teisele üle ja seega kandub üle ka mingi uus tunnus, nt hakkab taim ise sünteesima valku, mis on putukatele mürgine Milleks Biotehnoloogia firmad lubavad, et GM- kultuuride abil vähendatakse põllumajanduses kasutatavate mürkide kogust, aidatakse põllumeestel kergema vaevaga saada rohkem saaki, leevendatakse vaestes riikides näljahäda ja vitamiinivaegust. Kuidas GMO-sid luuakse? Bakterite abil „DNA püssi“ abil antibiootikumiresistentne markergeen DNA osake – promootor. Kus kasvatatakse GM põllukultuure kasvatatakse praegu 29 riigis kokku 160 miljonil hektaril ja sellega tegeleb 16.7 miljonit põllumeest. 2011. aastal suurenes GM põllukultuuride kasvatamine võrreldes 2010. aastaga 8% võrra. Kõige kiirem tõus (20%) oli Brasiilias, aga ka Euroopas suurenes Bt-maisi kasvatamine võrreldes eelmise aastaga 20% võrra. Tõus peamiselt Hispaanias ja Portugalis.
tekivad kleepuvad otsad-DNA ahelale jäävad ühe ahelalised otsad Kahe erineva DNA kokkupanemine toimub kleepuvate otste abil, ahelate seostumiseks läheb vaja ligaasi 2. tekivad tömbid otsad Geenide kohale viimine: 1. bakteri plasmiidiga 2. viirustega 3. Kui neile on soovitud geen lisatud nim teda geenivektoriks 4. kulla-või volframipüstoliga 5. taimedesseagrobakteriga 6. Kuidas aru saada,et tegu on geeni ülekandmisega ? - pannakse külge markergeen(helenduv), mida on võimalik UV kiirguses jälgida - kui enne stoppkoodonit on sisestatud GFP geen, siis vastava valgu süntees ei peatu enne, kui ka GFP valk on valmis 7. Kasutatakse kasvarakkude uurimiseks 8. Miks bakterirakus ei hakka geen kohe tööle ? - eükarüootsete rakkude DNA sisaldab geenides eri tüüpi piirkondi: eksoneid(määravad aminohappe jrk) ja introneid(ei ole kodeeritavad,ei sisalda infot aminohapete kohta).
· Geenide ülekandmine on võimalik restriktaaside abil o Restriktaasid on ensüümid, mida toodavad bakterid enesekaitseks- need lõikavad DNA lõikudeks, aga nii, et tekivad üheahelalised otsad- ,,kleepuvad otsad" o Selliste otstega DNA juppe on komplementaarsuse tõttu võimalik liita o Erinevate DNA-de liitmisel saadakse rekombinantne DNA · Kuidas aru saada, et soovitud geen on üle kandunud? o Üle viidavale geenile on markergeen külge pandud · Näiteks kasutatakse GFP (helenduv) geeni markerina o Kui uuritava geeni lõppu, enne stopp-koodoneid, on sisetatud GFP geen, siis vastava valgu süntees ei peatu enne, kui tka GFP-valk on valmis. · Nii saab üle viidud geeni avaldumist organismis kindlaks teha · Helenduv kärss · GM-bakterid toiduainetetööstuses o Ensüümid o Maitsetugevdajad o Magustajad o Värvuse parandamiseks
tekivad üheahelalised otsad – “kleepuvad otsad”.Selliste otstega DNA juppe on komplemen-taarsuse tõttu võimalik mugavalt liita.Erinevate DNA-de liitmisel saame rekombinantse DNA SLAID 6: RESTRIKTAASIDE JOONIS eelmisele slaidile sarnane seletus joonise põhjal SLAID 7: KUIDAS GEENID KOHALE VIIA? SLAID 8:KUIDAS ARU SAADA KAS GEEN ON ÜLE KANDUNUD? 1)Üle viidavale geenile on markergeen ka külge pandud (näiteks helenduv-GFP) 2)Nüüd kasutataksegi GFP geeni markerina: Kui uuritava geeni lõppu, enne stopp-koodoneid, on sisestatud GFP geen, siis vastava valgu süntees ei peatu enne, kui ka GFP-valk on valmis. 3)Nii saab iga valgu translatsiooni toimumist organismis uurida. SLAID 9: Erinevaid meetodeid on tegelikult ligi 15, aga räägin põgusalt enim kasutatavatest. Loomadel:
taimede kasvatamisel pole vaja kasutada putukatõrjevahendeid. Taimede muutmiseks tundetuks umbrohumürkide suhtes siirdatakse taime geen, mis kodeerib mürki lagundavat ensüümi. Selliselt muundatud taimed ei hävi taimemürkide kasutamisel, küll aga teised taimed, mis umbrohumürgiga kokku puutuvad. Neid GM-taimi nim. herbitsiiditolerantseteks. MARKERTAIMED- Geenisiirdamise õnnestumise kergemaks tuvastamiseks ja GM-taime äratundmiseks ühendatakse vajaiku siirdgeeniga mõnu markergeen,mis avaldub erilise tunnusena. Nt tubakataim,,millele on siiratud markerina lutsiferaasi kodeeriv geen jaanimardikalt. See ensüüm lõhustab lutsiferiini, tekitades helenduva ühendi, kui taime kastetakse lutsiferiini sisaldava veega. GEENITERAAPIA ehk geenravi seisneb enamasti normaalselt taliteva geeni siirdamises raske geneetilise puudega inimese mingi koe(organi) rakkudesse. Osal juhtudel seisneb ravi ka mutantse geeni avaldumise vaigistamises. Siiratakse sama liigi geene, neid
Kuidas geenid kohale viia? * Bakteri plasmiidiga nimetatakse teda geenivektoriks. * Viirustega * Kullapüstoliga (pipeti otsas element Kui neile on soovitud geen lisatud, kuld koos geeniga) * Taimesesse Agrobakteritega Selleks, et aru saada, kas sobiv geen on jõudnud organismi lisatakse sobivale geenile organismis helduv markergeen. 7. TRANSGEENSED LOOMAD Tähtsus: 1. Tahetakse saada kiire kasv 2. Sigade ja lammaste kaal kasvas 30% 3. Kalkunite munevus suureneb 4. Lihaloomad, kelle tailiha ja rasva osakaal on täpselt määratud 5. Forell jt. kalad kasvasid 2x suuremaks 8. TRANSGEENSED TAIMED: Et saavutada: 3. Herbitsiidiresistentsus 1. Putukaresistentsus 4. Suurem saagikus 2
suurus, maastiku mosaiiksus, tuuled, õhuvoolud, linnud, putukad, ilmastikutingimused jne. Geneetiline ebastabiilsus Mõned teadlased väidavad, et geneetilise modifitseerimise tehnoloogia iseenesest suurendab horisontaalset geenisiiret ja rekombineerumist. Potentsiaalselt viib see uute mikroorganismide ja viiruste tekkele, mille mõju keskkonnale ei ole võimalik ennustada. Siirdatud muundinfo edasine levik võib olla kontrollimatu. Tubakataimedest on antibiootikumile resistentne markergeen ülekandunud taimes leidunud baktereisse, samuti viirustesse. Seega võib geneetiline materjal levida edasi mitmesugustele mikroorganismidele, sealhulgas haigustekitajatele. Muundatud õietolmust toitunud mesilasel on muundinfo siirdunud mesilase soolebaktereile. Kuidas mõjutab see mesilase soole mikrofl oorat ning kas võõr-DNA võib siirduda sealt edasi ka mesilase keharakkudele, pole veel selge. Muundsuhkrupeedi juurtest on transgeenne materjal liikunud edasi mullabaktereile.
· GM kahurid · vastupidavam külmale · Igal org. Oma genoom · meditsiinilised uuringud 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
Erinevate DNA-de liitmisel same rekombinantse DNA. Kuidas DNA-d lõigata? Restriktaasid on ensüümid, mida toodavad bakterid enesekaitseks. Restriktaase on erinevaid, igaühel oma “äratundmiskoht” DNA-l. Restritaasid lõikavad DNA sagely nii, et tekivad üheahelalised otsad - “kleepuvad otsad”. Selliste otstega DNA lõike on komplementaarsuse tõttu võimalik mugavalt liita. Kuidas kergesti aru saada, et soovitud geen on üle kandunud? - üle viidavale geenile on markergeen külge pandud (GFP-geen). Miks bakterirakus ei hakka inimese geen kohe tööle? Meis on intronid ja eksonid, kuid bakteris neid ei ole. Kui tahame bakterisse geeni via, siis peame selle mRNA alusel tegema DNA, seda protsessi, pöördtranskriptsiooni viib läbi PÖÖRDTRANSKRIPTAAS. Edasi saab cDNA juba liita bakteri DNA-ga ning ta hakkab tootma inimese organismis esinevat valku. Kui kasutame baktereid sel viisil mõne teise liigi geenide säilitamiseks, same genoomipanga.
GMO-ks( geneetiliselt muundatud organism) GMO-sid on 2. tüüpi 1. organismid kellesse on viidud võõra liigi geene transgeensed org. 2. Organismid kelle geen on rikutud nii ,et ta ei avaldu ja muutus pärandub edasi- nokautorganism kuidas saab geene kohalt viia? Transgeensete organismide puhul · bakteri plastiididega · viirusega · kullapüstoliga · taimedesse agrobakteriga( kasvajat tekitav bakter taimel) Üle viidavale geenile on markergeen külge pandud. Näiteks kasutatakse GFP(helendav ) geeni markerina. Seda saadakse süvavee meduusidest. Kui uuritava geeni lõppu , enne stoppkoodonit on sisestatud GFP geen, siis vastava valgu süntees ei peatu enne ,kui ka GFP -valk on valmis Bakterid toodavad inimese valke alates 1978. aastast · esimene oli insuliin · Inimese kasvuhormoon · erütropoietsiin aneemia raviks · interferoon , mis reguleerib immuunsüsteemi · vere hüübimisfaktorid
organismides avalduvad ja ka järglastele päranduvad. Geeni nokaut=geenisihtimine suunatud mutageneesiga tekitatav geenirike, mis geeni avaldumise täielikult välistab. Sel viisil loodud organismid on nokaut-organismid. Luuakse DNA-konstrukt, mis sisaldab suure osa sihitava geeni nukleotiidijärjestusest, kuid selles on oluline viga, mis geeni avaldumist ei võimalda. Peale selle pannakse konstrukti ka mingi markergeen. See konstrukt sisestatakse rakku, see rekombineerub normaalse geeniga ja crossingoveriga tuleb mutantne geen, millel funktsiooni pole. GM Taimed ja nende ohud: 1. Herbitsiidikindlad(ohuks on see, et levib mujale tõrjumatu umbrohuna) 2. Bakteritoksiini tootjad loodusele ideaalis head, kuid imejad putukad nagu lehetäid ja lutikad jäävad ellu aga on mürgised hiljem lepatriinudele,
Selliste otstega DNA juppe on komplemen-taarsuse tõttu võimalik mugavalt liita. Erinevate DNA-de liitmisel saame rekombinantse DNA. Kuidas geenid kohale viia? Bakteri plasmiidiga Viirustega Kui neile on soovitud geen lisatud, nime- tame teda geenivektoriks. 3. Kullapüstoliga 4. Taimedesse Agrobakteriga Kuidas kergesti aru saada, et soovitud geen on üle kandunud? Üle viidavale geenile on markergeen ka külge pandud (näiteks helenduvGFP) Nüüd kasutataksegi GFP geeni markerina: Kui uuritava geeni lõppu, enne stopp- koodoneid, on sisestatud GFP geen, siis vastava valgu süntees ei peatu enne, kui ka GFPvalk on valmis. Nii saab iga valgu translatsiooni toimumist organismis uurida. Miks bakterirakus ei hakka inimese geen kohe tööle? Meie ja teiste loomade, seente ja taimede geenis on intronid ja eksonid.
Kleepuvad otsad ühinevad Rekombinantne plasmiid Kuidas geenid kohale viia? 1. Bakteri plasmiidiga 2. Viirustega Kui neile on soovitud geen lisatud, nime- tame teda geenivektoriks. 3. Kullapüstoliga 4. Taimedesse Agrobakteriga Kuidas kergesti aru saada, et soovitud geen on üle kandunud? Üle viidavale geenile on markergeen ka külge pandud (näiteks helenduv-GFP) Nüüd kasutataksegi GFP geeni markerina: Kui uuritava geeni lõppu, enne stopp- koodoneid, on sisestatud GFP geen, siis vastava valgu süntees ei peatu enne, kui ka GFP-valk on valmis. Nii saab iga valgu translatsiooni toimumist organismis uurida. Miks bakterirakus ei hakka inimese geen kohe tööle? Meie ja teiste loomade, seente ja taimede geenis on intronid ja eksonid.
on eelnevalt seotud sisestatav võõras DNA. Raku sees tuleb DNA kullaosa küljest lahti ja liitub rakutuumas pärilikkuse ainesse. Nii ühel kui ka teisel juhul õnnestub siirdamine vaid väikesesse hulka rakkudesse. ( LISA 1) Muundamiseks ei piisa vaid ühe geeni lisamisest. Tundmaks ära, millised rakud on sisestatatud võõra DNA vastu võtnud, on lisatakse sisestatavale geenile nt ka antibiootikumiresistentne markergeen (märgistusgeen). Selleks, et sisestatud uus pärilikkusmaterjal rakus tööle lülituks, lisatakse ka nn. käivitaja - DNA osake promootor. Sellise võõra kompleksi sisestamise kohta peremeesraku pärikkusaine kogumisse pole võimalik täpselt määrata, ta lülitub sellesse kõige vastuvõtlikumas kohas. Uue päriliku info lisandumisega mõjutatakse geenide vahel juba varem väljakujunenud vastastikuseid toimeid, mistõttu muundkultuurid on sageli osutunud nt
Kleepuvad otsad ühinevad Rekombinantne plasmiid Kuidas geenid kohale viia? 1. Bakteri plasmiidiga 2. Viirustega Kui neile on soovitud geen lisatud, nime- tame teda geenivektoriks. 3. Kullapüstoliga 4. Taimedesse Agrobakteriga Viirusvektor viib soovitud geeni rakku Kuidas kergesti aru saada, et soovitud geen on üle kandunud? Üle viidavale geenile on markergeen külge pandud. Näiteks kasutatakse GFP (helenduv) geeni markerina: Kui uuritava geeni lõppu, enne stopp-koodoneid, on sisestatud GFP geen, siis vastava valgu süntees ei peatu enne, kui ka GFP-valk on valmis. Nii saab üle viidud geeni avaldumist organismis kindlaks teha: vaatad ja näed, et helendub! Fluorestseeruv valk GFP on saadud meduusist. O.Shimura eraldas esimesena Nobeli preemia 2008 Plasmiid, mis sisaldab GFP-geeni ja
võõrad geenid pärilikuainesse. Teine meetod, mis on laialt kasutatud, võiks nimetada GNA püssiks. Selle abil võib taimerakku tulistada väikesi kulla- või volframiosakesi, kuhu oli ennem seotatud võõras DNA. Raku sees võõras DNA tuleb välja ja liitub raku pärilikkuse ainesse. Muundamiseks ei piisa vaid ühe geeni lisamisest. Tundmaks ära, millised rakud on sisestatatud võõra DNA vastu võtnud, lisatakse sisestatavale geenile nt ka antibiootikumiresistentne markergeen (märgistusgeen). Selleks, et sisestatud uus pärilikkusmaterjal rakus tööle lülituks, lisatakse ka nn. käivitaja - DNA osake promootor. 2. GM PÕLLUKULTUURID 2.1. Esimene transgeenne kultuur Muundkultuuride loomisel on esirinnas olnud USA. 1983.aastal loodi esimene transgeenne taim tubakas, järgnes kauase säilivusega tomat, mille nimeks sai Flavr Savr (1994). Selle GM tomati viljad talusid hästi transportimist ning olid suhteliselt kõrge kuivainesisaldusega
· suurendada vastupidavust haigustele ja kahjurputukatele · tõsta taluvust umbrohutõrje kemikaalide suhtes · tõsta karmide keskkonnatingimuste taluvust (külma-, kuuma-, põuataluvust vms.) Transgeensete taimede loomine on üldiselt lihtsam kui loomade loomine, kuna see on ühitatud meristeempaljundamisega. Markertunnus. Geenisiirdamise õnnestumise kergemaks tuvastamiseks ja GM-taime ära tundmiseks ühendatakse vajaliku siirdgeeniga mõni markergeen, mis avaldub erilise tunnusena. Geeninokaut. Geenitehnoloogia üks meetod, mutageneesiga tekitav geenirike, mis geeni avaldumise täielikult välistab. (vaata joonist hiirtega). Kimäär- erineva genotüübiga ja eri organismidest (sügootidest) pärit rakkudest koosnev organism. Geeniteraapia ehk geeniravi seisneb enamasti normaalselt talitleva geeni siirdamises raske geneetilise puudega inimese mingi koe (organismi) rakkudesse. Osal juhtudel seisneb ravi ka
annaabi.ee 
