu. Alles induktori seostumine repressoriga inaktiveerib viimase ja võimaldab ekspressiooni.
regulatsioon toimib läbi paljude cis-acting elementide ja trans-acting faktorite vaheliste seoste.
mitte-kovalentsed

Lac ja Trp operonid, nende reguleerimise sarnasused ja erinevused
Lac operon oli esimesena avastatud operon, selle põhjal saab kirjeldada tüüpilise operoni funktsioone. See koosneb kolmest järjestikusest struktuurgeenist, promootorist, terminaatorist ja operaatorist. lac operoni reguleeritakse mitmete faktoritega, seal hulgas glükoosi ja laktoosi esinemisest keskkonnas. See on näide derepressioonist ehk negatiivselt indutseeritava operoni mudelis
Trp-operon

trp operon on konstitutiivne, ekspresseerub pidevalt.
trp operon kodeerib Trp (aminohape trüptofaan) sünteesiraja 5 ensüümi
trp repressor avaldub, kuid ei seostu ise operaatoriga.
Kui [Trp] on kõrgem kui rakul vaja, moodustab repressor kompleksi Trp-ga. See seostub operaatoriga, blokeerides ekspressiooni (ja Trp sünteesi).

Cis-elemendid, trans-faktorid
Cis-acting elemendid – DNA järjestused, mis mõjutavad oma läheduses paikneva geeni ekspressiooni. Eri geenidel eri kombinatsioonid cis-elementidest
Trans-acting faktorid - transkriptsioonifaktorite seostudes teiste geenide cis-elementidega reguleerivad nende geenide ekspressiooni

Rekombinantse DNA metoodika alused
Rekombinantne DNA on soovikohaselt muudetud DNA järjestus.
Rekombinantse DNA same restrikaaside abil.
Metoodika alused:

E.coli rakkude transformatsioon võõrDNA-ga (ehk võõr-DNA viimine E.coli rakkudesse) – plasmiidid
DNA molekulide lõikamine ja ühendamine - restriktaasid, ligaas
analüüsimeetodid võõrDNA jälgimiseks - elektroforees , hübridiseerimine

Restriktaasid
Restriktaasid - ensüümid , mis lõikavad DNA kindla järjestuse ära (äratundmiskoht), tekivad iseloomulikud otsad . Äratundmiskohad on sageli 4-8 pikkusega.
Restriktaasid lõikavad DNA ahele läbi kindlas piirkonnas, see sõltub DNA nukleeinhappelisest järjestusest. Kusjuures igal ensüümil on oma „äratundmiskoht“.
Restriktaaside abiga võime saada erinevaid DNA lõike – siduvate ja tömpide otsadega. Siduvate otstega fragmendid on ühekordsete ahelatega ning neid saab taas omavahel liita.
Restriktaase toodavad bakterid enesekaitseks, purustades erinevaid DNA ahelaid, jättes sellele „kleepuvad otsad“. Need jupid liidetakse uuesti komplementaarsuseprintsiibi kohaselt. Erinevate DNA lõikude liitmisel saame rekombinantse DNA.

Plasmiidid
Plasmiidid – bakteris asuvad DNA väikesed rõngasmolekulid, millel on põhiliselt ainevahetuslik tähtsus.
Plasmiidid sisaldavad geene, mis on vajalikud bakteri kasvukeskkonna eripärast tulenevate ensüümide sünteesiks. Need aitavad lagundada ümbritsevas keskkonnas leiduvaid orgaanilisi aineid. See on vajalik toitumiseks, aga ka elutegevuseks kahjulike ainete lagundamiseks või nende toime vältimiseks
Plasmiidid sisaldavad geene, mille põhjal sünteesitud valgud aitavad bakteritel antibiootikumi keskkonnas ellu jääda.
Rekombinantse DNA puhul peab plasmiidil olema replikatsiooni origin, resistentsusmarkergeen (et oleks antibiootikumi suhtes resistentne) ja kloneerimise võimaldamiseks restiktaasi lõikamiskoht (et saaks plasmiidi lahti lõigata)

DNA kloneerimine
DNA kloneerimine- ühesuguste plasmiidide koopiate tegemine bakteri paljunemise tulemusena.
Geeni paljundamise põhietapid plasmiide abiga on järgmised:
1) plasmiidi isoleerimine bakterirakust (tavaliselt kasutatakse E. coli plasmiide);
2) plasmiidi "lõikamine" spetsiifilise restriktaasiga;
3) paljundatava geeni vôi DNA-lôigu "väljalõikamine" kromosoomist sama restriktaasiga- s.o. geeni isoleerimine;
4) isoleeritud geeni " istutamine " plasmiidi
5) plasmiidi viimine bakterirakku ja bakteri kasvatamine , mille käigus paljuneb ka vastav plasmiid.
6) paljundatud geeni isoleerimine plasmiididest

DNA sekventeerimine
DNA sekveneerimine - DNA nukleotiidse järjestuse kindlaks tegemine.
Ensümaatilise meetodi puhul kasutatakse DNA-polümeraasi abil toimuva topeltahela sünteesi blokeerimist kindla nukleotiidi kohal. Tulemuseks on erineva pikkusega fragmendid, mille elektroforeesil joonistub välja DNA molekuli NH järjestus, need saab siis tuvastada.

Polümeraasi ahelreaktsioon
PCR viiakse läbi biokeemilise reaktsioonina ja selle puhul ei vajata elusorganisme DNA kopeerimiseks. Reaktsioon pôhineb ensüümi- DNA-polümeraas kasutamisel , mis katalüüsib DNA komplementaarse ahela sünteesi. PCR on DNA-molekuli paljundamine kunstlikes tingimustes.
Reaktsiooni läbiviimiseks on vajalik teada uuritava DNA lõigu otste nukleotiidset järjestust.
Reaktsiooni käivitamiseks kasutatakse kahte oligonukleotiidset (väiksest arvust nukleotiididest koosnevat (8..30) praimerit (ingl. k. primer), mis kumbki vastavad ühe komplementaarse DNA ahela alguse nukleotiidsele järjestusele ja talitlevad kui ensüümi substraat , kuna neil on vabad otsad uute nukleotiidide sidumiseks.
PCR pôhietapid on järgmised:

topeltahelalise DNA denaturatsioon kaheks üksikahelaks kôrge temperatuuriga (90-95 °C; 40-60 sek);

praimerite hübridiseerimine e. "istutatamine" kummalegi üksikahelale, milleks temperatuur viiakse alla ca 50 °C juurde 30 sekundiks ehk praimerite paardumine.

komplementaarse DNA ahela süntees DNA-polümeraasi toimel (72 °C juures aeg sôltub lôigu pikkusest, kuid ca 1-3 min). Ensüüm on termostabiilne ja on isoleeritud kuumavee allikates elavatest bakteritest (näit. Thermus aquaticus ja temalt saadud ensüümi nimetatakse TaqI).
Kuna ahelreaktsiooni etapid toimuvad erineva temperatuuri juures, siis on kogu protsess juhitav temperatuuri abil ja vastavaid tsükleid vôib korrata kümneid kordi . Igas tsüklis DNA hulk teoreetiliselt kahekordistub. Praktiliselt hilisemates tsüklites on reaktsiooni efektiivsus väiksem, kuna ensüümi aktiivsus langeb, samuti lôpevad otsa vabad nukleotiidid. Neid juurde pole aga vôimalik lisada.
PCR-i saab kasutada ka diagnostilisel eesmärgil: teatud DNA vôi RNA järjestuse (viiruste vôi bakterite) avastamiseks uuritavas materjalis vôi näiteks geenidefektide avastamiseks genoomis. Tema tundlikkus on teoreetiliselt selline, et kui uuritavas materjalis on üks DNA- molekul , mille järjestus ühtub materjalile lisatava praimeriga, siis me selle ka avastame. PCR- on kôrvaletôrjumas DNA sondide meetodit geneetiliste haiguste uurimisel, viirusinfektsioonide tuvastamisel ja mikroobide tüpiseerimisel.

Elektrofrees
Elektroforees on elektriliselt laetud osakeste liikumine vedelikus elektrivälja mõjul: positiivsed osakesed katoodile ja negatiivsed osakesed anoodile.
Elektroforees on meetod, kus laetud osakesed liiguvad elektrijuhtivust omavas vedelas keskkonnas elektrivälja mõjul.
Geel-elektroforees - DNA kaksikahel liigub geelis elektriväljas kiirusega, mis on pöördvõrdeline log10–ga tema massist ( suurusest ).

Nukleiinhapete hüdrediseerimine
Kindla NA järjestuse tuvastamine NA molekulide segust kasutates komplementaarsusel põhinevat üksikahelate paardumist.

Geelis lahutatud DNA/RNA kantakse üle ( nailon )membraanile, nii et nad oleksid üksikahelad
Meid huvitav järjestus märgistatakse radioaktiivselt vm meetodil ( proov )
Lastakse üksikahelatel omavahel paarduda.
Mitteseostunud proov pestakse maha ja NA asukoht tuvastatakse märgise järgi.

Kromotograafia valkude puhastamisel
3 etappi :

Valgu lahusesse viimine ja esmane fraktsioneerimine

Kromatograafiline puhastamine

Lõplik „poleerimine“
Praktikas kantakse ainete segu läbi sorbendi (liikumatu faas) sobiva vedeliku või gaasi vooluga (liikuv faas). Segu komponentide spetsiifilise sorptsiooni ja desorptsiooni tulemusena toimub nende jaotumine liikumatu ja liikuva faasi vahel vastavalt jaotuskoefitsientidele ning nende aktide paljude korduste tagajärjel komponendid liiguvad edasi erinevate kiirustega. See viib ainete lahutumisele ning moodustuvad kiiremini ja aeglasemalt liikunud komponentide tsoonid. Protsess teostatakse kas kolonnis , kapillaaris, paberil või plaadil. Lahutunud komponendid detekteeritakse füüsikaliste või keemiliste meetoditega.

Valkude strukutuuri ja fukntsiooni (valk-valk) interaktsiooni meetodid
Valgu molekulaarse struktuuri võib määrata tuumamagnetresonantsi abil
Valgu funktsioonide üle võib otsustada tema järjestuse võrdlemisel mõne tuntud funktsiooniga valgu järjestusega
Affiinsuskromatograafia ja immunosadestamine võimaldavad leida seostunud valke
Valgu funktsiooni uurimisel võib kasutada liitvalke (fusion proteins), samuti võib nende abil valku rakus lokaliseerida.
47.Antikehad ja liitvalgud
Antikehade kasutamine molekulaarbioloogias Flourentsmikroskoopia: Väga laialt on levinud rakubioloogias nn. immuunfluorestsentsi meetod, mis põhineb fluorestseeruvat värvainetega konjugeeritud antikehade kasutamisele. Enamlevinud fluorokroomidena antikehade märgistamiseks kasutatakse FITC (fluorestsiin-isotiotsüanaat), TRITC (tetrametüül-rodamiin- isotiotsüanaat ) PE (fükoerütriin) jt. Fluorestsentsmikros-koobis on valgusallikaks elavhõbedalamp, mis annab lühilainelist kiirgust (paljudel lainepikkustel).
Immuunfluorestsents: Elavhõbedalambiga valgustatakse helendavate värvainetega märgistatud antikehasid.

GMO
Organism(id), mille DNA on muudutud/modifiteseeritud insenergeneetiliste meetoditega selleks, et saada soovitud omadusetga (nt putukatest-kahjurloomade suhtes resitentseid – Immuunseid) nt põllumajandusele kasulikke taimi.
Transgeensed organismid on need, kelle genoomi on siirdatud mõne võõrliigi geene, mis neis avalduvad ja järglastele päranduvad.
On olemas ka geeninokaut, mis tähendab seda, et mingi geen on vaigistatud (huvipakkuv geen), tegelikult siis 2 sarnast ala vahetatakse ära)

Viiruste peamised klassid
Viirus – eluta ja elusa looduse vahepealsel tasemel levad rakulise ehituseta organismid. Viirus on aktiivne vaid peremeesrakus, paljuneb vaid elusates rakkudes. Viirus tungib peremeesrakku, korraldab ümber raku ainevahetuse oma genoomi ja viiruvalkude paljundamiseks.
Viirustegasaab ka ülekanda soovituid geene
Vastavalt nukleiinhappele genoomis eristatakse DNA ( herpes , tuulerõuged ) ja RNA viirusi (puukeentsefaliit) Mõlemad (B hepatiit , nakatumine HI viirusesse ehk HIV).

HIV molekulaarbioloogia
HIV on retroviirus , mis tähendab seda, et DNA asemel sünteesib viirus hoopis RNA. Retroviiruste puhul on unikaalne see, et pole DNA replikatsiooni, on ainult RNA pöördreaktsioon.

HIV epdemiloogia ja mehhanismid
Hiv levib seksuaalkontakti teel ( kehavedelikud ), verer kontaktiga, emal lapsele (rinna piima kaudu).
Haiguse kulg:

Inimene nakatub haigusega ning HIV hakkab organismi kaitsevõimet nõrgestama

Esimese kahe nädala jooksul hakkab inimene end nõrgestatuna tundma (sarnaneb külmetusele).

Organism hakkab haiguse vastu tootma antikehasid, mis vähendavad veidi viiruse hulka kehas. Selle tagajärejel võib inimene end tunda täiesti tervena , kuid HIV jätkab organismi hävimist.

Järgmises etapis, milleni võib kuluda nädalaid /aastaid, olenevalt organismis, on väljakujunenud AIDS(omandatud imuunpuudulikuse sündroom ), mille tagajärel on immuunsüsteem niivõrd nõrgenenud, et organism nakatub kergesti erinevatesse haigustesse .
Nakatada saab ainult HIV, AIDS on nö haiguse lõppfaas, mis kulmineerub kõigil erinevalt.

HIV vastase ravi võimalusi
Pidev antiretroviirusravi pidurdab viiruste paljunemist, kaks inimest maailmas on HIV infektsioonist vabanenud, kuid siinkohal tuleb tähelepanu pöörata sellele, et HIV reservuaarid jäävad alles ja viirus võib tagasi tulla, seetõttu tuleb ravimeid elu lõpuni võtta.

.DOCX Laadi alla originaalfail 25 lk · .docx · 28 allalaadimist

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #1

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #2

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #3

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #4

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #5

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #6

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #7

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #8

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #9

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #10

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #11

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #12

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #13

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #14

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #15

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #16

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #17

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #18

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #19

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #20

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #21

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #22

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #23

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #24

Geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused #25

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 25 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2015-09-19 Kuupäev, millal dokument üles laeti

28 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

notid Õppematerjali autor

1. Bioteaduse metoodika
Loodusseadused on teaduslike faktide üldistused, mis võimaldavad samaaegselt selgitada mitmeid loodusnähtusi. (Teaduslik teadmine tekib siis, kui mitu uurijat jõuab ühesugusekatsejärel sama tulemuseni).
Ühe teadusharu piires kogutud teadmised ja avastatud loodusseadused moodustavad teadusliku teooria. Pädeva teadusliku teooria alusel on võimalik ennustada nähtusi/fakte, mida hiljem saab tõestada eksperimentaalselt.
Hüpotees peab olema faltsifitseeritav (tõetatakse/lükatakse ümber)
Bioteaduste uurimisobjektid pärinevad loodusest : biomolekulid, rakud, organismid, populatsioonid, liigid, ökosüsteemid. Kasutatavad meetodid jaotatakse : vaatlus, võrdlus (võrdlev anatoomi, geenijärjestuse võrdlus), katse (kui muudetakse üht tingimust ja võrreldakse tulemusi nii muudetud kui muutmata tingimustega katse puhul)
1)Probleemi püstitamine
2)Taustinfo kogunemine
3)Hüpoteesi sõnastamine
4)Hüpoteesi kontrollimine
5)Tulemuste analüüs ja järelduste tegemine
2. Eluslooduse organiseerituse tasemed

1) MOLEKULAARNE tase – molekulaarbioloogia, geenitehnoloogia, süsteemibioloogia . Esmane organiseerituse tase. Kõikjal, kus on elu, esinevad biomolekulid: sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped.
2) ORGANELLI tase – (molekulaarne) rakubioloogia. Uuritakse raku organelle: tuum, ribosoomid, mitokondrid, lüsoosoomid jne. Kui need rakkudest eraldada, ei kanna nad enam elu tunnuseid. Organellide koostööst tulenevad rakkude omadused.
3) 3)RAKU tase – rakubioloogia, tsütoloogia. Uuritakse nii eukarüootseid kui ka prokarüootseid rakke. Rakk on elu esmane organiseerituse tase, kus ilmnevad kõik elu omadused.
4) KOE tase - histoloogia, arengubioloogia/embrüoloogia. Inimesel põhikoed: epiteel-, lihas-, närvi- ja sidekude. Taimede koed: tugi-, juht- katte, põhikude). Rakkude ehitus ja talitlus on kooskõlas vastavate kudede ja organite talitlusega. Sarnase ehituse ja talitlusega rakud moodustavadki koe.
5) ELUNDI tase – ERI KOED moodustavad ELUNDID e. ORGANEID (anatoomia, füsioloogia). Organitest moodustuvad ELUNDKONNAD e. ORGANSÜSTEEMID (füsioloogia) . Elundkond on samuti elu organiseerituse üks tase.
6) ORGANISMI tase – organism talitlus sõltub tema elundite(kondanse) koostööst, regulatsiooniga tagatakse sisekeskkonna stabiilsus, neuraalne regulatsioon, humoraalne regulatsioon. Organismid koos omakorda moodustavad
7) POPULATSIOONIDES taseme – ühel asustusalal elavad sama liiki organismid. (Kadrioru oravad, Peipsi kilud)
8) LIIGI tase – üks peamisi. Uurib, mis on ühe konkreetse liigi eripära (pruunkaru, valgejänes)
9) ÖKÖSÜSTEEMI TASE – organismid keskkond (st ümbritsev elus- ja eluta lodus – ökoloogia). Nt taimekooslus, loomakooslus, muldkeskkond.
10) Ühisel territooriumil omavahel toitumissuhetes olevad organismid – Kogu ELU KÕRGEIM TASE – BIOSFÄÄR, hõlmab kogu Maad ümbritsevat elu sisaldavat kihti. (atmosfäär, litosfäär, hüdrosfäär)

Sarnased õppematerjalid

docx

Geenitehnoloogia I konspekt

UUED TEADUSLIKUD FAKTID HÜPOTEES TÕESTATAKSE või LÜKATAKSE ÜMBER (e HÜPOTEES PEAB OLEMA FALTSIFITEERITAV) ∨ PÄDEVA TEADUSLIKU TEOORIA ALUSEL ON VÕIMALIK ENNUSTADA NÄHTUSI/FAKTE, MILLE OLEMASOLU HILJEM EKSPERIMENTAALSELT TÕESTATAKSE 2. Elu organiseerituse tasemed - MOLEKULAARNE tase – molekulaarbioloogia, geenitehnoloogia, süsteemibioloogia (BIOMOLEKULID ainult ELUSlooduses). Esmane organiseerituse tase. Kõikjal, kus on elu, esinevad biomolekulid: sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped. - ORGANELLI tase – (molekulaarne) rakubioloogia. Uuritakse raku organelle: tuum, ribosoomid, mitokondrid jne. Kui need rakkudest eraldada, ei kanna nad enam elu tunnuseid. Organellide koostööst tulenevad rakkude omadused. - RAKU tase – rakubioloogia

Geenitehnoloogia

docx

Geenitehnoloogia I konspekt

UUED TEADUSLIKUD FAKTID HÜPOTEES TÕESTATAKSE või LÜKATAKSE ÜMBER (e HÜPOTEES PEAB OLEMA FALTSIFITEERITAV) PÄDEVA TEADUSLIKU TEOORIA ALUSEL ON VÕIMALIK ENNUSTADA NÄHTUSI/FAKTE, MILLE OLEMASOLU HILJEM EKSPERIMENTAALSELT TÕESTATAKSE 2. Elu organiseerituse tasemed - MOLEKULAARNE tase molekulaarbioloogia, geenitehnoloogia, süsteemibioloogia (BIOMOLEKULID ainult ELUSlooduses). Esmane organiseerituse tase. Kõikjal, kus on elu, esinevad biomolekulid: sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped. - ORGANELLI tase (molekulaarne) rakubioloogia. Uuritakse raku organelle: tuum, ribosoomid, mitokondrid jne. Kui need rakkudest eraldada, ei kanna nad enam elu tunnuseid. Organellide koostööst tulenevad rakkude omadused. - RAKU tase rakubioloogia

Geneetika

docx

Geenitehnoloogia I käsitletavad teemad – 2013 sügsissemester.

tulemusi nii muudetud kui muutmata (st kontroll) tingimustega katse puhul Biokeemilised meetodid Biofüüsikalised meetodid (nt valkude struktuuri analüüs) Mikroskoopia (valgus- ja elektronmikroskoopia) Geneetilised meetodid (mutatsioonanalüüs koos molekulaargeneetikaga) Eluslooduse organiseerituse tasemed MOLEKULAARNE tase – molekulaarbioloogia, geenitehnoloogia, süsteemibioloogia (BIOMOLEKULID ainult ELUSlooduses) ORGANELLI tase – (molekulaarne) rakubioloogia RAKU tase - rakubioloogia KOE tase - histoloogia, arengubioloogia/embrüoloogia. Inimesel põhikoed: epiteel-, lihas-, närvi- ja sidekude ELUNDI tase – ERI KOED (Tissues) moodustavad ELUNDID e. ORGANEID (anatoomia, füsioloogia). Organitest moodustuvad ELUNDKONNAD e. ORGANSÜSTEEMID (füsioloogia)

Geenitehnoloogia

docx

Geenitehnoloogia vastused

toimu. Nõgus- ja kumerplasmolüüs erinevad plasmolüüsunud osa kuju poolest. Rakke liidab rakuvaheaine (vahelamell), vanemate rakkude nurkade vahel võib olla ka rakuvaheruume ehk intertsellulaare. Raku ehitusest paremaks arusaamiseks pidage silmas, et see pole mitte jäik, staatiline moodustis, vaid raku ehitus ja koostis muutuvad pidevalt ja küllaltki kiiresti: organellid jagunevad või kujunevad ümber, keemiline koostis muutub jne. 19. Geenitehnoloogia mudelorganismid *soolekepike *pärm *poolduv pärm *ümaruss *äädikakärbes *sebrakala *koduhiir *rändrott *müürlook *riis täpsemalt on powerpointis igast liigist juttu Selle leiate loengud 2011 alt ja see on pealkirjaga Geenitehnoloogia I 2011 Rakk rakutüübidkoedECM ja MUDELORGANISMID 20. DNA pakkimine, kromosoomide ehitus Sarapuu õpik Rakuehitus ja talitus lk 8-9(54-55) 21. Replikatsioon

Geenitehnoloogia

docx

Geenitehnoloogia eksam

Geenitehnoloogia eksam 1. Suhkrute lühiiseloomustus. Süsivesikud=sahhariidid. On orgaanilised ühendid, mille koostises esinevad süsinik, vesinik ja hapnik. Süsivesikud säilitavad rakusiseselt keemilist energiat. Rakk saab energiat suhkrumolekulide lagunemisel lihtsateks ühenditeks, aeroobidel veeks ja süsihappegaasiks. I Monosahhariidid ehk lihtsuhkrud on madalamolekulaarsed ühendid, milles süsinike arv on enamasti kolmest kuueni- riboos ja desoküriboos (5 süsinikulised). Glükoos ehk viinamarjasuhkur- kiire energiaallikas, näitab veresuhkrutaset. Funktsioon- energeetiline, DNAs ja RNAs ehituslik (6 süsinikuline). Rohelistes taimedes moodustub glükoos fotosünteesi tulemusena, loomorganismid saavad seda toidust. Fruktoos ehk puuviljasuhkur. II Polüsahhariidid on kõrgmolekulaarsed orgaanilised ühendid (polümeerid), mille ehituslikeks lülideks (monomeerideks) on monosahhariidid. Neil on energee

Geenitehnoloogia

docx

Geenitehnoloogia vastused

1) Tuum 2) Tuumake 3) Ribosoomid 4) Mitokoondrid 5) Lüsosoomid 6) Golgi kompleks 7) Tsütoplasmavõrgustik (kareda- ja siledapinnalist (kareda-pinnaline ER)) 8) Tsütoplaasm 9) Tsütoskeleet 10) Rakukest (tselluloosist, ligniinist, pektiinist.) 11) Vakuool 12) Platiidid (Leukoplastod, hloroplastis ja hromoplastid) 13) Rakumembraan 18. Rakukesta ehitus ja funktsioon Sarapuu õpik Rakuehitus ja talitus lk 18-20(64-66) 19. Geenitehnoloogia mudelorganismid *soolekepike *pärm *poolduv pärm *ümaruss *äädikakärbes *sebrakala *koduhiir *rändrott *müürlook *riis täpsemalt on powerpointis igast liigist juttu Selle leiate loengud 2011 alt ja see on pealkirjaga Geenitehnoloogia I 2011 -Rakk - rakutüübid-koed-ECM ja MUDELORGANISMID 20. DNA pakkimine, kromosoomide ehitus Sarapuu õpik Rakuehitus ja talitus lk 8-9(54-55) 21. Replikatsioon

Keemia

doc

Geenitehnoloogia kordamisküsimuste vastused

Kordamisküsimused Geenitehnoloogia I 1. Millised molekulid on polümeerid? Polümeerid ehk kõrgmolekulaarsed ühendid on ained, mille molekulid koosnevad kovalentsete sidemetega seotud korduvatest struktuuriühikutest elementaarlülidest. Looduslikud polümeerid: polüsahhariidid (tselluloos, kitiin, tärklis), valgud, nukleiinhapped (DNA, RNA). Polümeerid on väga suured molekulid, moodustunud kui sajad monomeerid liituvad pikkadeks ahelateks. 2. Nukleotiidide lühiiseloomustus. Nukleotiidid on orgaanilised molekulid, mis moodustavad suuri biopolümeere- nukleiinhappeid, näiteks DNA ja RNA. Nukleotiidid on DNA ja RNA molekuli alaüksused, mis koosnevad lämmastikalusest (N-alus), suhkrust (riboos või desoksüriboos) ja fosfaatrühmast. Lämmastikalused on kas puriini või pürimidiini derivaadid. Puriinid: kahte lämmatikku sisaldava tsükliga ühendid, aden

Geenitehnoloogia

194

docx

Molekulaarbioloogia

Molekulaarbioloogia Molekulaarbioloogia – tegeleb päriliku info kodeerimise, säilitamise ja ülekande mehhanismi uurimisega, samuti päriliku info realiseerumise molekulaarsete mehhanismidega (kuidas info geenides määrab elusorganismi ehituse ja tema funktsioneerimise. Uurib füüsikalis-keemiliste struktuuride ja biokeemilis-füsioloogiliste funktsioonide vastavust. Teadussuund hakkas arenema pärast makromolekulide ruumilise struktuuri kindlakstegemist (DNA 3-ruumiline struktuur). Molekulaarbioloogia dimensioon – 1 A – 300 A (üle 500 – rakubioloogia, alla 1 - biofüüsika) 1 A (ongström) = 10 -10 m 1nm = 10 A 2-ahelalise DNA läbimõõt – 20 A kovalentne side – 1,5 A globulaarse valgu d – 50 A dsDNA (double stranded) d – 50 A ribosoomide, valgumolekulide d – 200-300 A DNA aluspaaride vahe – 3,4 A vesiniksideme pikkus – 3 A nukleosoom – 60x110x110 A bakteri ribosoom – 200x200x230 A tuumapoorid – 120x120x75 A bakteriaalne RNA polümeraas – 90x90x60

Bioloogia

Rohkem sarnaseid