Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Geenitehnoloogia kokkuvõte". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
bakter, hiir, embrüo, geenid, rakud, hiire, riis, restriktaas, tehnoloogia, geel, geenitehnoloogia, vitro, molekul, intronid, transgeensed, kimäär, marker, vektor, lõigud, plastiidi, bakterid, eksonid, viidud, insuliin, kasvuhormoon, vaktsiin, suuremaks, kalad, lehm, agrobakter, viimine, geenivektor, promootor, huntingtoni, proov, eelduseksjrk) ja introneid(ei ole kodeeritavad,ei sisalda infot aminohapete kohta). - Kui toimub eükarüootse raku DNA-lt mRNA tootmine, siis sisaldab see ka introne, need lõigatakse mRNA-lt välja ja eksonid kleebitakse kokku. - Seejärel kasutatakse viiruste pöördtranskripstiooni:revertaasi abil tehakse mRNA-st uuesti DNA ja see sisestatakse bakteriplasmiidi. Nüüd saab bakter toota meile vajalikke valke 9. Bakterid toodavad inimesele vajalikke valke al 1978.aastast: - Insuliini - Vere hüübimisfaktoreid - Difteeria ja teetanuse vaktsiini 10. Transgeensed organismid: - ehk geneetilised muundatud organismid=GMO - Organismid, kelle genoomi on siiradatud mõne võõrliigi geene, mis neis organismides avalduvad ja ka järglastele päranduvad - Ilmneb mingi uus, mõnele liigile omane tunnus
· Intron lõigatakse · Ekson liidetakse Bakterid toodavad inimese valke alates 1978. aastast : · Esimene oli insuliin · Inimese kasvuhormoon · Erütropoietiin aneemia raviks · Interferoon, mis reguleerib immuunsüsteemi · Verehüübimisfaktorid · Difeeria ja teetanuse vaktsiin · Pärmseened teevad B-hepatiidi vaktsiini · Putukarakud toodavad papilloomi vaktsiini Transgeensed loomad Esimene transgeenne hiir saadi 1981 aastal : roti kasvuhormooniga kasvas hiir 2 korda suuremaks. Geenivektorite ülekandeks kasutatakse viirusi või siiratakse vajalik geen mikropipeti abil otse viljastatud munarakku. Transgeenseid hiiri kasutatakse geneetika-, arengubioloogia- ja meditsiinilaborites ning farmaatsiafirmades katseloomadena teaduslikul otstarbel. Transgeensete imetajate saamine on küllaltki vaevaline protseduur :
• Teatud antigeen viiakse hiiresse. • Hiires tekivad vastavaid antikehi tootvad B-lümfotsüüdid. • B-lümfotsüüdid viiakse kokku kasvajarak- kudega – need on hübridoomid. • Selektiivsöötmel jäävad ellu ja paljunevad ainult hübridoomid. • Nüüd on puhaskultuur ühte tüüpi antikehi tootvatest, hästi paljunevatest rakkudest. Monoklonaalsete antikehade Antigeen tootmine Rakud ühen- datakse Kasvajarakud Antikehasid tootvad paljunevad hästi B-lümfotsüüdid http://www3.niaid.nih.gov/ topics/immuneSystem/frontier Monoklonaalsed antikehad Images.htm Monoklonaalseid antikehi kasutatakse: 1. Antigeenide määramiseks 2. Teatud valkude puhtaks eraldamiseks 3
embrüod välja. Nende hulgast valitakse parimad ja viiakse surrogaatemasse. Katseklaasi (in vitro) viljastamise meetod 1970a Miks tehakse? Heade omadustega loomalt saab palju järglasi. Embrüod säilivad sügavkülmutatult, saab transportida. Embrüosiirdamine inimesel Esimene laps sündis Inglismaal 1978.a., Eestis 1993.a. Nüüd on neid üle 2 miljoni. Lastetuid abielupaare on Eestis 10 20%. Asendusema ei ole Eestis lubatud. In vitro viibib embrüo ainult 25 päeva. Munarakud võetakse otse munasarjast nõelpipetiga. Imetajate kloonimine Embrüonaalkloonimine: Varase embrüo rakud on totipotentsed, need eraldatakse ja viiakse mitmetesse emasloomadesse. Igast rakust saab areneda tervikorganism. Kõik nad on geneetiliselt omavahel samad. Tuumkloonimine s.t. keharaku tuuma viimisel munarakku on saadud uus organism. 1997.a. saadi esimene tuumkloonitud lammas Dolly.
Bakterid puhastavad reovett (aktiivmuda). Pesuvahendites Ensüümid saadakse bakteritest ja seentest. Intelligentsed pesupulbrid lagundavad lipiide, valke, polüsahhariide jne. RAKU- JA EMBRÜOTEHNOLOOGIA Kloonimine on geneetiliselt identsete järglaste saamine, Ka vegetatiivne paljunemine on kloonimine. Meristeempaljundus on uuem meetod: Meristeemrakud on diferentseerumata ja paljunemisvõimelised. Nad on totipotentsed "kõikvõimelised". Kasvukuhikust võetakse mõned rakud, pannakse söötmesse (steriilselt). Ühest meristeemist võib saada sadu võrseid. Saadakse viirusvabasid taimi: kartul, maasikas, nelk, krüsanteem. http://oregonstate.edu/potatoes/CSS322WebNotes.html Hübridoomitehnoloogia ja monoklonaalsed antikehad · Teatud antigeen viiakse hiiresse. · Hiires tekivad vastavaid antikehi tootvad B- lümfotsüüdid. · B-lümfotsüüdid viiakse kokku kasvajarak- kudega need on hübridoomid.
rakenduslikel eesmärkidel Näiteks: Põllumajanduses Toiduainete toomises Inimeste ja loomade omaduste muutmises Haiguste diagnoosimises ja ravis Geenitehnoloogia meetodid Lähtekohaks rekombinantse DNA metoodika loomine Geeninokaut Geneetiline muundamine leiab aset, kui kasutatakse vähemalt ühte järgmistest meetoditest: 1) Rekombinantse nukleiinhappe tehnikad (nt riisisort, millele on lisatud geene nartsissilt ja bakterilt. Selline riis suudab toota A-vitamiini eellasmolekuli -karoteeni. 2) Väljaspool organismi valmistatud päriliku materjali organismi viimine. 3) Looduses mitteesineval viisil kahe või enama raku ühinemisega muundatud geneetilise materjaliga elusrakkude saamist. 4) Organismi teatud geeni töö peatatakse ning organism ei tooda enam vastavat ainet. (nt tomat, kartul) Rekombinantse DNA loomise restriktaastehnika Rekombinantse DNA loomise restriktaastehnika
BIOTEHNOLOOGIA KT2 Geenitehnoloogia on biotehnoloogia haru, kus eesmärgi saavutamiseks viiakse gene ühest organismist teise või muudetakse gene muul viisil. Geenitehnoloogia meetodid: - Transgeensete organismide loomine: võõra geeni viimine ühest organismist teise - Mutagenees: kuntslikult soovitud mutatsioonide esilekutsumine - Geeni-nokaut: organismi teatud geeni time surutakse alla Kuidas geenid üle kanda? 1. Bakteri plasmiidiga – plasmiidse vektori abil 2. Viirustega – viirusvektori abil 3. Kullapüstoliga – Au kuulikesele on kinnitatud DNA, see “tulistatakse” rakku 4. Taimedesse Agrobakteriga – taimi kergesti nakatav bakter 5. Homoloogiline rekombinatsioon – Dna molekuli homoloogiliste piirkondade vaheline ristsiire, kus rekominantne DNA asendab olemasoleva Erinevate DNA-de liitmisel same rekombinantse DNA. Kuidas DNA-d lõigata?
Sel viisil loodud transgeenne bakter toodab peale end avalkude ka soovitavat inimesevalku. Esimene inimese valku sünteesiv bakteritüvi saadi 1978. a Seleks valguks oli hormoon isnuliin, mille USA Toidu- ja Ravimiamet lubas ravimina kasutusele võtta 1982. a. Insenergeneetiliselt muundatud bakteritüvsid kasutatakse ka tööstuse vajalike esnüümide saamiseks. Nt juustutööstused laapensüümi. TRANSGEENSED LOOMAD - esimene selline imetaja saadi 1981. a. See oli hiir, kelle genoomi oli viidud roti kasvuhormooni geen. Geenivektorite ülekandeks kasutatakse viirus või siiratakse vajalik geen, mikropipeti abil otse viljastatud munarakku. Transgeenseid hiiri kasutatakse geneetika-, arengubioloogia- ja meditsiinilaborites ning farmaatsiafirmades katseloomadena teaduslikul otstarbel- geenide avaldumise, nende produtkide toimeviiside ja teede uurimiseks. Transgeensete imetajate saamine on küllaltki keerukas ja vaevaline
DNA järjestuse äratundmine varieerub erinevate restriktaaside vahel, lõigates tekivad eri pikkusega “kleepuvad” üleulatuvad osad. “Kleepuvad” üleulatuvad osad võivad olla nii peaahelal kui “komplementaarsel” ahelal. Selliste otstega DNA ahelaid on komplementaarsuse tõttu võimalik mugavalt liita, tekib rekombinantne DNA. Restriktaasid on ensüümid, mis katkestavad hüdrolüüsi fosfordiester sidemel, tunnevad ära 6 järjestust iga restriktaas tunneb erineva. DNA kloneerimise etapid. Peremeesorganismi ja kloonimisvektori valik Vektor-DNA ettevalmistamine Kloonitava DNA ettevalmistamine Rekombinantse DNA sünteesimine ligatsiooni abil Rekombinantse DNA sisendamine peremeesorganismi Rekombinantide selekteerimine Rekombinantide analüüsimine Etapp 1. Valitud DNA tükk lõigatakse päritoluorganismist restriktsiooniensüümide abil. Etapp 2
Mutagenees- protsess, mille käigus toimuvad muutused organismi DNA järjestuses (mutatsioonid), mis jäävad genotüüpi püsima Transgenees- protseduur transgeensete organismide saamiseks (loomadel nokaut) +- suurem saagikus, uued ravimid, keskkonna saastuse vähenemine - - väheneb looduslik mitmekesisus, maitseomaduste halvenemine 7. Rekombinantse DNA loomine, geenivektor (plasmiidne geenivektor, viirusvektor). Restriktaas, ligaas, „kleepuvad otsad“. Osata koostada skeemi. Restriktaasid on ensüümid, need lõikavad DNA kindla koha pealt lõikudeks, aga nii, et tekivad üheahelalised otsad – “kleepuvad otsad”. Selliste otstega DNA juppe on mugavalt liita. DNA ühendamiseks piki suunas kasutatakse ensüüme nimega ligaas. Erinevate DNA-de liitmisel saame rekombinantse DNA. Geenid viiakse õigesse kohta kohale bakteri plasmiidiga
antikehade tekke. Antikeha erilise koostise ja struktuuriga valk, mis tekib vastureaktsioonina mingi antigeeni. Biotehnoloogia rakendusbioloogia valdkond, kus kasutatakse organisme, et toota inimesele vajalikke aineid. Blastotsüst imetajate (ka inimese) lootelise arengu varajane staadium, mis vastab alamate selgroogsete põislootele. Embrüokloonimine varase embrüo lõhestamise teel saadud kloonembrüote kasutamine identsete genotüübiga järglaste saamiseks. Embrüoplast blastotsüsti ühel poolusel moodustunud tihe rakukobar, millest areneb loode. Eukarüootne rakk (päristuumne rakk) on üks kahest peamisest elusorganismidel esinevast rakutüübist. Eukarüootsetel rakkudel on eristunud rakutuum ja membraansed rakuorganellid.
organismi geene ei suuda bakterid algsel kujul transleerida geenistruktuuri erinevuse tõttu- geenides on mittekodeerivad lõigud, mida bakterid ei ''oska'' välja lõigata. Siin tuleb appi ensüüm pöördtranskriptaas. Inimese rakkudest eraldatakse huvipakkuva geeni mRNA ja pöördtranskribeeritakse selle järgi vastav komplementaarne DNA. See ühendatakse plasmiidiga ning saadud geenivektor lülitub bakteriraku koosseisu. Sel viisil loodud transgeenne bakter toodab peale enda valkude ka soovitavat inimesevalku. Esimene inimese valku sünteesiv balteritüvi saadi 1978.a. Selleks valguks oli hormoon insuliin, mille USA Toidu-ja Raviamet lubas ravimina kasutusele võtta 1982.a. Varsti pärast seda, 1980. aastatel tulid geenitehnoloogiliste toodetena kasutusele inimese kasvuhormoon, aneemia raviks tarvitatav erütropoetiin, imuunsüsteemi reguleerivad interferoonid. Hiljem on selliste ravimitena lisandunud difteeria ja teetanuse vaktsiin
eesmärkidel põllumajanduses, toiduainete tootmises, inimeste ja loomade mitmete omaduste muutmises ning haiguste diagnoosimises ja ravis. Geeniteraapia Uu(t)e geeni(de) viimine inimesesse eesmärgiga ravida teatud haigusi, eelkõige pärilikke haigusi ja vähki. Praeguseks on teada umbes 10 000 geeni, milles esinevad defektid võivad põhjustada organismis haigusliku protsessi. Kaardistades iga üksiku inimese geenid, saab teada tema geneetilise eelsoodumuse haigestuda ühte või teise haigusesse. Transgeensete organismide loomine Paljude bakterite, taimede ja loomade pärilikkust on muudetud sellega, et neisse on viidud teiste organismide geene. Geenitehnoloogia abil on juba praeguseks konstrueeritud suur hulk uute omadustega baktereid., taimi ja loomi, kes toodavad bioloogiliselt aktiivseid aineid: mitmesuguseid raviühendeid, nagu näiteks
Saadud järglaskond moodustab klooni. Looduses saab kloonida vegetatiivse paljundamise abil (mugulate, sibulate, pisikute, poogendite või muude vegetatiivsete tiameosade abil). Biotehnoloogias saadakse kloone meristeempaljunduse abil. 6.Meristeem on algkude, mis taimedel võrsetes, tippudes, pungades ja mitmel pool mujal. Teatud kasvufaktorite toimel võivad meristeemrakud anda alguse kogu taime arengule s.t. nad on totipotentsed. Kasvukuhikust võetakse mõned rakud, pannakse söötmesse (steriilselt). Ühest meristeemist võib saada sadu võrseid. Saadakse viirusvabasid taimi (kartul, maasikas, nelk, krüsanteem.) 7. Antigeen on selgroogsete organismi sattunud potentsiaalselt kahjustav kehavõõras aine (nt valk, haigustekitaja, inertne aine), mille sissetungimine organismi põhjustab spetsiifiliste, nende vastu suunatud antikehade tekke, samuti lümfotsüütide aktiivseks muutumise. Antigeenid võivad
Translatsioon on mRNA-s nukleotiidide järjestusena salvestatud inforamtsiooni ülekanne aminohapete järjestuseks sünteesitava valgu molekulis. Toimub ribosoosmides. Promootoriks nimetatakse DNA järjestust, millega ensüüm peab sünteesi alustamiseks ühinema. Terminaatoriks nimetatakse RNA sünteesi lõpuosa, seal jõuab DNA nukleotiidse järjestuseni. Geen on pärilikkuse elementaarüksus, DNA lõik, mis määrab ära RNA molekuli sünteesi. Regulaatorgeenid on geenid, mille alusel sünteesitud valgud kontrollivad struktuurgeenide avaldumist. Struktruurgeenid on geenid, mis määravad raku ehituses ja ainevahetuses osalevate valkude, tRNA ja rRna sünteesi. Geneetiliseks koodiks nimetatkse mRNA nukleotiidide koodonite vastavust aminohapetele (valgu molekulis). Koodon ehk triplett koosneb kolmest nukleotiidist, igale aminohappele vastab oma koodon.
kaubanduses geneetiliselt muundatud organisme sisaldavad tooteid. Kõige sagedamini loetakse pakenditelt lihatoodete, maiustuste ja kastmete koostist. Üle 50% küsitletud õpilastest valib geneetiliselt muundatud organismide märgistuse esinemise korral analoogse toote ilma märgistuseta. 1. GENEETILISELT MUUNDATUD ORGANISMID 1.1. Mis on geneetiliselt muundatud organismid? Geneetiliselt muundatud organism ehk GMO on elusolend (näiteks bakter, taim, loom), kelle pärilikkuse ainet ehk DNA-d on geenitehnoloogilisi võtteid kasutades muudetud. (Ehrlich, et 4 al., 2006, lk 5) Geneetiliselt muundatud organismide tekitamisega tegeleb geenitehnoloogia. Geenitehnoloogia (ehk insenerigeneetika, tehnogeneetika) seisneb DNA valitud lõikude eraldamises, töötlemises in vitro ja siirdamises sama või muu liigi isendi geneetilisse struktuuri - kromosoomi, plasmiidi või viirusesse
meetodeist. Kloonimine tähendab geneetiliselt identse järglaskonna saamist paljundatavast üksikobjektist (DNA-molekulist, rakust või organismist). Saadud järglaskond moodustab klooni. Nt: maasikavõsundid=maasika kloonid Kloonimise meetodid: paljundamine mugulate, sibulate, pistikute või poogendite abil. Meristeem on algkude, mis paikneb taimedel võrsete tippudes, pungades, lehtedes. Ka vigastuste paranemisel tekkiv haavkude ehk kallus sisaldab algkudet. Meristeemi rakud pole difentseerunud, s.t. pole eristunud mingit kindlat koefunktsiooni täitma ja neist võivad tekkida kõigi püsikudede rakud. On totipotentsed, s.t. nad võivad anda alguse kogu taime arengule. Kuidas toimub meristeempaljundus? *Eraldatakse varre kasvukuhikust (või muust meristeemi sisaldavast organist) väike koelõik *Kantakse steriilselt suletavasse anumasse toiesegule ehk söötmele *Kui kultuur on kasvama läinud ja hakanud võrsuma, eraldatakse mikrovõrseid ja kantakse uuele
kui ka beebieast. Milles ollakse kindlad on see, et antud häiretel on bioloogiline alus ning et lastevanemate kasvatusmeetodid ei põhjusta lapsel seda häiret. Erinevate uuringute järgi ühemunakaksikutel 60- 90%-l mõlemal autism, seega on väga tugevalt geneetiline. 3. Hüperaktiivsuse geneetiline alus Hüperaktiivsus: ADHD= Attention-deficit hyperactivity disorder. On olemas kindlaks tehtud individuaalsed geenid, kaksikute uurimisel on pärilik 75%. Autism ja ADHD on ilmselt kaks kõige tugevama päriliku määratlusega psüühilist haigust. 4. Haploidne ja diploidne rakk, kromosoomid Kromosoomid on raku struktuurid, mis koosnevad peamiselt DNA-st ja valkudest. Haploidses eukariootses rakus on üks, diploidses kaks komplekti kromosoome. 5. Geneetika arenguetapid Klassikalise geneetika perioodil selgitati välja kromosoomide
Osaline perekonnaanalüüs – 1 vanem ja järglane. Mono- ja disügootsete kaksikute eristamine. Valitakse varakult sobivaid loomi aretusse aretusväärtuse andmise teel. Kasutatakse geneetilisi markereid: veregrupid, hemolüüsitest/glutatsioonitest, vereseerumi valgutüübid (elektrofroeetiliselt määratakse). DNA markeriteks on mikrosatelliidid, mtDNA, restriktsioonifragmendi analüüs (RFLP). Uurimismaterjalideks on veri, karvad, sperma, limaskesta rakud, koeproovid. Verest saab teha kõiki analüüse. Karvast ja spermast vaid DNA (veregruppe ei saa). 4. Veterinaargeneetika roll ennetavas veterinaarmeditsiinis Jaguneb geneetilise hügieeni selektsiooniks – võtted, mida kasutatakse, et vältida pärilikke haiguseid. Tervisearetus – proovitakse tõsta produktiivloomade resistentsust infektsioonide suhtes (selekteeritakse haiguseid). Nt skreipi haiguse puhul on teatud genotüübiga haiged, teatud terved
Enamasti esineb DNA elusorganismides kahe antiparalleelse omavahel komplementaarse ahela kujul (st kohakuti paiknevad ahelate A ja T ning G ja C nukleotiidid), sest lämmastikaluste vahel moodustuvad komplementaarsusprintsiibist lähtudes vesiniksidemed. DNA süntees toimub tavaliselt replikatsiooni teel, mida viib läbi DNA polümeraas. DNA lagundamine toimub nukleaaside abil (vt endonukleaas, eksonukleaas, restriktaas, apoptoos). DNA sekundaarstruktuuri muutvad ensüümid on DNA ligaasid, helikaasid, güraasid. Päriliku info säilitamine ja selle täpne ülekanne tütarrakkudele. Nukleiinhapete sünteesil on kindel suund: 5´ (prim) ots + 3´ (prim) ots. Ahelad on antiparalleelsed: üks ahel:-5´ ots, teine-3´ots ja komplementaarsed A=T, C=G. Kõiki DNA molekule rakus sünteesib DNA polümeraas. DNA´l on kolm struktuuri: DNA esmane struktuur -esineb rakus sünteesiprotsessides ja teatud
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
Valgusmikroskoobid on odavad. Puudused: eeldab väga hea mikroskoopia kogemust; pole väga tundlik meetod; sõltub transpordist; 2. isoleerimine/kultuurimeetod plussiks on spetsiifilisus. Miinused: mikroob ei tohi transpordi käigus enne kultuuri panemist ära surra; võib siiski osutuda mittespetsiifiliseks (söötmetest sõltuv); aeganõudev (tuberkuloosibakter kasvab 1,5 2 kuud); nõuab samastamist (kasvatame üles, peame veel kinnitama, et on see bakter DNA hübridisatsiooniga); inimest on juba ravima hakatud ja alles siis võetakse proov kasv on pärsitud juba; saastamine transpordil. 3. Biotestid 1. rakukultuur kliiniline proov, millega neid rakke nakatame. Kõige tuntum on klamüüdia diagnostika. Rakukultuuris kasvatatud organism ei tohi olla transpordil või ravi tõttu surnud. 2. Loomkatsed katkupisiku diagnostika. Eetikaküsimus. Loomad on väga kallid.
GEENITEHNOLOOGIA KORDAMISKÜSIMUSED 1. Bioteaduste meetodika Loodusseadused on teaduslike faktide üldistused, mis võimaldavad samaaegselt selgitada mitmeid loodusnähtusi. 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) TEADUSLIKUD FAKTID ∨ Uurimisobjekt < PROBLEEMI PÜSTITAMINE > muutuja
GEENITEHNOLOOGIA KORDAMISKÜSIMUSED 1. Bioteaduste meetodika Loodusseadused on teaduslike faktide üldistused, mis võimaldavad samaaegselt selgitada mitmeid loodusnähtusi. 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) TEADUSLIKUD FAKTID Uurimisobjekt < PROBLEEMI PÜSTITAMINE > muutuja
Eesel ja hobune = muul (tema on viljatu, hübriid) Geograafiline isolatsioon Erinevate populatsioonide ja liikide levilad on üksteisest eraldatud veekogude, mägede, asulate või kauguse tõttu. Liigitekke peamisteks teguriteks on : mutatsioonid, geenisiire, geenitriiv, looduslik valik Millistel tingimustel kujuneb uus liik? Geenifond peab võimaldama kohastumist uute elutingimustega. Selleks peavad olema lähteliigist päritud geenid koos isolatsiooniperioodil muteerunud geenidega andma piisavalt materjali looduslikuks valikuks. Edukamaks osutunud isendid annavad rohkem järglasi. Muutub kogu rühma geneetiline struktuur ning toimub kohastumine uute elutingimustega. Uute liikide püsimajäämine sõltub: kohastumisest uute tingimustega, arvukuse tõusust, levila laienemisest, ristumisbarjääri tekkest, ruumilisest eraldamisest. EVOLUTSIOON
soojusregulatsioonis, samuti talveunest ärkavatel loomadel aga ka talisuplejatel. vi. Lahusti funktsioon. Veres olevad lipoproteiinid kannavad rasvlahustuvaid vitamiine organismi kõikidesse kudedesse. Aminohapete ja valkude lühiiseloomustus. Valgud e proteiinid- on polümeerid, mille monomeerideks on aminohapped. On 20 erinevat aminohapet (neist 8 asendamatud ja 12 , mida rakud saavad ise sünteesida), mis võivad kuuluda valkude koostisesse. Amonihappeid iseloomustab amino- ja karboksüülrühmad. Valgu molekulisaminohapete vahel on peptiidsidemed: N-H ja karboksüülrühma( COOH ) vaheline kovalentne side. Peptiidsideme moodustamisel eraldub üks molekul vett .Valkudes on kolm osa: N-terminaalosa, peptiidsidet moodustav osa ja C-terminaalosa. Peptiidsidemete süntess toimub alati kindlas suunas: N-
1. Kaasaegse geneetika rakendusalad meditsiinis ja kohtumeditsiinis. MEDITSIIN Geneetilised uuringud on alati olnud suures ulatuses seotud meditsiiniga ja nende eesmärgiks on olnud meditsiiniprobleemide lahendamine. Need uuringud on võimaldanud leida viise võitluses nakkushaigustega ning kindlaks teha geene, mis on otsustavad pärilike haiguste tekkel. Geneetikute töö tulemuseks on ka efektiivselt töötavad vaktsiinid. 1. Molekulaarne diagnostika ehk teha kindlaks geenid, mis on otsustavad pärilike haiguste tekkel. Molekulaarsete diagnostikameetoditega on võimalik tuvastada haigusi põhjustavaid mutantseid geene. See aitab leida optimaalseid ravivõimalusi. Nt alpaktonuuria on perekonniti päranduv, lisaks huntingtoni tõbi, tsüstiline fibroos. 2. Geeniteraapia rakendamine. Geeni defekt kompenseeritakse uue, funktsionaalse geeni rakku viimisega. Nt immuunpuudulikkuse ja tsüstilise fibroosi korral. Terve geen viiakse organismi lisaks
KLASSIKALINE GENEETIKA 1. Kas tütarkromatiidid on geneetiliselt identsed vi ei ja miks? On, sest nad tekkisid replikatsiooni tulemusel (samad geenid, samad alleelid). 2. Kas homoloogilised kromosoomid on geneetiliselt identsed vi ei ja miks? Ei, sest üks on saadud isalt ja teine emalt. 3. Millisteks osadeks jaotub rakutsükkel? Interfaas (G1, S, G2), profaas, metafaas, anafaas, telofaas (meioosi puhul jagunemisi 2). 4. Mis on mitoosi bioloogiliseks funktsiooniks? Organismi kasv, mittesuguline paljunemine, hävitatud rakkude asendamine; geneetiliselt identsete tütarrakkude saamine. 5. Mis on meioosi bioloogiliseks funktsiooniks?
üheahelaline. Suhkru erinevus DNAl on desoksüriboos ja RNAl riboos. DNA sünteesi katalüüsib DNA polümeraas ja RNA sünteesi RNA polümeraas. RNA omab katalüütilist funktsiooni. DNA on geneetilise info kandjaks, RNA säilitajaks(?).Enamus rakus olevast DNA-st lokaliseerub kromosoomides, samal ajal on RNA-d ja valke ohtralt tsütoplasmas. Erinevates rakutüüpides on DNA samane, RNA ja valgud on aga väga erinevad, sest eri rakutüüpides avalduvad geenid väga erinevalt. DNA on palju stabiilsem kui RNA ja valgud. 6. Põhilised RNA klassid rakkudes, nende ülesanded. Informatsiooni RNA ehk mRNa toob geneetilise info rakutuumas asuvatest kromosoomidest valgusünteesi toimumise pika- tsütoplasmas olevatesse ribosoomidesse. Eukarüootidel kodeerib üks mRNA ainult ühte valku, prokarüootidel korraga mitut. Transport-RNA ehk tRNA ülesandeks on mRNA molekuliga ribosoomidesse saabunud geneetilise info lahtimõtestamine
põhjustavad haigusi – tsüstiline fibroos (kahjustab organite epideelrakkude ioonkanaleid ning tekib limakiht + põletik), Huntingtoni tõbi (neuronid hakavad surema liigutuste kehvenev koordineerimine), fragiilne X (tugev alaareng), Alzheimeri tõbi (ei ole alati seotud geenmutatsioonidega; ilmneb dementsus ja haige ei tunne enam inimesi ära), rinnavähk + südame veresoonkonna haigused (2 geeni – BRCA, BRCA2 – tõstavad oluliselt riski; need geenid on seotud DNA reparatsioonidega). Lisaks uuritakse komplekseid tunnuseid (geenid + keskkond) isiksuse omadused, vaimsed võimed, alkoholism, skisofreenia, maniakaalne depressiivsus, homoseksuaalsus (?). Kaksikute meetod uurida ühemunakaksikuid erinevates keskkonna tingimustes. 2. Kaasaegse geneetika rakendusalad põllumajanduses. Transgeensed organismid. Organismi kloonimine. GMO ehk geneetiliselt muundatud organismid (teatud tunnuste uuendamine)
ravimite testimiseks, hemofiiliahaigetele spetsiaalse piima tootmine, ALV- resistentsete kanade aretamine jne. Lisaks kloonimine, mis on tulemuslik olnud nt lammaste, hiirte ja kassidega. Sellest hoolimata on edukuse tõenäosus küllaltki väike, palju defekte. + Inimese kloonimine ja selle eetiline&bioloogiline problemaatika. Samas terapeutiline kloonimine alternatiivina organite siirdamisele, nt aju/seljaaju kahjustuste puhul. Ka siis jööb alati võimalus, et rakud ei diferentseeru soovitud suunas jne. 3. Geneetika väärkasutused. Kasutusele võetud mõiste eugeenika e tõutervishoid. Olemas nii negatiivne kui ka positiivne eug. Üldine eesmärk parandada populatsiooni genofondi. Pos eug: püütakse soodustada nende in paljunemist, kellel on nö head omadused. Neg eug: aluseks vähendada teatud isikute võimalusi järglasi saada (kriminaalid, vaimuhaiged jne).
antakse üle ühe kindla determinandiga, millised omavahel kombineeruvad. 1. F1 oli alati sarnane ühe vanema tunnusega. 2. F2 ilmus välja F1 põlvkonnas kadunud tunnus, küll madala sagedusega, kuid alati 1:3. "Mendeli lahknemise printsiip": Retsessiivsed tunnused kahe erineva homosügootse isendi ristamisel ilmuvad alles teises põlvkonnas ja alati sarnase sagedusega Kaasaegne sõnastus lahknemise printsiibile: Gameetide küpsemisel geenid lookuses lahknevad ja kumbki neist paigutub ühte gameeti. Erinevate kromosoomide geenid on gameetide küpsemisel üksteisest sõltumatud. Trihübriidne ristamine: Kolm sõltumatut tunnuspaari. Tulemused: 8 erinevat gameeti annavad 64 kombinatsiooni, 27 erinevat genotüüpi, 8 eri fenotüüpi (2 x 2 x 2). Statistiline fenotüüpide suhe = 27:9:9:9:3:3:3:1. Metsik alleel populatsioonis enim levinud alleel. Mendeli seadused kokkuvõtvalt:
tuumapoorid – 120x120x75 A bakteriaalne RNA polümeraas – 90x90x60 A Molekulaarbioloogia põhidogma DNA↔ RNA →valk DNA sünteesitakse nii DNA kui RNA alusel! RNA-sõltuv DNA polümeraas – pöördtranskriptaas – revertaas – katalüüsib DNA sünteesi RNA matriitsilt, leiti algselt retroviirustelt. Dogma evolutsiooniline aspekt: looduslik valik toimub organismide mitte geenide tasemel. Valik toimub geeniproduktide tasemel. Ühte „head“ geeni võib ümbritseda „halvad“ geenid ja teda ei valita. Mutatsioonid toimuvad juhuslikult. Epigeneetiline pärilikkus - on seotud genoomi ekspressiooni mustrite kordumisega uues põlvkonnas (DNA metüleerimine), ei ole seotud muutustega genoomis. Geneetilise info 3 põhilist ülekandeprotsessi: 1. Replikatsioon – kahekordistumine geneetiline info on säilitatud DNA kaksikheeliksi kujul viib läbi DNA-sõltuv DNA polümeraas (substraat: desoksünukleosiid-5’-trifosfaat) DNA replikatsioon – eukarüootidel
annaabi.ee 
