EKSON- kodeeriv DNA (inimese genoomis u 2%) GENOOMIPANK- bakterikloonides säilitatav inimese genoomi DNA-fragmentide kogum; kasutatakse kindlate fragmentide (geenide) paljundamiseks, uurimiseks ja siirdusmaterjali saamiseks. RNA splaising- RNA transkriptist eemaldatakse intronid ja liidetakse eksonid PÖÖRDTRANSKRIPTSIOON- geneetilise info ülekanne RNA-lt DNA-le. DNA süntees RNA järgi, tekib cDNA. DNA sekveneerimine- protsess, mille käigus selgitatakse DNA nukleotiidne järjestus 3. Geenivektor, selle loomise protsess, ligaas, restriktaas (ja tekkivad „kleepuvad otsad"), rekombinantne DNA. Õp lk 37 – 39. Plasmiid. Viirusvektor, plasmiidne geenivektor. - õp lk 38. Rekombinantne DNA- DNA molekul, milles ühendatud eri liikidelt pärit DNA-fragmendid. RESTRIKTAAS- ensüümid, mis lõikavad DNA molekuli kaksikahelat kindlate järjestuste kohalt. Enamik lõikab DNA mõlemat ahelat vastava järjestuse eri otstest. Kui sama
*transgeensed organismid; *nokaut-organismid. Esimesel juhul siirdatakse organismi võõrliigi genoom, mis avaldub omakorda organismis ja pärandub ka järglastele. Viimasel juhul rikutakse ära geeni struktuur mutatsiooni abil. Tänu sellele kaotatakse ära tema funktsioon. Kuna see muutus toimub DNA struktuuris, siis pärandub see ka järglastele (seda juhul, kui organism on üldse paljunemisvõimeline). 4.See oli hiir, kellel oli kasvuhormoon rotilt. Sündis 1981.aastal. 6. Geenivektor on DNA või RNA konstrukt, milles see geeni, mida tahetakse siirata, on ühendatud teiste, normaalsete geenidega. Sellepärast suudab see tungida siirdamiseks kasutatava organismi rakku ning lõimuda seal oleva DNA-ga, nii et rakus tekib inimesele vajalik DNA konstrukt. Kuidas tehakse: a) Bakterist võetakse plasmiid välja (see on rõngasjas kromosoom). Plasmiidi töödeldakse restriktaasiga (see on see aine, mis lõikab DNA-d), mis lõikab plasmiidi kindla koha pealt katki
Geenitehnoloogia eeliseid ja puudusi (nn tavatehnoloogiaga võrreldes). 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
4.Esimene transgeenne imetaja oli hiir, kelle genoomi oli viidud roti kasuhormooni geen. See oli 1981. aastal 5.Pollyle oli siirdatud ka inimgeen. Selle tulemusena andis Polly inimesele omase valgustruktuuriga piima, mida saab kasutada hemofiilia ja luuhaiguste raviks inimestel. Polly saamisel siirdati vajalik inimgeen ühelt täiskasvanud lambalt võetud raku tuumale, mis seejärel siirdati embrüorakule, millest tuum oli eelnevalt eemaldatud. Seejärel siirdati embrüorakk emalambale. 6.Geenivektor on DNA või RNA konstrukt, milles see geen, mida tahetakse siirata, on ühendatud teiste, normaalsete geenidega. Sellepärast suudab see tungida siirdamiseks kasutatava organismi rakku ning lõimuda seal oleva DNA-ga, nii et rakus tekib inimesele vajalik DNA konstrukt. Kuidas tehakse: a) Bakterist võetakse plasmiid välja (see on rõngasjas kromosoom). Plasmiidi töödeldakse restriktaasiga (see on see aine, mis lõikab DNA-d), mis lõikab plasmiidi kindla koha pealt katki
Fibrillaarne sidekude sidekoeliik, mille rakuvaheaines on tihedad kollageenikimbud. Moodustab sidemed ja kõõlused. Fundamentaalteadus teadus, mis tegeleb objektide või nähtuste olemuse, ehituse, toimimise jms uurimisega ja sellekohaste teooriate loomisega. Gaasivahetus kudede varustamine hapnikuga ja rakuhingamisel tekkinud süsihappegaasi 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.
4. lõigud ühinevad Ensüüm ligaasi abil komplementaarsuse alusel; ühendatakse eri päritolu DNA kleepuvate otste vahele tekivad lõigud omavahel kovalentsete sidemetega kokku tekib vesiniksidemed. 4. Ensüüm rekombinantne DNA molekul. ligaasi abil ühendatakse eri Plasmiidne päritolu DNA lõigud omavahel geenivektor(TAIM):1. kovalentsete sidemetega kokku Restriktaas lõikab DNA lahti tekib rekombinantne DNA kindla järjestuse kohalt. 2. sama restriktaasiga lõigatakse molekul. välja siiratavat geeni sisaldav Plasmiidne DNA osa. 3. plasmiid ja DNA geenivektor(TAIM):1. osa segatakse kokku; Restriktaas lõikab DNA lahti ,,kleepuvad" otsad ühinevad. 4
kromosoom. Lisaks leidub bakterirakus väiksemaid DNA rõngaid- plasmiide, mida kasutatase geenivektorite loomisel. Rakendusbioloogilises suunas hakati otsima võimalusi kasutada transgeenseid baktereid meditsiiniliselt oluliste inimese valkude tootmiseks. Inimese rakkudest eraldatakse huvipakkuva geeni mRNA ja pöördtranskribteeritakse selle järgi vastav komplementaarne DNA(cDNA). See ühendatatkse plasmiidiga ning saadud geenivektor lülitub bakteriraku koosseisu(peamiseks bakteriks on inimese soolekepike). 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.
* Geeniteraapiat on kahte liiki: somaatiline ning sugurakke mõjutav. * Katsetusi on tehtud tuhandeid ning praeguse seisuga on aidanud see pisut üle kümne lapse, kes kõik on olnud kaasasündinud immuunsüsteemi häiretega. Kolmel neist tekkis hiljem vähk. * Senised katsetused siiski näidanud, et geeniravi on olnud võimeline haigustest jagu saama ja et geeniteraapial vähemalt mingil määral on tulevikku. Geenivektor- rekombinantse DNA või RNA konstrukt, milles siiratav geen on ühendatud elementidega, mis tagavad selle sisenemise rakku, integratsiooni ja avaladumine rakus. Geeninokaut- geenitehnoloogiliselt rikutud geeniseisund. Geen lülitatakse välja. On loodud sadade geenide suhtes "nokauti löödud" hiiri. Tehnika on keeruline: * Geenivektor (vigane geen+marker) viiakse hiire embrüonaalsetesse tüvirakkudesse. * Vektor satub ristsiirdega genoomi.
1665.a R.Hook leiutab mikroskoobi 1735.a K.Linne loob looduse süsteemi 1797.a E.Jenner ja esimesed kaitsepookimised Euroopas 1828-1837 K.E. v Baer avastab inimese munaraku 1859.a Ch. Darwini evolutsiooniteooria 1903.a I.Pavlov loob reflekside teooria 1953.a J.Watson ja F.Crick tõestavad DNA kaksikpiraalse struktuuri Biotehnoloogia on teadus, mis tegeleb elusorganismide ja nende elu- protsesside kasutamisega tehnoloogias inimese huvides.Eelised:1.l oodussõbralik, keskkonnasäästlik2.odav tooraine3. saab toota ühendeid, mida keemias ei saaMikroobide biotehnoloogia võtted:1.mutatsioonide esile kutsumine2.kunstlik valikEesmärgid: kindlate ühendite saamine, teaduslikud eesmärgid. Näited:1.toiduainetööstus-piimhappebakter2 .biotõrje/puhastus,saastevähenemine3.põllumajandus-bakterväetised. Saab valmistada mikroobi-biotehnoloogias: etanool-käärimine,insuliin- geeni sisse viimine,elektrielement-elusrakul membraanide potentsiaal,väetis -aitab taim...
putukaresistentsus Bt-toksiini määrav geen on viidud taimesse ja mürke polegi vaja (tomat, mais, puuvill, kartul), viirusresistentsus, (papaia) herbitsiidiresistentsus (peet, mais, puuvill, lina, raps, soja, riis) suurem saagikus, lamandumis- ja külmakindlus, viljade pikem säilivusaeg Transg. taimed Erinevate kultuuritaimedel parandatakse haigus-,lamandumis-,põua- ja külmakindlust,saagikust ning säilivust. Samuti võivad parandada ka maitseomadusi. Geeninokaut Geen lül. Välja. Geenivektor(vigane geen+marker)viiakse hiire ebrüonaalsetesse tüvirakkudesse. Vektor satub ristsiirdega genoomi. Selektiivsöötmel jöövad ellu mutantsed rakud, need on nokautrakud. Nokautrakud siiratakse uude embrüoblasti tekib kimäärne embrüo See embrüo viiakse hiire emakasse Sünnivad kimöörsed hiired(neid hoitakse) Järgneva ristamise tulemusena sünnib ka homosügootseid nokauthiiri. Geeniteraapia Inimesel on teada üle 3000 päriliku puude. Kaks võimalust: Asendada haige geen tervega
2. Geeni struktuur (promootor, RNA sünteesipiirkond, terminaator) ja geneetilise info edastamine. Intronid, eksonid, RNA splaising, pöördtranskriptsioon ja pöördtranskriptaas (õp lk 37, 40), genoomipank (lk 39). DNA sekveneerimine – mõiste. Vt esitlust Transkriptsioon (geeni struktuur) ja õpikust lk 40 ning üldist, kogu materjali esitlust (Rakendusbioloogia, lõpuosa slaidid) + vihikist tunni materjalid. 3. Geenivektor, selle loomise protsess, ligaas, restriktaas (ja tekkivad „kleepuvad otsad"), rekombinantne DNA. Õp lk 37 – 39. Plasmiid. Viirusvektor, plasmiidne geenivektor. - õp lk 38. 4. Geneetikas enimuuritud liigid (eri organismirühmadest), nende valiku kriteeriumid. (vt esitlus Geeniotehnol_enimuuritud). - Kasvaja jälgimine, bioluminestsents, inimese DNA viimine sea munarakku,
seni kloonitud liikidest. 12. Võrdle reproduktiivset ja terapeutilist kloonimist. Too välja peamised erinevused ja sarnasused. 13. Põhjenda (vähemalt 3 poolt- või vastuväidet!) oma arvamust kloonimise kohta. 14. Milles seisneb tüvirakude iseärasus ja kuidas saab seda kasutada (näited)? 15. Millised on GMO-de kaks tüüpi? Võrdle neid. 16. Selgita, mida kujutab endast geenitehnoloogia ja missuguseid võimalusi see pakub? 17. Mis on geenivektor ja kuidas seda tehakse? 18. Too näiteid (2) transgeensetest imetajatest ja nende loomise eesmärkidest. 19. Kas Sinu arvates on transgeensete loomade loomine õigustatud?Põhjenda! 20. Millistel eesmärkidel luuakse transgeenseid taimi? Millistes riikides ja milliseid GM- taimesorte praegu maailmas põhiliselt kasvatatakse? 21. Kas Sinu arvates on GM-taimede kasvatamisel rohkem kasu- või ohutegureid? Esita argumente oma arvamuse toetuseks. 22
2. 1. 3. a b c d e Joonis II 1. Mida tehakse punktides 1 ja 3? 1. Restriktaasiga lõigatakse DNA lahti; 3.siiratakse DNA lõik 2. Mida tehakse punktides 2 ja 4? 2. Sobiv geen lõigatakse välja; 4. Ühendatakse DNA ligaasiga 3. Milleks kasutatakse loodud geenivektorit? Et erinevaid geene erinevatele organismidele ülekanda 4. Kas loodud geenivektor on rekombinantne? Jah 5. Mis põhimõttel ühinevad ,,kleepuvad otsad"? Komplementaarsuse prentsiibil II 1. 2. 3. 4. Joonis III 1. Mida tehakse joonisel punktis 2? Geeni siirdamine mikropipetiga viljastatud munarakku 2. Mida tehakse joonisel punktis 3? Embrüo siirdamine looma emakasse 3. Kas punktis 5 olevad isendid on geneetiliselt identsed? Ei, neil on olemas ainult punktis 2 siirdatud geen 4
restriktaastehnika Sama restriktaas tunneb ära sama järjestuse DNA eri molekulides Restriktaas "lõikab" DNA ahelad pooleks nii, et tekivad "kleepuvate" otstega DNA lõigud Eri päritolu DNA lõigud viiakse lahuses kokku; lõigud ühinevad komplementaarsuse alusel; kleepuvate otste vahele tekivad vesiniksidemed Ensüüm ligaasi abil ühendatakse eri päritolu DNA lõigud omavahel kovalentsete sidemetega kokku - tekib rekombinantne DNA molekul Geeninokaut 1. Geenivektor (vigane 5. Tekib kimäärne embrüo geen+marker) viiakse 6. See embrüo viiakse hiire embrüonaalsetesse tüvirakkudesse. hiire emakasse 2. Vektor satub ristsiirdega 7. Sünnivad kimäärsed genoomi. hiired (neid hoitakse) 3. Selektiivsöötmel jäävad 8. Järgneva ristamise ellu mutantsed rakud, tulemusena sünnib ka need on nokautrakud. homosügootseid 4
fuktsioon kaotatud. Transgenees on ohtlikum, ebaloomulikum. Mis liiki oli esimene transgeenne imetaja ? Millal ta sündis ? Esimene transgeenne imetaja oli hiir, kelle genoomi oli viidud roti kasvuhormooni geen. Ta sündis 1981. Mille poolest oli eriline lammas Polly ? Lammas Polly (ja Molly) oli esimene tuumkloonitud ning samal ajal ka transgeenne imetaja. Lammas Dolly oli esimene edukas tuumkloonitud imetaja. Mida nimetatakse geenivektoriks ja kuidas seda tehakse ? Geenivektor on siiratav geen ühendatud sellisesse DNA- või RNA-kompleksi, mis saab siseneda rakku ja integreeruda selle genoomi. Plasmiidi ja DNAd töödeldakse sama restriktaasiga, et lõigata need katki samasuguse nukleotiidjärjestuse kohalt. Saadud DNA lõik liidetakse plasmiidiga ligaasi abil ning rekombinantne plasmiidne geenivektor on loodud. Mille poolest erineb embrüonaalkloonimine tuumkloonimisest ja mis tekitas tugeva eetilise vastuseisu tuumkloonimisele ?
tööstuses. Geenitehnoloogia- teadusharu, milles DNA manipuleerimisega muudetakse rakkude, organismide ja viiruste geneetilist infot. GMO- organism või viirus, mille geene on geenitehnoloogiliste meetoditega muudetud või mille genoomi on siiratud uusi geene. Transgeenne organism- organism, kelle genoomi on molekulaarsete meetoditega viidud võõr DNA. Geeninokaudiga organism- organism, kelle teatud geen on maha surutud. 17.Mis on geenivektor? Milleks kasutatakse? Geenivektoriks nim. Seda kui soovitud geen on lisatud. 18.Bakterite ja GM-bakterite kasutamise biotehnoloogias. - antibiootikumide tootmine - vitamiinide saamiseks - aminohapete saamiseks - paksendajate valmistamiseks - orgaaniliste hapete tootmiseks - etanooli valmistamiseks 19. Mis piiarb GM-bakterite kasutamist keskkonna keskkonna puhastamisel? Kuna ei teata täpselt, mis ja kui suurt kahju see kaasa võib tuua ehk kuidas see loodusele mõjub. 20.GM-toit
Geenitehnoloogia? GMO? Transgeenne organism? Geeninokaudiga organism? Vastus: Biotehnoloogia- bioloogilistel protsessidel põhinev tehnoloogia, et toota inimesele vajalikke ühendeid või muuta organismide pärilikkust Geenitehnoloogia- tegeleb DNA-lõikude eraldamise, töötlemise ja siirdamisega GMO- geneetiliselt muundatud organism Transgeenne organism- ühte organismi viiakse teise liigi geene Geeninokaudiga organism- organism, kus üks või mitu geeni on välja lülitatud 17. Mis on geenivektor? Milleks kasutatakse? Vastus: Geenide ülekandemehhanism bakterite või viiruste abil Viiruse genoom viiakse geeni, mida tahetakse üle kanda, paljunemise geenid surutakse maha Ülekantavad geenid viiakse bakterite plasmiidi, plasmiid siseneb rakku. 18. Bakterite ja GM-bakterite kasutamine biotehnoloogias. Vastus: Tööstuses (lisatakse pesupulbritele Toiduainetööstuses: laktaas, kümosiin, suhkrusiirup tärklisest, toidupaksendajad, värvained
GMO aretuse vastu · Kahjurid võivad muutuda immuunseks · Geenid võivad üle kanduda umbrohule · Erinevate organismide geenide koostoime võib olla ettearvamatu · GM-taimede maitseomadused on tavaliselt halvemad Geeninokaut Geeninokaut geenitehnoloogiliselt rikutud geeniseisund. Geen lülitatakse välja. On loodud sadade geenide suhtes ,,nokauti loodud" hiiri. Tehnika on keeruline : 1. Geenivektor ( vigane geen marker ) viiakse hiire embrüonaalsetesse tüvirakkudesse 2. Vektor satub ristsiirdega genoomi 3. Selektiivsöötmel jäävad ellu mutantsed rakud, need on nokautrakud. 4. Nokautrakud siirdatakse uude embrüoblasti 5. Tekib kimäärne embrüo 6. See embrüo viiakse hiire emakasse 7. Sünnivad kimäärsed hiired (neid hoitakse) 8. Järgneva ristamise tulemusena sünnib ka homosügootseid nokauthiiri Mudelhiired haiguste uurimiseks
20. geenitehnoloogia -- molekulaargeneetika rakendusharu, DNA-fragmentide (geenide) siirdamine rakkude ja organismide geneetilise informatsiooni muutmiseks või nende käsutamine pärilike haiguste diagnoosimisel ja indiviidide geneetilisel tuvastamisel. 37 21. geenivaigistus - geeni avaldumise takistamine epigeneetiliste mehhanismidega transkriptsiooni või translatsiooni tasemel geeni struktuuri rikkumata. 22. geenivektor (geenisiirdaja) - rekombinantse DNA või RNA konstrukt, milles siiratav geen on ühendatud (tavaliselt viiruse või plasmiidi) elementidega, mis tagavad selle sisenemise rakku, integratsiooni ja avaldumise rakus. 23. geneetiliselt muundatud organism - tavakeeles populaarne väljend transgeense ehk siirdgeense organismi tähistamiseks. 24. genoomipank - bakterikloonides säilitatav inimese genoomi DNA-fragmentide
ühendatud eri liikidelt pärit geenidest ning muudest järjestuslõikudest. · Transgeenne organism organism või rakk, mille genoomis sisaldub, avaldub ja pärandub järglastele teiselt liigilt pärit geen; loodud geenitehnoloogilise protseduuriga. · GMO lühend väljendist ,,geneetiliselt muundatud organism". tavakeeles populaarne väljend transgeense ehk siirdgeense organismi tähistamiseks. · Geenivektor rekombinantse DNA või RNA konstrukt, milles siiratav geen on ühendatud (tavaliselt viiruse või plasmiidi) elementidega, mis tagavad selle sisenemise rakku, integratsiooni ja avaldumise rakus. · Geeninokaut geenitehnoloogiliselt rikutud geeniseisund. · Geeniteraapia geenitehnoloogiline meetod geneetiliste haiguste raviks või leevendamiseks; seisneb normaalse inimgeeni siirdamises defektiga indiviidi
Kuidas geenid kohale viia? (GMO-de saamine) 1) Bakteri plasmiidiga 2) Viirustega. Kui lisatud soovitud geen, nim. Geenivektoriks. 3) Kullapüstoliga 4) Taimedesse agrobakteriga Viiruse DNA-le lisatakse geen, mille ta rakku viib. Sellist kandurviirust nim. Viirusvektoriks. Üle viidavale geenile on markergeen külge pandud see helendab. Näiteid: loomadest, taimedest, bakteritest. Ei leidnud neid kuskilt hetkel. Geeninokaut Geen lülitatakse välja. Geenitehnoloogiliselt rikutud geenivektor. Organite kasvatamiseks GM-loomade baasil. Mudelhiired-haiguste uurimiseks. Kimäär organism, kelle keha koosneb erineva geneetilise päritoluga rakkudest. 1.3 Geenitehnoloogia Võimalused: 1) asendada haige geen tervega 2) vaigistada haige geen Neid tegevusi ei teha munarakuga, need ei pärandu järglastele. Transgenees Geeniteraapia · Viiakse geen sugurakkudesse · viiakse geen koerakkudesse, ei pärandu.
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 · tekib kimäärne embrüo · see embrüo viiakse hiire emakasse · sünnivad kimäärsed hiired · järgneva ristamise tulemusena sünnivad ka homosügootsed nokauthiired
meditsiiniliselt oluliste inimese valkude tootmiseks. Raskusi valmistas asjaolu, et eukarüootse 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
6/42) Geenivektoriks (geenisiirdaja) nimetatakse DNA konstrukte, mis tagavad siiratava geeni sisenemise rakku, integratsiooni ja avaldumise rakus. Bakteritel leitav ensüüm lõikab plasmiidi DNA lahti kindla järjestuse kohalt, sama bakteri ensüümiga lõigatakse välja siiratava geeni sisaldav DNA fragment. Plasmiid ja DNA-fragment segatakse kokku ja nende otsad ühinevad. DNA ühendatakse ligaasiga (ensüüm) töötlemisel ning tekib rekombinantne geenivektor, mis sisaldab siiratavt geeni. 7/42) Transgeensete imetajate saamine on keerukas seetõttu, et on keeruline geenivektori viimine viljastatu munarakku, ilma munarakku kahjustamata. Samuti ei ole õnnestunud luua geenivektoreid, mis intgreeruksid genoomi DNA- sse soovitaval kohal, nad võivad kahjustada olemasolevaid geene. Siiratav geen peab olema ka varustatu koespetsiifilise promootoriga, mis tagaks geeni avaldumis täpselt sealt, mil soovitakse. Kulukas on transgeensete imetajate
Vt ka embrüonaalsed, nabaväädivere ja täiskasvanu tüvirakud. 43. Geeninokaut geenitehnoloogiliselt rikutud (,,nokauti löödud") geeniseisund. 44. Geenitehnoloogia (tehnogeneetika, insenergeneetika) molekulaargeneetika rakendusharu, DNA-fragmentide (geenide) siirdamine rakkude ja organismide geneetilise informatsiooni muutmiseks või nende kasutamine pärilike haiguste diagnoosimisel ja indiviidide geneetilisel tuvastamisel. 45. Geenivektor (geenisiirdaja) rekombinantse DNA või RNA konstrukt, milles siiratav geen on ühendatud (tavaliselt viiruse või plasmiidi) elementidega, mis tagavad selle sisenemise rakku, integratsiooni ja avaldumise rakus. 46. Geneetiliselt muundatud organism (GMO) tavakeeles populaarne väljend transgeense ehk siirdgeense organismi tähistamiseks. 47. Genoomipank (geenipank, ,,DNA-raamatukogu") bakterikloonides säilitatav inimese
4. ,,Vegetatiivse" sügoodi areng kultuuris 5. Embrüosiirdamine surrogaatemale 6. Kloonitud organism on geneetiliselt identne tuumadoonoriga Rekombinantne DNA DNA molekul, milles on ühendatud eri liikidelt pärit DNA- fragmendid. Restriktaasiga lõigatakse lahti ja ligaasiga ühinevad ahelate otsad kovalentse sidemega. GMO geneetiliselt muundatud organism Transgeenne organism isendi genoomi on siirdatud võõrliigi geene Geenivektor siirdajad. Rekombinantne geenivektor sisaldab siiratavat geeni Transgeensed imetajad toodavad piimas või veres inimese ravivalke või toidulisandeid Transeegnsed taimed: Parandada saaduste tarbekvaliteeti Suurendada vastupidavust haigustele ja kahjurputukatele Tõsta taluvust umbtõrje kemikaalide suhtes Tõsta karmide keskkonnatingimuste taluvust 8 Inimene Inimene kuulub loomariiki/imetajate hulka:
antikehade tootmiseks · Embrüosiirdamine- arengu algusjärgus oleva embrüo ülekanne indleva looma või rasestumisvalmis naise emakasse · In vitro- katseklaasis · Pronukleus- munaraku ja spermi ühinemiseelsed tuumad · Geeninokaut- lülitatakse välja olemasolev geen · Reproduktiivne kloonimine- indiviidide vegatatiivne paljundamine · Terapeutiline kloonimine- embrüonaalsete tüvirakude kasutamine rakuteraapias · Geenivektor- sisaldab siirdatavat geeni (geenivektorite loomisel kasutatakse bakterite plasmiide) · Genoomipank e. DNA pank- bakterites ja pärmseentes kloonitud DNA fragmendid · DNA püss- geenide siirdamiseks loodud. Sellega tulistatakse taimerakku pisikesi kulla või volframiosakesi, mille peale on eelnevalt seotud võõras DNA (GMO-de loomine) · Markertunnus- geenisiirde õnnestumise tuvastamiseks (nt jaanimardika geen, mis paneb helendama)
materjaliteaduses, arstiteaduses, nanotehnoloogias, keskkonnakaitses. 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
Teatakse täpselt, millist geeni üle kantakse, mis muutub uues sordis. Põldudel kasutatakse vähem keskkonnamürke. See on täppissordiaretus. GMO-aretuse vastu: Kahjurid võivad muutuda immuunseks. Geenid võivad üle kanduda umbrohule. Erinevate organismide geenide koostoime võib olla ettearvamatu. GM-taimede maitseomadused on tavaliselt halvemad. Geeninokaut Geen lülitatakse välja. On loodud sadade geenide suhtes "nokauti löödud" hiiri. Tehnika on keeruline: 1.Geenivektor (vigane geen+marker) viiakse hiire embrüonaalsetesse tüvirakkudesse. 2.Vektor satub ristsiirdega genoomi. 3.Selektiivsöötmel jäävad ellu mutantsed rakud, need on nokautrakud. 4. Nokautrakud siiratakse uude embrüoblasti 5. Tekib kimäärne embrüo 6. See embrüo viiakse hiire emakasse 7. Sünnivad kimäärsed hiired (neid hoitakse) 8. Järgneva ristamise tulemusena sünnib ka homosügootseid nokauthiiri. Geeniteraapia Inimesel on teada üle 3000 päriliku puude. Kaks võimalust:
imikutele (ka üleüldiselt) kasulikum kui tavaline lehmapiim. Õ. lk. 43-48 1. Transgeensete taimede loomise joonis! 2. Nimeta kultuurtaimede muundamisel olnud 4 peamist taotlust! *parandada saaduste tarbekvaliteeti; *suurendada vastupidavust haigustele ja kahjurputukatele; *tõsta taluvust umbrohutõrje kemikaalide suhtes; *tõsta karmide keskkonnatingimuste taluvust. 3. Mida kasutatakse peamiselt geenivektori ülekandeks? Mis on geenivektor? Geenivektori ülekandeks kasutatakse peamiselt agrobaktereid. Geenivektor ehk geenisiirdaja on rekombinantse DNA või RNA konstrukt, milles siirdatav geen on ühendatud(tavaliselt viiruse või plasmiidi) elementidega, mis tagavad selle sisemise rakku, integratsiooni ja avaldumise rakus. 4. Kus ja millal loodi esimene USA Toidu- ja Ravimiameti poolt turule lubatud geneetiliselt muundatud toiduvili? Mis on toiduvilja nimi?
mis muutub uues sordis. • Põldudel kasutatakse vähem keskkonnamürke. See on täppissordiaretus. GMO-aretuse vastu: • Kahjurid võivad muutuda immuunseks. • Geenid võivad üle kanduda umbrohule. • Erinevate organismide geenide koostoime võib olla ettearvamatu. • GM-taimede maitseomadused on tavaliselt halvemad. Geeninokaut Geen lülitatakse välja. On loodud sadade geenide suhtes “nokauti löödud” hiiri. Tehnika on keeruline: 1. Geenivektor (vigane geen+marker) viiakse hiire embrüonaalsetesse tüvirakkudesse. 2. Vektor satub ristsiirdega genoomi. 3. Selektiivsöötmel jäävad ellu mutantsed rakud, need on nokautrakud. 4. Nokautrakud siiratakse uude embrüoblasti 5. Tekib kimäärne embrüo 6. See embrüo viiakse hiire emakasse 7. Sünnivad kimäärsed hiired (neid hoitakse) 8. Järgneva ristamise tulemusena sünnib ka homosügootseid nokauthiiri. • Mudelhiired – haiguste uurimiseks. . • Organite
tuvastamisel. Geeniteraapia ehk geeniravi on geenitehnoloogiline meetod geneetilise haiguste raviks või leevendamiseks, seisneb normaalse inimgeeni siirdamises defektiga indiviidi 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 sisemise rakku, integratsiooni ja avaldumise rakus. Geneetiliselt (GMO) tavakeeles väljend transgeense organismi muundatud organism tähistamiseks. Genoom ühes liigiomases kromosoomikomplektis sisalduv geneetiline materjal.
muutub uues sordis. · Põldudel kasutatakse vähem keskkonnamürke. See on täppissordiaretus. GMO-aretuse vastu: · Kahjurid võivad muutuda immuunseks. · Geenid võivad üle kanduda umbrohule. · Erinevate organismide geenide koostoime võib olla ettearvamatu. · GM-taimede maitseomadused on tavaliselt halvemad. Geeninokaut Geen lülitatakse välja. On loodud sadade geenide suhtes "nokauti löödud" hiiri. Tehnika on keeruline: 1. Geenivektor (vigane geen+marker) viiakse hiire embrüonaalsetesse tüvirakkudesse. 2. Vektor satub ristsiirdega genoomi. 3. Selektiivsöötmel jäävad ellu mutantsed rakud, need on nokautrakud. 4. Nokautrakud siiratakse uude embrüoblasti 5. Tekib kimäärne embrüo 6. See embrüo viiakse hiire emakasse 7. Sünnivad kimäärsed hiired (neid hoitakse) 8. Järgneva ristamise tulemusena sünnib ka homosügootseid nokauthiiri. · Mudelhiired haiguste uurimiseks. . · Organite
Plasmiid ja DNA-fragment segatakse kokku, ”kleepuvad otsad” ühinevad. DNA ühendatakse ligaasiga töötlemisel.). Kuna niisama lihtsalt ei ole võimalik inimese geene bakteri plasmiidi sisestada, kasutatakse selleks ensüüm transkriptaasi. Eraldatakse huvipakkuvast geenis mRNA ja pöördtranskripeeritakse selle järgi vastav komplementaarne DNA. See ühendatakse plasmiidiga ja saadud geenivektor lülitub bakteriraku koosseisu. Transgeensed imetajad toodavad nt inimesele vajalike hormoone (kasvuhormoon, vasikas Juuni). Vajalik geen viiakse otse munarakku või kasutatakse viiruseid. Transgeensed taimed. Neid luuakse peamiselt põllumajanduslikel eesmärkidel. Nende muutmise põhjused: parandada saaduste tarbekvaliteeti (säilivust, välimust, ainelist koostist); suurendada nende vastupidavust haigustele ja kahjurputukatele; tõsta
Siiratav geen tuleb ühendada mikro organismi DNA või RNAga. Selliseid DNA konstrukte nimetatakse geeni vektoriteks ehk siirdajateks. Vaatleme plasmiidse geenivektori saamist. Plasmiid on baketeris. See on DNA väike rõngas. 1) Restriktaas lõikab selles DNA lahti. 2) Sama restriktaasiga lõigatakse lõik inimese genoomist. Need ühinevad komplentaalselt. 3) Plasmiid ja DNA konstrukt segatakse kokku, kleepuvad otsad ühinevad. Nii saadakse lõppkokkuvõttes plasmiidne geenivektor, mis omakorda sisestatakse bakterorganismi. Tänu sellele tehnikale on võimalik luua DNA panku. Need osutuvad vajalikuks teaduslikel eesmärkidel. Nendest bakteritsest saab alati eraldada DNA lõike. Tänapäeval on teada, et terve DNA sisaldab kodeeritavaid lõike ehk eksoneid ja mitte kodeeritavaid lõike ehk introneid. Eksonid on vajalikud selleks, et sünteesida mRNAd, mis omakorda peaks määrama ära valgud. On võimalik saada aga sellist
seemnerakud (spermid). Gastrula (karikloode) - enamiku loomade (ka inimese) lootelise arengu varajane staadium, mis areneb blastulast (alamatel loomadel), või blastotsüstist (kõrgematel imetajatel). Geen - DNA lõik mis määrab ära ühe RNA molekuli sünteesi. Geenifond - liigi või populatsiooni kõigi geenide ja nende erivormide (alleelide) kogum. Geeninokaut - geenitehnoloogiliselt rikutud (,,nokauti löödud") geeniseisund. Geenisiirdaja - vt. geenivektor. Geenitehnoloogia (tehnogeneetika, insenergeneetika) - molekulaargeneetika rakendusharu, DNA-fragmentide (geenide) siirdamine rakkude ja organismide geneetilise informatsiooni muutmiseks või nende kasutamine pärilike haiguste diagnoosimisel ja indiviidide geneetilisel tuvastamisel. Geenitehnoloogia - molekulaargeneetika haru, rakkude ja organismide geneetilise informatsiooni muutmine DNA molekuli osade siirdamisega.
Probleem- inimese DNA-s on intronid, mitte kodeerivad lõigud, mida bakter ei suuda eristada. Lahendus- pöördtranskriptaas (transkriptsiooni vastandprotsess). Saame RNA-le vastava „puhta“ DNA lõigu, mille saab lisada plasmiidi. Tulemus- bakter, kes suudab toota nt insuliini. Inimese rakkudest eraldatakse huvipakkuva geeni mRNA (intronid kõrvaldatud) ja pöördtranskribreeritakse selle järgi vastav komplementaarne DNA. See ühendatakse plasmiidiga nind saadud geenivektor lülitub bakteriraku koosseisu. Selline transgeenne bakter toodab lisaks enda valkudele ka inimese. GMO mikroorganismide kasutamine Suhteliselt lihtsasti loodav, kui on olemas, siis on nende abil tootmine odav. Genoomi pangad- e DNApank Valkude tootmine Vaktsiinide tootmine Tööstuslikud ensüümid- juustutööstus Transgeensed loomad. I oli hiir, kelle genoomi viidi roti kasvuhormooni geen. Geenivektorite ülekandeks
annaabi.ee 
