· Sündmuspaigalt leitud DNA-d võrreldakse kahtlusaluse DNA-ga · Võrreldes isadustestidega lisandub ka DNA puhtuse probleem: on alati oht, et sündmuspaigalt leitud DNA on reostunud · Analüüs ei ole siiski 100 protsenti kindel- teatud eksimine on võimalik · Tulemuste väljendamisel võetakse aluseks elanikkonna uuring alleelide sagedusest Meditsiinis geneetiliste haiguste diagnoosimine · On võimalik haigust tekitavaid mutantseid geene inimorganismist tuvastada · Aitab otsustada, millist ravi ja hooldust patsient vajab · Oluline on sünnieelne diagnostika, kui vanemate suguvõsas on esinenud geneetilisi haigusi · Nt tsüstilise fibroosi, sirprakulise aneemia või Duchenne lihasdüstroofia puhul Isikute identifitseerimine · Kasutatakse siis, kui leitakse inimlaip, kelle isikut on vaja tuvastada · Siia alla käivad juhtumid, kus on vaja kindlaks teha inimmaterjali pärinemist
(Restrikaas lõikab DNA lahti kindla järjestuse kohalt. Sama restriktaasiga lõigatakse välja siiratavat geeni sisaldav DNA-fragment. Plasmiidid ja DNA-fragment segatakse kokku; "kleepuvad otsad" ühinevad. DNA ühendatatkse ligaasiga töötlemisel. ) LIGAAS- ensüüm, mille toimel ühinevad ahelate otsad ka kohalentsete sidemetega ja lõpetab rekombinantse molekuli moodustumise. GEENITEHNOLOOGIA RAKENDUSe eesmärgiks on välja lülitada mutantseid geene. "Sundida geene organismis tootma liiga vähe olevaid aineid."Panna neid kiiremini tööle. GEENI NOKAUT-nim. geen lüüakse rivist välja. Mõjutatakse geeni nukleotiidset järjestust. Suunatud mutatsioon. Mõjutatakse nukleotiide. GEENIVAIGISTUS, mille korral hävitatakse ära nim geeni pealt infot võttev M-RNA. DNA LÕIKUDE meetod, mis otsib rakkudest mutatsioone. Selleks kasutatakse vigastele rakkudele vastavaid DNA-lõike, mis on ühendatud mingi signaalelemendiga.
on testertüvel retsessiivne. Näiteks äädikakärbsel Drosophila melanogaster on kirjeldatud 2 retsessiivset mutatsiooni – cinnabar ja scarlet, mis mõlemad põhjustavad kärbestel erepunast silmavärvi. Metsiktüüpi kärbestel on tumedad silmad. Selleks, et teha kindlaks, kas cinnabar ja scarlet mutatsioonid on toimunud samas geenis, st., kas tegemist on sama geeni alleelidega, ristati mutantseid kärbseid omavahel. Kuna järglased olid fenotüübilt metsiktüüpi, viitas see sellele, et mutatsioonid olid toimunud erinevates geenides, ristamise käigus toimus komplementatsioon mutantsete geenide suhtes. Kui testiti kolmandat mutatsiooni cinnabar-2, ristates mutantseid kärbseid cinnabar ja scarlet mutantidega, saadi mutantsed järglased cinnabar kärbestega ristates ja metsiktüüpi järglased scarlet mutatsiooni kandvate kärbestega ristates
geene. Nii on näiteks isoleeritud mutantsed geenid, mis põhjustavad tsüstilist fibroosi, Dushenne'i lihasdüstroofiat, Huntingtoni tõbe, fragiilse X sündroomi, Alzheimeri tõbe, rinnavähki. Ka meie käitumine ning isiksuse omadused on väga suures ulatuses geneetiliselt määratud. Väga palju on seda uuritud ühemunakaksikute puhul. Näiteks alkoholism, skisofreenia, ning maniakaalne depressiivsus on geneetilise eelsoodumusega. See tähendab, et vastavaid mutantseid geene kandvatel isikutel on võrreldes teistega risk haigestuda suurem. Ka homoseksuaalsus on geneetiliselt determineeritud. Molekulaargeneetika meetodeid on hakatud kasutama kohtumeditsiinis isikute tuvastamiseks. Piisab väikesest veretilgast või juuksekarvast, et sealt in vitro paljundada huvipakkuvaid DNA segmente edaspidiseks DNA järjestuse analüüsiks. Inimpopulatsioon on geneetiliselt heterogeenne, mis tähendab seda, et DNA nukleotiidses järjestuses on indiviiditi erinevusi
geene. Nii on näiteks isoleeritud mutantsed geenid, mis põhjustavad tsüstilist fibroosi, Dushenne'i lihasdüstroofiat, Huntingtoni tõbe, fragiilse X sündroomi, Alzheimeri tõbe, rinnavähki. Ka meie käitumine ning isiksuse omadused on väga suures ulatuses geneetiliselt määratud. Väga palju on seda uuritud ühemunakaksikute puhul. Näiteks alkoholism, skisofreenia, ning maniakaalne depressiivsus on geneetilise eelsoodumusega. See tähendab, et vastavaid mutantseid geene kandvatel isikutel on võrreldes teistega risk haigestuda suurem. Ka homoseksuaalsus on geneetiliselt determineeritud. Molekulaargeneetika meetodeid on hakatud kasutama kohtumeditsiinis isikute tuvastamiseks. Piisab väikesest veretilgast või juuksekarvast, et sealt in vitro paljundada huvipakkuvaid DNA segmente edaspidiseks DNA järjestuse analüüsiks. Inimpopulatsioon on geneetiliselt heterogeenne, mis tähendab seda, et DNA nukleotiidses järjestuses on indiviiditi erinevusi
See lihtsustab erinevate genotüüpidega askospooride fenotüübilist analüüsi. Askospooride moodustumine pagaripärmil kajastab toimunud meioosiprotsessi. Meioosi lõpptulemusena tekib 4 askospoori, millest igaüks sisaldab ühte neljast meioosi algfaasis kõrvuti paiknenud tetraadi moodustanud kromatiidist. Tänu sellele saame me geenide aheldumist tetraadis uurida askospooride fenotüüpide kaudu. Kui ristata kahte pärmi tüve, millest üks kannab mitteaheldunud mutantseid geene a ja b ning teine nende geenide metsiktüüpi alleele A ja B, siis moodustuvad kolme tüüpi askused. Üks põhitüüpidest sisaldab askospoore, millest kaks on iseloomulikud ühele (AB) ja kaks teisele vanemale (ab) vanemtüüpi kahetüübiline (parental ditype) askus. Teine põhitüüp sisaldab kahte tüüpi askospoore, mis on rekombinantsed (Ab) või (aB). Mõlemal juhul on üks alleel pärit ühelt vanemalt ning teine alleel teiselt vanemalt mitte
Näiteks äädikakärbsel 19 Drosophila melanogaster on kirjeldatud 2 retsessiivset mutatsiooni cinnabar ja scarlet, mis mõlemad põhjustavad kärbestel erepunast silmavärvi. Metsiktüüpi kärbestel on tumedad silmad. Selleks, et teha kindlaks, kas cinnabar ja scarlet mutatsioonid on toimunud samas geenis, st., kas tegemist on mutantsete alleelidega, ristati mutantseid kärbseid omavahel. Kuna järglased olid fenotüübilt metsiktüüp, olid mutatsioonid toimunud erinevates geenides, ristamise käigus toimus komplementatsioon mutantsete geenide suhtes. Kui testiti kolmandat mutatsiooni cinnabar-2, ristates mutantseid kärbseid cinnabar ja scarlet mutantidega, saadi mutantsed järglased cinnabar kärbestega ristates ja metsiktüüpi järglased scarlet mutatsiooni kandvate kärbestega ristates. Need tulemused näitavad, et cinnabar-2 ja cinnabar on ühe
geenidevahelisi suhtelisi kaugusi. Nii tuldi välja pärilikkuse kromosoomiteooriaga, mille kohaselt kõik geenid paiknevad kromosoomides ning Mendeli seadused tulenevad sellest, milliste seaduspärasuste alusel toimub kromosoomide lahknemine sugurakkudes ning sattumine järglaskonda. Kromosoomide mitteeraldumine raku jagunemisel Morgani tudeng Bridges näitas, et ebanormaalne arv sugukromosoome XXX, XXY, XO või YO põhjustab äädikakärbsel muutusi fenotüübis. Ta ristas mutantseid homosügootseid valgesilmseid emaseid (ww) punasesilmsete isastega (w+) ning leidis, et ebaootuspäraselt oli järglaskonnas ka üksikuid valgesilmseid emaseid ning punasesilmseid isaseid. Teoreetiliselt oleksid pidanud kõik emased järglaskonnas olema punasesilmsed ning isased valgesilmsed. Neil vähestel eranditel oli kahe sugukromosoomi asemel kas kolm või üks. Sugukromosoomide ebanormaalset arvu järglaskonnas põhjustas X kromosoomide mittelahknemine meioosiprotsessis. Selle tagajärje
geenidevahelisi suhtelisi kaugusi. Nii tuldi välja pärilikkuse kromosoomiteooriaga, mille kohaselt kõik geenid paiknevad kromosoomides ning Mendeli seadused tulenevad sellest, milliste seaduspärasuste alusel toimub kromosoomide lahknemine sugurakkudes ning sattumine järglaskonda. Kromosoomide mitteeraldumine raku jagunemisel Morgani tudeng Bridges näitas, et ebanormaalne arv sugukromosoome XXX, XXY, XO või YO põhjustab äädikakärbsel muutusi fenotüübis. Ta ristas mutantseid homosügootseid valgesilmseid emaseid (ww) punasesilmsete isastega (w+) ning leidis, et ebaootuspäraselt oli järglaskonnas ka üksikuid valgesilmseid emaseid ning punasesilmseid isaseid. Teoreetiliselt oleksid pidanud kõik emased järglaskonnas olema punasesilmsed ning isased valgesilmsed. Neil vähestel eranditel oli kahe sugukromosoomi asemel kas kolm või üks. Sugukromosoomide ebanormaalset arvu järglaskonnas põhjustas X kromosoomide mittelahknemine meioosiprotsessis. Selle tagajärje
Kohtumeditsiinis isikute tuvastamine tilk verd PCR DNA segmentides, analüüs ja tuvastamine Meditsiin Geeniteraapia haigust tekitav geen on isoleeritud, teatakse selle geeni poolt kodeeritud valkude biokeemilisi funktsioone organismis. Geenidefekt kompenseeritakse normaalse, funktsionaalse geeni viimisega haige rakkudesse. Molekulaarne diagnostika võimalik tuvastada haigust tekitavaid mutantseid geene, siis toimub ravi või hooldus selle põhjal. Eriti oluline on sünnieelne diagnostika. 2. Kaasaegse geneetika rakendusalad põllumajanduses. Transgeensed organismid. Organismi kloonimine. Sordiaretus põllumajanduses mais(viljakam), nisu (stressikindel), tomatid (suurus, värvus, kuju), koduloomade tõuaretus (rohkem piima või liha). Kunstlik seemendamine. Transgeensed organismid: · soovitavate tunnuste lisamine või võimendamine taimedel ja loomadel nt
1. Kaasaegse geneetika rakendusalad. Geneetikaalased uuringud on väga suures ulatuses suunatud meditsiinile. Uuringud võimaldavad täpsemalt mõista päritavate haiguste biokeemilist olemust & isoleerida geneetilisi haigusi põhjustavaid geene (N: Alzheimeri tõbi, rinnavähk). Geeniteraapia geenidefekt asendatakse normaalse, funktsioneeriva geeni viimisega haige indiviidi rakkudesse. Molekulaarse diagnostikaga on võimalik inimorganismist tuvastada haigust tekitavaid mutantseid geene millist ravi, hooldust patsient vajab. Meie käitumine, isiksuse omadused on suures ulatuses geneetiliselt määratud. N: alkoholism, skisofreenia on geneetilise eelsoodumusega. Kohtumeditsiinis isikute tuvastamiseks. Põllumajanduses muundatud köögi- ja teravili, koduloomade tõuaretus, taimed kahjurite kindlaks. Kloonimine lammas Dolly `97, inimkloon. Paljudes riikides keelatud. 2. Geneetika väärkasutused.
1. Kaasaegse geneetika rakendusalad meditsiinis ja kohtumeditsiinis. · Kohtumeditsiinis isikute tuvastamiseks (inimpopulatsioon on heterogeenne => DNA järjestuses on nukletiidses järjestuses indiviiditi erinevusi) · Meditsiin: Geeniteraapia geenidefekt kompenseeritakse normaalse, funktsionaalse geeni viimisega haige indiviidi rakkudesse; Molekulaarne diagnostika võimalik inimorganismist tuvastada haigust tekitavaid mutantseid geene see aitab otsustada, millist ravi patsient vajab; eriti tähtis on sünnieelne diagnostika Ka vähk on sisuliselt geneetiline haigus. Seda põhjustavad mutatsioonid rakkude jagunemist ja diferentseerumist kontrollivates geenides. Kui need mutatsioonid som. rakkudes kuhjuvad, siis muutuvad normaalsed rakud vähirakkudeks. Mõndade vähktõbede korral on ka geneetiline eelsoodumusd (mut. päranduvad sugurakkude kaudu). 2
muutunud omadustega valku. Nt Huntington, fragiilne X jne. Geneetiliste haiguste raviks saab kasutada geeniteraapiat - geenidefekti kompenseeritakse normaalse, funktsionaalse geeni viimisega haige indiviidi rakkudesse. Selleks kasutatakse nt modifitseeritud viiruseid. Näiteks on seda üritatud rakendada tsüstilise fibroosi puhul. Molekulaarne diagnostika aitab organismist tuvastada haigusttekitavaid mutantseid geene, mis aitab otsustada täpsemalt, millist ravi ja hooldust patsient vajab. Samuti aitab sünnieelne diagnostika (eriti kui perekonnas on mõnele geneetilisele haigusele eelsoodumusi) ära hoida (vanematele antakse otsustada) muidu tugevate surmaga lõppevate mutatsioonidega laste sündi. 2. Kaasaegse geneetika rakendusalad põllumajanduses. Transgeensed organismid. Organismi kloonimine. Põllumajanduses on geneetikal suur roll sordiaretuses
Ometi on teada, et mutatsioonid esinevad kõigil liikidel ning et neil on oluline osa liigi evolutsioonis. Mutatsioonid annavad uut materjali looduslikule või kunstlikule valikule ning võivad muuta geeni- ja genotüübisagedust populatsioonis. Harvaesinevad mutatsioonid, mis tekivad ainult kord pikema ajavahemiku jooksul, ei põhjusta alleelisageduses märkimisväärseid muutusi. Korduvad mutatsioonid tekivad teatud ajavahemiku järel uuesti ja produtseerivad küllaldaselt mutantseid geene populatsiooni geneetilise tasakaalu muutmiseks. Sel juhul on vastavate alleelide tekkesagedus evolutsioonis arvestatav faktor. Korduvad mutatsioonid on tavaliselt pöörduvad, st. et normaalne («uluk-») alleel võib muutuda mutantseks ja vastupidi. Normaalse alleeli muutumist mutantseks nimetatakse otsemutatsiooniks, mutantse muutumist normaalseks aga pöördmutatsiooniks. Mutantne alleel on enamasti retsessiivne
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 defektsele geenile: Sisseviidud geeni ekspressioonitase on kontrollimatu, Sisseviidud geen integreerub
komplementaarne matriitsahelaga. Pol V lisab tümidiini dimeeride vastu eelistatult G nukleotiidi. Pol IV osalust on näidatud näiteks E. coli tüve FC40 nälgivas rakukupopulatsioonis akumuleerunud lacZ geeni raaminihke mutatsioonide tekkel (50% mutatsioonidest). Pol V osalust on samuti statsionaarse faasi mutageneesil näidatud. Hiljuti avaldatud andmed (Yeiser jt., 2002) näitavad, et kui kultiveerida koos E. coli rakke, milles töötavad kõik viis DNA polümeraasi ja mutantseid rakke, mis on defektsed kas pol IV, pol V või pol II suhtes, siis sellises segapopulatsoonis väheneb võrreldes algse E. coli'ga vigutekitavate DNA polümeraaside suhtes defektsete mutantide kohasus (fitness), ja seda tingimustes, kus võime genereerida GASP fenotüübiga mutante on positiivse selektsiooni all. DNA reparatsioonisüsteemid Statsionaarse faasi mutantide iseloomustamisel on leitud, et neis on võrreldes kasvava kultuuri mutantidega
Eriti sagedased on mikroorganismides. Surub maha mutatsiooni. kuidas saab alguse surpressor tRNA? leiavad aset mutatsioonid tRNA antikoodonis, võib viia stoppkoodonile komplementaarse antikoodoni tekke – „viga parandab vea“ - geenis tekib viga, selle vea parandab tRNA-s toimuv supressor tRNA - võib juhtuda: ülelugemismutatsioon – kui esineb liiga palju supressor tRNA-d, siis valgusüntees ei peatu. Esinevad ka raamnihke surpressorid (+1, -1 (+2)) Surpressor tRNA-d: - transleerivad mutantseid geene - natukene viletsamad kui elongeerivad tRNA-d - UAA (20% efektiivsus) on kõige tugevam surpressor, tema tunnevad ära nii RF-1 kui RF-2 - kõige nõrgem stoppkoodon on UGA – töötab 10% efektiivsusega - väga paljudel valkudel on stoppkoodoneid järjest - töötab 10 % efektiivsusega. Kui surpressor tRNA on kompleksis EF-Tu-ga, siis ei jää sinna pidama. Kui läbib EF-Tu tsükli, jääb püsima. - terminatsioonifaktor on palju aeglasem, kui elongatsioon st rakus toimub
3. vitamiinid koensüümideks Mõned bakterid ei vaja ühtegi kasvufaktorit nagu näiteks E. coli, mis on võimeline ise süntee-sima kõik vajalikud puriinid, pürimidiinid, aminohapped ja vitamiinid lähtudes C-allikast. Samas Lactobacillus'ed ei ole võimelised ise sünteesima puriine, pürimidiine, vitamiine ja teatud aminohap-peid ning vajavad neid keskkonnast otse. Selle tõttu sisaldavad söötmed, mida kasutatakse Lactobacillus'te kasvatamiseks, rohkem komponente. Mutantseid tüvesid, mis erinevalt metsiktüvest, vajavad mingit komponenti kasvufaktorina nimetatakse auksotroofseks tüveks. Metsiktüve, mis ei vaja kasvufaktorit, nimetatakse prototroofiks. Näitkes E. coli tüvi, mis ei ole võimeline ise trüptofaani sünteesima ning vajab trüptofaani kasvufaktorina söötmesse, nimetatakse trüptofaani suhtes auksotroofseks tüveks ning tähistatakse järgnevalt: E. coli trp-. Mõni näide vitamiinidest on toodud allolevas tabelis
annaabi.ee 
