Inimese genoomi projekt (ajalugu, eesmärgid, ELSI, strateegiad). 1956 a. esimene inimgenoomi füüsikaline kaart 1977 a.Sanger: dideoksü sekveneerimise metoodika 1980 a. Botstein: geneetiline kaart RFLP-de alusel 1981 a. Sanger: mitokondriaalse genoomi järjestus 1987 a. USA DoE initsiatiiv inimgenoomi uurimiseks 1988 a. USA NIH loob National Center of Human Genome Research, paralleelselt luuakse HUGO 1990 a. algab HGP 1992 a. Weissenbach: esimene mikrosatelliitidel põhinev geenide aheldatuse kaart 1995 a. Lander: esimene STS põhinev aheldatuse kaart 1999 a. Sanger Center: esimene inimkromosoomi (22) täielik järjestus 2001 a. 90% inimgenoomist sekveneeritud (Celera ja HGSC) 2003 a. inimgenoom on 99% ulatuses sekveneeritud
ka teisi näitajaid, näiteks kui pikk on oodatav eluiga, kui atleetiline on inimese lihastüüp, kui tundlik on nahk päikesevalguse suhtes ja millist pikkust on täiskasvanuna oodata. Eq: Kes me kui inimesed täpselt oleme saab tulevikus veelgi selgemaks, kuid analüüsid on juba paljastanud, et pilti evolutsiooniliselt optimaalsest genoomist pole olemas. Arvatavalt on meil kõigil 150-200 defektset geenieksemplari. Üks suurim inimgenoomi kaardistamise motivatsioone on soov elada pikka aega parema tervise juures. Hetkel annab genoom meile väga selge vastuse vaid ühest defektsest geenist põhjustatud haruldaste haiguste korral. Komplekssete haiguste puhul on vastuseks statistiliste tõenäolisuste kogum, millega on raske midagi peale hakata. Geneetiliste riskide tundmise mõte on aga ka õigeaegse ennetamise võimaluses. Genoom võib arsti jaoks diagnoosimisel olla suureks abiks.
millest eelnevalt on tuum eemaldatud. Ajalooliselt olulised hetked: · Konna kloonimine 1952. aastal (Thomas J. King and Robert W. Briggs). · 1984. aastal üritasid McGrath ja Solter kirjeldatud meetodil kloonida hiirt, kuid ebaõnnestusid. · 1996. aastal klooniti lammas Dolly (elas 6 aastaseks suri kopsuhaigusesse) · Sellele eelnes ligi 300 ebaõnnestunud eksperimenti. · 26 juuni 2000 valmis inimgenoomi kaart 90%. · 2002 aasta aprillis selgitati inimgenoom täielikult välja. Ka teiste kloonitud imetajate puhul (siga, kass, lehm jne.) on edukus olnud vaid mõned protsendid TRANSGEENSED ORGANISMID Geneetiliselt muundatud organism ehk GMO on elusolend (bakter, taim, loom), kelle pärilikkuse ainet (DNA-d) on geenitehnoloogilisi võtteid kasutades kunstlikult muudetud. Võrreldes tavapäraste sordi- ja tõuaretusmeetoditega on geneetilise muundamise suureks
Uusaja alguses (17. saj.) hakkasid mõned teadlased jagama inimesi „rassideks“, väites, et rassidel on erinevad bioloogilised omadused ja tunnused. Tänapäeval leitakse, et rass on sisutu mõiste, millega ei saa kirjeldada bioloogilisi või psühholoogilisi erinevusi inimeste vahel. „Rass“ ei ole bioloogiline tunnus. Mõte, et inimesed on “rasside” kaupa bioloogiliselt erinevad, hakkas koost lagunema juba 1960ndatel (nt. ameerika antropoloog Frank Livingstone´i tööd) ning inimgenoomi uurimused1 on näidanud, et inimestevahelised geneetilised erinevused on väikesed ning need ei anna alust inimeste kategoriseerimiseks rassideks. “Rass” on sotsiaalne konstruktsioon, mida kasutatakse veel ka tänapäeval (nt. sageli kasutatakse seda poliitilises võimuvõitluses) ning mis mõjutab inimestevahelist suhtlust. Rasside idee on tekkinud kahe peamise teguri mõjul, milleks on Euroopa koloniaalvallutused ja valgustusaja mõttemudelid.
Eukarüootse geeni osad on - promootor (ja enhaanser) - ekson(id) - intron(id) - 5’ mittetransleeritav osa (5’ UTR) - 3’ mittetransleeritav osa (3’ UTR) Eksonid ja Intronid Eksonid on geenis olevad järjestused, mis moodustavad lõpliku mRNA molekuli. Intronid on vahepealsed järjestused, mis lõigatakse välja kui algne primaarne transkript (premRN, ka hnRNA) protsessitakse mRNA-ks. Inimgenoomi olulisemad parameetrid Inimese suurim geen on düstrofiin (DMD) Katab genoomist ca 2.4 miljonit aluspaari, 79 eksonit Mutatsioonid düstrofiini geenis (DMD) põhjustavad Duchenne’i ja Becker’i muskulaarset düstroofiat Geeni ekspressiooni tase võib olla väga erinev Erinevate geenide avaldumine võimaldab
areng, elektromobiilsuse ja muu säästva transpordi arendamine, energia tehnoloogiate areng) – on võimalus, sest biotehnoloogiate areng võib tulevikus asendada nii kütuse kui ka kemikaalide ja plastide tootmiseks vajaminevat naftat. Võimalused arendamiseks, biomassi- ning lõpp-produkti tootmiseks. Tehnoloogiate konvergents kiireneb - avab uusi võimalusi mõne ala eriteadmisi erinevates ärivaldkondades rakendada ehk väärtusahelaid juurde hõivata. Inimgenoomi uuringud muutuvad laialdasemaks – on võimaluseks saavutada eeliseid inimgenoomi kasutuse alase kompetentsi ja äri alal... MAJANDUSEGA SEOTUD TRENDID Võimalused Ohud Maailma majanduskeskme nihkumine Aasiasse „peak oil“ ja naftatootmise vähenemine – võib mõjutada Eesti
tüvirakkude kultuurliinid. Esimest korda jäljendatakse looma (Ümarussi Chaenorhabditis elegans) kogu genoom. 1997: Sotimaal sünnib esimene täiskasvanu rakust kloonitud imetaja - lammas Dolly. 1994: FDA lubab toiduturule esimese GMO - transgeense tomati. 1990: Esimene edukas geeniteraapia kaasasündinud immuunpuudlikkusega inimlapsel. Saadakse esimene putukakindel teravili - Bt-mais. Esimene transgeenne selgroogne (forell) on välikatsetes. Alustatakse inimgenoomi projekti. 1986: Alustatakse esimese biotehnoloogilise vähivastase ravimi - interferooni tootmist. Esimene transgeenne (GM-) taim (Bt-tubakas) on välikatsetes. 1985: "DNA-sõrmejäljed" on esmakordselt asitõendina kohtus (USA). 1983: Kary B. Mullis loob DNA polümeraasse ahelreaktsiooni metoodika. (Saab selle eest 1993 Nobeli preemia.) 1982: USA-s lubatakse kasutusele võtta esimene biotehnoloogiline ravim - bakterist toodetud inimese insuliin. Sooritatakse
Genoomis toimunud arvukalt duplikatsioone (polüploidiate teke). Mus musculus genoom: Lõpetatud aastal 2002. MGSC (Mouse Genome Sequencing Consortium) poolt 7x kaetud ja katab 96% genoomist (2,6 Gb), hiireliinil C57BL/6j. Avalik andmebaas, Celera hiire genoom 2001 a. Genoom 6x kaetud. Liin 129x1/SvJ,DBA/2J. Kommertsiaalne andmebaas, 2004 a. 90% Rattus norvegicus genoomist (2,75 Gb) RGSPC poolt. 8. Inimese genoomi projekt (ajalugu, eesmärgid, ELSI, strateegiad). 1956 a. esimene inimgenoomi füüsikaline kaart, 1977 a. Sanger: dideoksü-sekveneerimise metoodika, 1980 a. Botstein: geneetiline kaart RFLP-de alusel, 1981 a. Sanger: mitokondriaalse genoomi järjestus, 1987 a. USA DoE initsiatiiv inimgenoomi uurimiseks, 1988 a. USA NIH loob National Center of Human Genome Research, paralleelselt luuakse HUGO, 1990 a. algab HGP, 1992 a. Weissenbach: esimene mikrosatelliitidel põhinev geenide aheldatuse kaart, 1995 a. Lander: esimene STS põhinev aheldatuse kaart, 1999 a
Kaksikheeliksi ainus muutuv osa on nelja aluse järjekord Molekuli ehitus näitab, kuidas see tänu unikaalsele neljatähelisele koodilie iseennast kopeerida suudab. Selle keemilise detektiivitöö eest said nad Nobeli auhinna. (Davies, 2001) 1970ndatel aastatel toimus insenerigeneetika revolutsioon, mille käigus teadlased leiutasid uusi viise DNA käsitlemiseks ja hakkasid uurima inimgeene. 1990ndate alguses alustati auahne rahvusvahelise Inimgenoomi Projektiga eesmärgiks koostada inimese täielik käsiraamat, lugedes ära kolme miljardi keemilise aluse täpne järjestus inimese DNA s. 2002 aastaks viidi lõpule DNA esmajärjestuse kindlakstegemine. (Davies, 2001) 1953 aasta Francis Crick ja James Watson kaksikheeliksi avastusele on sarnast tähelepanu pälvinud vaid 1996 aastal sündinud lammas Dolly, kes klooniti 6 aastase lamba põierakust. Dolly elu ei alanud tavapärasel viisil muna-ja seemneraku ühinemisel
Valkude evolutsioon. Molekulaarsed fülogeneesipuud näitavad valkude ja nukleiinhapete järjestuste evolutsioonilist sugulust. 153. Hominoidide evolutsioon. Toimus ühistest eellastest ja eelkõige tänu erinevatele kromosoommutatsioonidele. 154. Molekulaarne kell. Molekulaarse evolutsiooni kiirus on võrdlemisi püsiv ja võimaldab hinnata divergeerumiste aega. 155. Evolutsiooni kiirus. M. Kimura järgi toimub inimpopulatsioonides keskmiselt 0,57 nukleotiidivahetust inimgenoomi kohta aastas. 156. Allopatriline liigiteke. Liigiteke, mis on vähemalt osaliselt põhjustatud geograafiliselt isolatsioonist. 157. Sümpatriline liigiteke. Uute liikide eristumine populatsioonidest, mis asustavad samu või kattuvaid geograafilisi piirkondi. 158. Mitokondriaalne Eeva. Ehk ema-DNA. Mitokondrid kanduvad munarakuga järglasele mööda emaliini. 159. Y-kromosoomne Aadam. Y-kromosoomi muutlike osade
a. geen Dfd) transkribeeritakse samas suunas, homeootilistes geenides ei ole introneid. 259. Günandromorfid: 1 X-kromosoom on kadunud, edaspidi moodustus organismis kahete tüüpi rakud (XX ja X0 rakud), XX/X0-mosaiigid arenevad organismideks, kelle vasak kehapool on emasorganismi tunnustega (XX) ja parem kohapool on isasorganismi tunnustega (X0), iga rakk arendab välja oma sugulise fenotüübi sõltumatult teisest rakust, suguline mosaiik 260. Inimese genoom: 20 000- 25 000 struktuurgeeni, Inimgenoomi Organisatsioon e. HUGO- esimene direktor James Watson, eesmärgiks kaardistada kõik inimese geenid, sekveneerida inimese kõik 24 kromosoomi, konstreerida inimese genoomi füüsikaline kaart 261. Antikeha geenide assembleerimine: a)Kerge ahela lambdageenide assambleerimine kahest geenisegmendist b)Kerge ahela kapageenide assambleerimine kolmest geenisegmendist c)Raske ahela geenide assambleerimine neljast geenisegmendist d)Varieeruvad ühendamissaidid 262
haigus. Üldiselt on vähi tekkel tegemist mitmete geenidega, mis vähi väljaarenemiseks peavad kõik muteeruma. Vähi tekke sagedust vähendab siiski olukord, kus vastavate geenide mutatsioonid ei pruugi tekkida ühes ja samas rakus ning rakk ei muutu kasvajalikuks. Mitme mutatsiooni esinemise tõenäosus suureneb vanusega. Teisalt, kui mingi vähi geene organismis pole, siis puudub sel organismil ka eelsoodumus vastava haiguse tekkeks. 6. Farmakogeneetika. Personaalmeditsiin. Inimgenoomi puhul on päevakorda tõusnud personaal- ehk individuaalmeditsiini küsimused. Ravimid pole universaalsed – nende toime sõltub organismist, tema genotüübist. Seega, kui meil oleksid nn geneetilised ravimid, mis toimivad vaid kindlate geenide ja genotüüpide puhul, oleks ravi kindlasti palju edukam. Personaalmeditsiini tungimine igapäevameditsiini on seniste teadsandmete põhjal veel kauge ootus. KOHTUMEDITSIINIS – inimeste tuvastamine DNA fingerprinting
annaabi.ee 
