Liigi tekke tunnused: geenifond, levila, kindel kromosoomide arv, saavad omavahel ristuda, sama füsioloogiline ja biokeemiline koostis, sama ökoloogiline niss, ühtne põlvnemine Liigi geenifondi aitavad säilitada ristumisbarjäär e. bioloogiline isolatsioon ja ruumiline eraldatus e. geograafiline isolatsioon. Biol. Iso. Nt: õistaimedel on võõra liigi tolmutera idanemine emakasuudel sageli pärsitud. Liigitekke etapid: saavad kokku 2 genofondi. Toimub populatsioonide vaheline geenivool. Mutantsete geenide sageduse tõus loodusliku valiku tagajärjel. Tekib uus liik v tuleb ristumisbarjäär Makroevolutsioon Täiustumine uute senisest keerukamate ja täiuslikuma ehitusega organismitüüpide teke ja areng. Hõimkonnad, seltsid, klassid. Mitmekesistumine erisuguste tingimustega kohastumisel algtüüpide lahknemine liikideks. Väljasuremine liigid surevad välja Eluslooduse süsteem Tänapäeval kasutuses olevale loodussüsteemile pani alguse Karl Von Linne
normaalselt talitlev geen mingi koe rakkudesse. 2. Miks ei ole geenravi seni kuigi laialt levinud? Sellepärast, et geenravi meetod ei ole täielikult välja töötatud ja esineb tagasilööke ravimises. 3. Mis otstarve on sünnieelsel meditsiinigeneetilisel diagnoosil? See võimaldab vähendada raskete puuetega laste sünnisagedust loodete abortimise ja siirdatavate embrüote valiku teel. 4. Millist molekulaarset mehhanismi kasutatakse molekulaargeneetilises diagnostikas? See põhineb mutantsete geenide äratundmisel DNA-proovide abil. 6.Selgitage, milles seisneb polümeraasne ahelreakstioon (PCR) ja milleks seda kasutatakse? PCR on meetod tänu millele saab DNA-lõigust suure arvu koopiaid ahelreaktsioonina toimuva replikatsiooni teel. See annab omakorda võrdlevaks uurimiseks piisavalt materjali. 7. Mida tähendab mõiste DNA-sõrmejäljed ja mis eelis on neil võrreldes tavaliste sõrmejälgedega?
1)Foonmuutused muutus, mis on soodustavaks teguriks kasvaja tekkes. Kroonilised põletikud, aeglaselt paranevad haavad, arengurikked, hormonaalsed häired. 2)Prekantseroosid otsesed protsessid, mis võivad üle minna kasvajaks. Patoloogilised hüperplastilised vohandid. Vähki põhjustavad mutantsed geenid jaotuvad kahte klassi: 1) Onkogeenid - geenid, mille mutantsed alleelid stimuleerivad rakkude jagunemist; 2) Tuumori supressorgeenid - mutantsete geenide puhul ei suudeta pärssida rakujagunemist. Ühest mutatsioonist ei piisa vähi tekkeks, meie rakkudes toimub igapäevaselt mitmeid mutatsioone, kasvaja võib tekkida aga alles siis, kui neid kuhjub väga palju ühte kohta. Pahaloomulinseks võib kasvajat lugeda siis, kui rakud on omandanud võime tungida ümbritsevatesse kudedesse. Pahaloomuline kasvaja oma destrueeriva kasvuga lõhub veresooni ja kasvaja rakud satuvad soonde
+ - Kloonimisel ei looda identseid isiksusi, kloonimine pole kserokoopiate tegemine. Kloonindiviididel võib ilmneda enneaegne vananemine ja lühem eluiga isegi siis, kui nad on üldiselt terved. Kloonindiviididel on sama palju individuaalsust, inimõigusi ja "hinge" kui ühemunamitmikutel. Organismide kloonimine on ebaloomulik ja seega ebaeetiline. Võib tulevikus meditsiinile oluliseks osutuda (praegu on alles katsetamisjärgus). Kloonindiviidid võivad mutantsete doonortuumade tõttu olla geneetiliste puuetega, sh. vähisoodumusega. 15. Kuidas saab tüvirakke rakendusbioloogias kasutada? · Närvirakkude asendamine seljaaju kahjustumise korral. · Insuliini tootvate rakkude siirdamine diabeedi korral. · Luuüdi siirdamine kasvaja korral. · Parkinsoni või Alzheimeri tõve tagajärjel kahjustunud ajurakkude asendamine. · Infarkti tagajärjel kahjustunud südamerakkude asendamine.
(geene mõjutamata). Mutageen on mutatsioone esilekutsuv tegur. Mutageenid võivad olla: a) füüsikalised (radioaktiivne kiirgus, UV-kiirgus, vibratsioon, müra) b) keemilised (ravimid, kemikaalid) c) bioloogilised (viirused, bakterid, orgaanilised ained) Spontaansed mutatsioonid – nn iseeneslikud, tekkinud siiski keskkonnast (UV, hapnik) Indutseeritud mutagenees - Mutageneesi kasutatakse laboratoorse meetodina mutantsete tüvede saamiseks. Üldjuhul saadakse mutaantseid tüve kahel eesmärgil: • uurida teatud geeni või valgu funktsiooni, • saada tüvesid, mida on võimalik kasutada tööstuses. 3. Geenmutatsioonid. Milles seisnevad geenmutatsioonid? Näiteid haigustest. Millal geenmutatsioonid fenotüübis ei avaldu? Vastus: Esinevad geenides replikatsiooni käigus. DNA molekulides on muutunud vaid mõned nukleotiidid
selleta. Geenikandjad · Üks võimalus on kasutada viirust viiruse geenid asendatakse inimese normaalsete geenidega ja kuna viirus on suuteline sisenema paljudesse inimese rakkudesse, siis koos viirusega läheks rakku kohale ka soovitud geen. · Teine viis geene paigale toimetada on plasmiidide kasutamine (plasmiid = bakterrakkude DNA molekul). Geenitehnoloogia rakendusi Molekulaargeneetiline diagnostika Põhineb enamasti mutantsete geenide äratundmisel DNA-proovide abil. DNA-kiibid võrdlus DNA-lõigud, millega patsiendi geene kõrvutada saab tuvastada haiguse ja siis vastavalt määrata ravi (Rinnavähk, huntingtoni tõbi jne). Helenduvad geenid on lisatud vaid markerina, et kindel olla geenide ülekandes. DNA-sõrmejälgede diagnostika Võrreldakse 10 või enama lookuse pikkust : Lookusi saab DNA-st välja lõigata ja paljundada. See proov pannakse geeli. Geel pannakse elektrolüüsivanni.
o Ravi,mis on seotud vererakkudega( olemas kogu aeg tüvirakud) o Teistel juhtudel vajalik ka koespetsiifiline promootor(keeruline) - Immuunpuudulikkuse ravi oli 1990.a suhteliselt edukas - Geenivaigistamine: o Kasutatakse mikro-RNA molekule o Kui mi-RNA-d ühinevad mRNAga, siis viimane lagundatakse o Täiesti uus suund, nt Huntingtoni tõve raviks - Muid geenitehnoloogia rakendusi: 1. Molekullargeneetiline diagnostika - Põhineb mutantsete geenide äratundmisel - DNA-kiibid võrdluses DNA-lõikudega, saab tuvastada haiguse ja määrata ravi - Rinnavähk,sirprakuline aneemia,kurtus, Huntingtoni tõbi,tsüstiline fibroos - Embrüodiagnostika 2. DNA-sõrmejälgede metoodika: - Võrreldakse 10 või enama lookuse pikkust - Lookusi saab DNAst välja lõigata ja paljundada väga kiiresti põlumeraasse ahelreaktsiooni meetodit kasutades - Fragmendid erineva pikkusega, kuid lahuses segamini
Transgenees Geeniteraapia · Viiakse geen sugurakkudesse · viiakse geen koerakkudesse, ei pärandu. · Pärandatakse järglastele · Viiakse sama isendi geenid · Rakku viiakse võõraid geene Geenivaigistamiseks kasutatakse mikro-RNA molekule. Kui mi-RNA-d ühinevad mRNAga, siis viimane lagundatakse. 1. Molekulaargeneetiline diagnostika Põhineb mutantsete geenide äratundmisel. Pärilike haiguste kindlaks tegemine. 2. DNA-sõrmejälgede metoodika Võrreldakse 10 või enama lookuse pikkust. Lookusi saab DNA-st välja lõigata ja paljundada kiiresti polümeerasse ahelreaktsiooni meetodit kasutades.
teisel juhul vajalik ka koespetsiifiline promootor- keeruline immuunpuudulikkuse ravi oli 1990.a suhteliselt edukas Parkinsoni tõve ravi ajutiliselt geenivaigistamiseks kasutatakse mikroRNA molekule. kui mikroRNA -d ühinevad mRNA-ga siis viimane lagundatakse nii saaks ravida huntingtoni haigust Geenivaigistamine on täiesti uus suund muud rakendused geenitehnoloogiale 1. molekulaargeneetiline diagnostika · enamasti põhineb mutantsete geenide äratundmisel · DNA-kiibid võrdlus DNA lõigud, millega patsiendi geene kõrvutada- saab tuvastada haigusi ja siis vastavalt määrata ravi · paljude haiguste puhul võimalik: rinnavähk, kurtus, tsüstiline fibroos, huntingtoni tõbi 2. DNA sõrmejälgede metoodika · võrreldakse 10 või enama lookuse pikkust · lookust saab DNA-st välja lõigata ja paljundada väga kiiresti polümerasse ahelreaktsiooni (PCR) meetodit kasutades
enamasti retroviiruse abil, kinnistunud siirdega rakud kloonitakse ja paljundatakse ning siirdatakse tagasi haigesse indiviidi. Muude puuete korral on asi keerulisem. Tuleb leida või konstrueerida sobiva koespetsiifilise promootoriga ülekandevektor ja sisestada selle struktuuri siiratav geen. Tehnogeneetilisi meetodeid saab kasutada veel paljude muude ülesannete lahendamiseks. Üheks neist on pärilike haiguste molekulaargeneetiline diagnostika. Enamasti põhineb see metoodika mutantsete geenide äratundmisel DNA-proovide abil. Need on lühikesed üheahelalised DNA-fragmendid, mille nukleotiidijärjestus vastab tuntud mutatsioonilistele järjestustele geenides ja mis nende geenilõikudega paarduvad. Peale selle on nad varustatud signaalelementidega, radioaktiivsete või fluorestseeruvate markeritega, mis aitavad kindlaks teha nende seostumist defektsete geenidega. Sellised proovid võimaldavad mis tahes elujärgul
vit A Kimäär organism, kes sisaldab kahe erineva päritoluga geneetilist materjali. Geeniteraapia normaalselt talitleva geeni siirdamine raske geneetilise puudega inimese mingi koe(organi) rakkudesse. Osaldel juhtudel seisneb ravi ka mutantse geeni avaldumise vaigistamises. Geenivaigistus kindlad mRNA molekulid blokeeritakse või lammutatakse kiirelt mikro RNA-de kaudu, mille tulemusena geen ei avaldu ja valku ei saa sünteesida. Molekulaargeneetiline diagnostika mutantsete geenide äratundmine DNAproovide abil. Kasutatakse juba embrüodest alates. Molekulaarbioloogia dogma - DNA sõrmejäljed Onkogenees protsess, mille käigus normaalsed rakud muutuvad kasvajarakkudeks Kasvaja ebanormaalsete rakkude kogumik Metastaas rakkude liikumine primaarsest kasvajast teistesse organitesse Geneetiliselt muteerunud rakud jagunevad aja jooksul kontrollimatult või keeldub apoptoosist (enesehävitus juhul, kui midagi valesti läheb)
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: Asendada haige geen tervega Vaigistada haige geen. Neid tegevusi ei tehta munarakuga, need ei pärandu järglastele. On kohati häid tulemusi, kuid enamasti mitte. Muid geenitehnoloogia rakendusi 1. Molekulaargeneetiline diagnostika Enamasti põhineb mutantsete geenide äratundmisel. DNA-kiibid - võrdlus DNA-lõigud, millega patsiendi geene kõrvutada saab tuvastada haiguse ja siis vastavalt määrata ravi. Paljude haiguste puhul on see juba võimalik: rinnavähk, tsüstiline fibroos, sirprakuline aneemia, kurtus, Huntingtoni tõbi jne. Albiino jänes hüppab ringi nagu iga tavaline jänku, kuid pimedas toas UVvalgusel hakkab helenduma. 2. DNA-sõrmejälgede metoodika Võrreldakse 10 või enama lookuse pikkust:
Neid tegevusi ei tehta munarakuga, need ei pärandu järglastele. On kohati häid tulemusi, kuid enamasti mitte. Immuunpuudulikkuse ravi oli 1990.a. suhteliselt edukas Parkinsonitõve ravi ajutiselt. Geenivaigistamiseks kasutatakse mikro- RNA molekule. Kui mi-RNA-d ühinevad mRNAga, siis viimane lagundadakse. Nii saaks ravida Huntingtoni haigust. Geenivaigistamine on täiesti uus suund! Muid geenitehnoloogia rakendusi 1. Molekulaargeneetiline diagnostika Enamasti põhineb mutantsete geenide äratundmisel. DNA-kiibid - võrdlus DNA-lõigud, millega patsiendi geene kõrvutada – saab tuvastada haiguse ja siis vastavalt määrata ravi. Paljude haiguste puhul on see juba võimalik: rinnavähk, tsüstiline fibroos, sirprakuline aneemia, kurtus, Huntingtoni tõbi jne. Albiino jänes hüppab Helenduv kärss ringi nagu iga tavaline jänku, kuid pimedas toas UV-valgusel hakkab helenduma.
Neid tegevusi ei tehta munarakuga, need ei pärandu järglastele. On kohati häid tulemusi, kuid enamasti mitte. Immuunpuudulikkuse ravi oli 1990.a. suhteliselt edukas Parkinsonitõve ravi ajutiselt. Geenivaigistamiseks kasutatakse mikro- RNA molekule. Kui mi-RNA-d ühinevad mRNAga, siis viimane lagundadakse. Nii saaks ravida Huntingtoni haigust. Geenivaigistamine on täiesti uus suund! Muid geenitehnoloogia rakendusi 1. Molekulaargeneetiline diagnostika Enamasti põhineb mutantsete geenide äratundmisel. DNA-kiibid - võrdlus DNA-lõigud, millega patsiendi geene kõrvutada saab tuvastada haiguse ja siis vastavalt määrata ravi (kiibil on markerid) Paljude haiguste puhul on see juba võimalik: rinnavähk, tsüstiline fibroos, sirprakuline aneemia, kurtus, Huntingtoni tõbi jne. Helenduvad geenid on lisatud vaid markerina, et olla kindel geeni ülekandes. Albiino jänes hüppab ringi nagu iga tavaline jänku,
* GMO-kultuurid on patenteeritud ja muudavad tootja suurfirmadest sõltuvaks. Seemet ei saa ise paljundada. Suuri kasumeid pole GMO kaasa toonud. 22.Geeniteraapia on uute geenide viimine inimesse eesmärgiga ravida eellkõige pärilikke haigusi ja vähki. Geeniteraapia pole laialdaselt levinud, sest geenravi meetod ei ole täielikult välja töötatud ja esineb tagasilööke ravimises. 23.Molekulaargeneetiline diagnostika põhineb enamasti mutantsete geenide äratundmisel DNA proovide abil. 24.Suhtun hästi, sest siis oskavad lapse vanemad end ette valmistada ja mitte liigselt suuri lootusi luua. Loote eas teatades saab anda vanematele võimaluse otsustamaks ,et kas lasta lapsel sündida või mitte. 25.Kuna iga inimese genoom on unikaalne, polümorfismide (ehk erinevate indiviidide geenide ja geenidevaheliste alade teatud järjestuste väiksed erinevused) analüüsil põhinebki nn.
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. Need tulemused näitavad, et cinnabar-2 ja cinnabar on ühe ja sama geeni alleelid. 10. Geenide fenotüübilist avaldumist mõjutavad tegurid. Mõisted penetrantsus ja ekspressiivsus.
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
Võivad tekkida eugeenilised kiusatused Valikuga saab eugeenikat palju edukamalt "parandada" inimpopulatsioone mingi rakendada kui kloonimisega. Kui neid asju standardi suunas. korraldavad seadused. Kloonindiviide võidakse luua värdjalike Kulukas tüvirakkude tehnoloogia välistab "lihakehadena" transplantaadise varuna. värdjalike "lihakehade" loomise täielikult. Kloonindiviidid võivad mutantsete See võimalus on üsnagi tõenäoline. Senine doonortuumade tõttu olla geneetiliste loomade kloonimine näitab, et enamik puuetega, sh. vähisoodumusega. embrüoid ja vastsündinuid sureb. Kloonindiviididel võib ilmneda enneaegne Ka seda võimalust ei saa välistada, kuigi vananemine ja lühem eluiga isegi siis, kui nad kindlaid tõendeid selle kohta veel ei ole. on üldiselt terved
Ribosoomne RNA on valgu sünteesisaidiks. Ta seostub mRNA molekuli ühte otsa, liigub geneetilist koodi lugedes kuni mRNA teise otsani. rRNA kaudu toimivad ravimid Toimivad bakteri RNA molekulidele, mõjutades translatsiooni. Aminoglükosiidid (gentamütsiin, kanamütsiin, neomütsiin) toime seisneb seondumises bakteri 16S rRNA-le, millega kaasnevad vead koodi lugemises mRNA-lt ning seeläbi bakteri eluliselt oluliste valkude sünteesi pärssimise või mutantsete valkude akkumulatsioonis bakteri membraanis. TUlemusena memrbaani barjäärifunktsioon häirub ning rakk lüüsub. EI seostu inimese 18S- rRNA-le, siis on toime selektiivne. mRNA kaudu toimivad ravimid Antisenss ravimid seisnevad oligonukleotiidide kasutamises mRNA translatsiooni takistamiseks. Probleemiks on asjaolu, et mRNA on suur molekul, millel on sek ja terts struktuur - raske leida järjestuslõike, mis on eksponeeritud, lisaks sellele oligonukleotiidi viimine rakku. Potentsiaal on suur
Geneetiline muutlikkus molekulaarsel tasemel. Looduslikes populatsioonides esinev fenotüübiline muutlikkus ei kajasta alati populatsioonides esinevat geneetilist muutlikkust. Selleks, et määrata geneetilise muutlikkuse osa kogu muutlikkuses, analüüsitakse juhuslikult valitud geenide alleelset varieeruvust. Mutatsioonid konkreetses geenis ning sellest tulenevad muudatused polüpeptiidi aminohappelises järjestuses on tuvastatavad mutantsete polüpeptiidide erineva liikuvuse kaudu geelelektroforeesil. Uuritavate polüpeptiidide asukoht geelis tuvastatakse kas nendele polüpeptiididele iseloomulike ensüümreaktsioonide teel (juhul, kui reaktsiooni tulemusena tekib geelis eristatav värviline produkt) või uuritavate polüpeptiidide vastaste antikehade abil. Ka inimese ensüümide puhul on kirjeldatud ulatuslik polümorfism. Näiteks 24-st oksüdoreduktaaside lookusest on 7 polümorfsed, transferaaside 29-st lookusest aga 10 (vt
mingi koe rakkudesse: a) Haige luuüdist eraldatakse tüvirakud b) Koekultuuris sisestatakse neisse normaalgeen geenivektori abil c) Rakud kloonitakse ja paljundatakse d) Rakud siiratakse tagasi haige koesse · Mutantse geeni avaldumise vaigistamine ehk geenivaigistuse meetod: a) MikroRNA abil blokeeritakse valgusüntees b) Geen ei saa avalduda Pärilike haiguste molekulaargeneetiline diagnostika · Mutantsete geenide äratundmine DNA proovide abil · DNA-kiibid võrdlus DNA-lõigud, millega patsiendi geene kõrvutada · Rinnavähk, tsüstiline fibroos(limanäärmed), sirprakuline aneemia(vererakud on sirbikujulised), kurtus, Huntingtoni tõbi(pärilik haigus- ajus on muutused, ei suuda kontrollida oma lihastegevust, vaimne taandareng) jne DNA-sõrmejälgede metoodika · Polümeraasse ahelreaktsiooni meetodil (PCR) · Isaduse tuvastamiseks
7 Hardy-Weinbergi seadus kehtib ka sugukromosoomides paiknevate geenide suhtes. Sugukromosoomides asuvate geenide suhtes ei saabu geneetiline tasakaal mitte ühe põlvkonna jooksul nagu autosoomsete alleelide korral, vaid alles 5...6 põlvkonna järel. Seda tingib asjaolu, et X-kromosoomid ei kombineeru igas põlvkonnas vabalt. Geenisageduste määramisel on loomakasvatuses oluline tähtsus. Teades kasulike või kahjulike mutantsete alleelide sagedust populatsioonis, on võimalik arvutada vastavad tasakaalulised genotüübisagedused uuritavas populatsioonis ja võrrelda neid faktiliste genotüübisagedustega. Võrdlustulemuste põhjal saab otsustada populatsioonile mõjuvate dünaamikategurite üle, selgitada nende toimet populatsiooni geneetilisele struktuurile ja planeerida selektsioonimeetodeid. 4. POPULATSIOONI GENEETILINE DÜNAAMIKA
10.3. Geneetiline muutlikkus molekulaarsel tasemel Looduslikes populatsioonides esinev fenotüübiline muutlikkus ei kajasta alati populatsioonides esinevat geneetilist muutlikkust. Selleks, et määrata geneetilise muutlikkuse osa kogu muutlikkuses, analüüsitakse juhuslikult valitud geenide alleelset varieeruvust. Mutatsioonid konkreetses geenis ning sellest tulenevad muudatused polüpeptiidi aminohappelises järjestuses on tuvastatavad mutantsete polüpeptiidide erineva liikuvuse kaudu geelelektroforeesil. Uuritavate polüpeptiidide asukoht geelis tuvastatakse kas nendele polüpeptiididele iseloomulike ensüümreaktsioonide teel (juhul, kui reaktsiooni tulemusena tekib geelis eristatav värviline produkt) või uuritavate polüpeptiidide vastaste antikehade abil. Ka inimese ensüümide puhul on kirjeldatud ulatuslik polümorfism. Näiteks 24-st oksüdoreduktaaside lookusest on 7 polümorfsed, transferaaside 29-st lookusest aga 10 (vt
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. Need tulemused näitavad, et cinnabar-2 ja cinnabar on ühe ja sama geeni alleelid. Sel viisil ei saa testida dominantseid mutatsioone, sest dominantne alleel avaldub nii või teisiti, hoolimata
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. Need tulemused näitavad, et cinnabar-2 ja cinnabar on ühe ja sama geeni alleelid. Sel viisil ei saa testida dominantseid mutatsioone, sest dominantne alleel avaldub nii või teisiti, hoolimata
· erineval astmel vaimse arengupeetusega. Kõige edukamad jõuavad tavakoolis kolmanda klassi tasemele, kõige abitumad ei suuda ise ka kõige lihtsamate tegevustega toime tulla. Iseseisva eluga hakkama ei saa. · Iseloomult suhteliselt rahulikud ja leebed · sündroomi teke on otses seoses sünnitaja vanusega, sest mida vanem on naine, seda suurem on tõenäosus mutantsete munarakkude tekkeks. (risk 35+) 2. Genoommutatsioonid sugukromosoomidega. 1. XXX -> ,,supernaisesündroom" · keskmisest pikemat kasvu · hästi arenenud lihastikuga · suhteliselt tagasihoidliku intellektiga · enamasti viljakad · neil on suurenenud risk haigestuda psüühilistesse haigustesse elu teisel poolel 2. XYY -> ,,supermees" · keskmisest pikemat kasvu
loodud komplementaarsed oligonukelotiidid (praimerid). Denatureeritud DNA jahutamisel hübridiseeruvad lisatud oligonukleotiidipraimerid ahelatega, piiritledes paljundatava fragmendi. DNA süntees kuumakindla DNA polümeraasiga. Järgneb uus tsükkel. PCR on DNA-diagnostikas igapäevaselt kasutatav vahend. 1. Võimaldab detekteerida väga vähese DNA materjali olemasolu. 2. Sobiv rohkete mutantsete alleelide kiireks kindlaks tegemiseks geneetiliste haiguste puhul. 3. Vajalik geneetilise polümorfismi uuringute läbiviimisel 4. Vajalik kohtumeditsiinilistes uuringutes. 60. Ainevahetuse regulatsiooni mehhanismid, põllumajandus(disaintooted)
PCR puhul pole vaja teada paljundatava DNA-lõigu järjestust. Peab teadma lühikesi järjestusi mõlemal pool paljundatavat lõiku, sest nende järjestuste vastu on loodud komplementaarsed oligonukelotiidid (praimerid). DNA süntees kuumakindla DNA polümeraasiga. Järgneb uus tsükkel. PCR on DNA-diagnostikas igapäevaselt kasutatav vahend. 1. Võimaldab detekteerida väga vähese DNA materjali olemasolu. 2. Sobiv rohkete mutantsete alleelide kiireks kindlaks tegemiseks geneetiliste haiguste puhul. 3. Vajalik geneetilise polümorfismi uuringute läbiviimisel 4. Vajalik kohtumeditsiinilistes uuringutes. 60. Ainevahetuse regulatsiooni mehhanismid, põllumajandus(disaintooted) 16
Ühist geneetilist materjali on X ja Y kromosoomil vähe. Pärilikkuse kromosoomiteooria Eksperimentaalsed tõendid selle kohta, et geenide päritavus on seotud kromosoomidega Selle sajandi algul näitas Thomas Morgan, et teatav äädikakärbse Drosophila melanogaster silmavärvust mõjutav geen paikneb X kromosoomis. Tegemist oli silmade valget värvust põhjustava retsessiivse mutatsiooniga, mis avaldus ainult isastel kärbestel. Valgesilmsete mutantsete (w) isaste ristamisel homosügootsete (w+) emastega olid mõlemast soost järglased punaste silmadega, kuid hübriidide järgmises põlvkonnas olid kõik emased endiselt punaste silmadega, isastest aga ainult pooled. Morgan järeldas, et punast silmavärvust andev geen paikneb X kromosoomis. Kui on tegemist X kromosoomis paikneva geeniga ning isased on saanud mutantne alleeliga X kromosoomi, on kõik sellised isased valgete silmadega. Kuna tegemist on aga
Ühist geneetilist materjali on X ja Y kromosoomil vähe. Pärilikkuse kromosoomiteooria Eksperimentaalsed tõendid selle kohta, et geenide päritavus on seotud kromosoomidega Selle sajandi algul näitas Thomas Morgan, et teatav äädikakärbse Drosophila melanogaster silmavärvust mõjutav geen paikneb X kromosoomis. Tegemist oli silmade valget värvust põhjustava retsessiivse mutatsiooniga, mis avaldus ainult isastel kärbestel. Valgesilmsete mutantsete (w) isaste ristamisel homosügootsete (w+) emastega olid mõlemast soost järglased punaste silmadega, kuid hübriidide järgmises põlvkonnas olid kõik emased endiselt punaste silmadega, isastest aga ainult pooled. Morgan järeldas, et punast silmavärvust andev geen paikneb X kromosoomis. Kui on tegemist X kromosoomis paikneva geeniga ning isased on saanud mutantne alleeliga X kromosoomi, on kõik sellised isased valgete silmadega. Kuna tegemist on aga
loodud komplementaarsed oligonukelotiidid (praimerid). Denatureeritud DNA jahutamisel hübridiseeruvad lisatud oligonukleotiidipraimerid ahelatega, piiritledes paljundatava fragmendi. 3. DNA süntees kuumakindla DNA polümeraasiga. Järgneb uus tsükkel. PCR on DNA-diagnostikas igapäevaselt kasutatav vahend. 1. Võimaldab detekteerida väga vähese DNA materjali olemasolu. 2. Sobiv rohkete mutantsete alleelide kiireks kindlaks tegemiseks geneetiliste haiguste puhul. 3. Vajalik geneetilise polümorfismi uuringute läbiviimisel 4. Vajalik kohtumeditsiinilistes uuringutes.
1. Kaasaegse geneetika rakendusalad meditsiinis ja kohtumeditsiinis. Isikute tuvastamine: DNA fingerprinting. Nt kurjategijate, aga ka katastroofiohvrite tuvastamine. Isadustestid. Meditsiinis: geenmutatsioonid, geeniteraapia, molekulaarne diagnostika (ka nt Downi sündroomiga lapsest loobumine), vähialased uuringud. Tänu geneetika arengule on alus pandud ka geneetiliste haiguste diagnostikale (+ ravi arenenud). DNA analüüsimise tulemusel mutantsete geenide ja seega võimalike haiguste tõenäosuse tuvastamine. Nt Huntingtoni tõbi, Alzheimer, naistel rinnavähki soodustava BRCA1 ja BRCA2 analüüsid rinnavähi ennetamiseks. + vähirakkude uurimine tõhusama vähiravi väljatöötamiseks. Lisaks ravieesmärgid: diabeetikutele bakterirakkude kaudu insuliini tootmine. Kasvuhormooni tootmine puudulike geenidega lastele. (BIOLOOGILISED PREPARAADID) Geeniteraapia immuunpuudulikkusega toimetulekuks. 2
Inimestele on kaks sugukromosoomi – emastel XX ja isastel XY. Rohutirtsudel on emastel üks sugukromosoom rohkem kui isastel: emastel on XX ja isastel X0 (0 tähistab kromosoomi puudumist). 20.sajandi alguses näitas T. Morgan, et teatav äädikakärbse silmavärvust mõjutav geen paikneb X kromosoomis. Tegemist oli silmade valget värvust põhjustava retsessiivse mutatsiooniga, mis avaldus ainult isastel kärbestel. Valgesilmsete mutantsete (w) isaste ristamisel homosügootsete (w+) emastega olid mõlemast soost järglased punaste silmadega, kuid hübriidide järgmises põlvkonnas olid kõik emased endiselt punaste silmadega, isastest aga ainult pooled. 17. Selgitage Mendeli seadusi lähtudes kromosoomiteooriast. Lahknemisseadus (Mendeli II seadus) – heterosügootide järglaskonnas toimub geneetiline lahknemine nii, et homosügootseid ja heterosügootseid isendeid saadakse kindlates sagedussuhetes
mille mudeliks antud mudelorgnism on (nt hiire/roti aju uuritakse, et mõista inimaju; mitte vastupidi!!!) (BIO)MEDITSIINILISED - luua erinevaid loomseid mudelorganimse, mis peegeldaksid inimese erinevaid haiguslikke seisundeid ja nende tekkemehanimse. Mudelorganismi eeldused otsegeneetika ehk klassikaline geneetika(mutantne fenotüüp teada, sellele vastavat geeni ei teata) - Palju järglasi, keda odav ülal pidada - Embrüod kergesti ligipääsetavad - Mutantsete fenotüüpide identifitseerimine hõlbus - Positsioonilise kloneerimise võimalikkus Mudelorganismi eeldused Pöördgeneetika - geeni järjestus tuntud, funktsiooni ei teata - Geenide DNA järjestuse teadmine - Geenide inaktiveerimise võimalus (nokaut) 23. DNA pakkimine, kromosoomide ehitus Kromosoomid on autosoomid, sugukromosoomid, diploidne(genoomi on 2), haploidne(ühekordne genoom), trisoomia(XXX-sündroom)
mille mudeliks antud mudelorgnism on (nt hiire/roti aju uuritakse, et mõista inimaju; mitte vastupidi!!!) (BIO)MEDITSIINILISED - luua erinevaid loomseid mudelorganimse, mis peegeldaksid inimese erinevaid haiguslikke seisundeid ja nende tekkemehanimse. Mudelorganismi eeldused otsegeneetika ehk klassikaline geneetika(mutantne fenotüüp teada, sellele vastavat geeni ei teata) - Palju järglasi, keda odav ülal pidada - Embrüod kergesti ligipääsetavad - Mutantsete fenotüüpide identifitseerimine hõlbus - Positsioonilise kloneerimise võimalikkus Mudelorganismi eeldused Pöördgeneetika - geeni järjestus tuntud, funktsiooni ei teata - Geenide DNA järjestuse teadmine - Geenide inaktiveerimise võimalus (nokaut) 23. DNA pakkimine, kromosoomide ehitus Kromosoomid on autosoomid, sugukromosoomid, diploidne(genoomi on 2), haploidne(ühekordne genoom), trisoomia(XXX-sündroom)
Pärmirakke saab laboritingimustes kultiveerida tardsöötmetel, mis on valatud Petri tassidele. Iga rakk paljuneb söötmel, moodustades rakkude koloonia. Mikroskoobi all on võimalik meioosiprotsessi käigus moodustunud askused üksteisest eraldada, isoleerida üksikud askospoorid, viia need sobivale söötmele Petri tassil ning kirjeldada söötmel moodustunud kolooniate kuju ja kasvuomaduste põhjal mutantsete geenide vahel meioosi käigus toimunud rekombinatsioone. 34. Mida näitavad homoloogiliste kromosoomide vahelised kiasmid? · Kiasmide arv on proportsionaalsed kromosoomide pikkusega. · Kiasmid näitavad ristsiirde jälgi. 35. Millal toimub ristsiire? Rekombinatsiooni osa evolutsiooniprotsessis. · Ristsiire toimub meioosi esimeses profaasis. · Evolutsioon: Meioosis, kus homoloogsed kromosoomid satuvad kõrvuti, rekombineeruvad
Alloplasmilised liinid- rakkudes on tuum asendatud teise liigi tuumaga Joonis antud õppematerjalis. 18.Pärilikkuse kromosoomiteooria Eksperimentaalsed tõendid selle kohta, et geenide päritavus on seotud kromosoomidega Selle sajandi algul näitas Thomas Morgan, et teatav äädikakärbse Drosophila melanogaster silmavärvust mõjutav geen paikneb X kromosoomis. Tegemist oli silmade valget värvust põhjustava retsessiivse mutatsiooniga, mis avaldus ainult isastel kärbestel. Valgesilmsete mutantsete (w) isaste ristamisel homosügootsete (w+) emastega olid mõlemast soost järglased punaste silmadega, kuid hübriidide järgmises põlvkonnas olid kõik emased endiselt punaste silmadega, isastest aga ainult pooled. Morgan järeldas, et punast silmavärvust andev geen paikneb X kromosoomis. Kui on tegemist X kromosoomis paikneva geeniga ning isased on saanud mutantne alleeliga X kromosoomi, on kõik sellised isased valgete silmadega. Kuna tegemist on aga retsessiivse
rakkude hübridiseerumise abil (hiir + inimene).Hübriidi rakud kasvatatakse HAT söötmel, toimub HPRT+ ja TK+ rakkude selektsioon. Pärast inimese kromosoomide kadumisest on võimalik selgeks teha kus kohas asuvad TK+ ja HPRT+ geenid. Geneetilist kromosoomikaarti - koostatakse iga homoloogiliste kromosoomide paari jaoks. Aheldusgruppe nummerdatakse järjestikku, nende avaldumise kohaselt. Peale grupi numbri tähistatakse tsentromeeri asukoht ning mutantsete geenide nimetusi, nende vahemaad morganiidides ühest kromosoomi lopust, mida vaadeldakse null punktina. 70. Geenide geneetiline ja füüsiline kaugus. Hiid- e. polüteensed kromosoomid. Enamasti toimub pikemate kromosoomide vahel rohkem ristsiirdeid kui lühemate vahel. Seega ei vasta kaugused geneetilisel kaardil täpselt kaugustele kromosoomi füüsilisel kaardil. Rekombinantide analüüs võimaldab määrata geenide järjekorda kromosoomis, kuid mitte füüsilisi kaugusi. Piirkonnad,
tugev fenotüübiline efekt homosügootses olekus 2. Retsessiivne hüpomorfne mutatsioon, kus polüpeptiidi funktsioon osaliselt säilib. Mutantne fenotüüp võib ilmneda aga tunduvalt nõrgemalt. 3. Dominantne neomorfne mutatsioon, on tekkinud uue funktsiooniga alleel – uute omadustega polüpeptiid, mis põhjustab uue, mutantse fenotüübi Heterosügootide fenotüüp erinevate mutantsete alleelide puhul a – retsessiivne amorfne (funktsiooni kaotanud) alleel – metsiktüüp ah – retsessiivne hüpomorfne (funktsioon osaliselt säilinud) alleel – metsiktüüp aD – dominantne neomorfne (uue funktsiooniga) alleel – mutantne a+ – metsiktüüpi alleel 7 RETSESSIIVSETE MUTATSIOONIDE ALLEELSUSE TESTIMINE Mutatsioonid võivad olla ka erinevates geenides. Kuidas teha kindlaks kas mutatsioonid on samas geenis (alleelsed) või erinevates geenides (mittealleelsed)?
järglastele. Päritava haiguse puhul tuleb protseduuri korrata iga puudega järglase juures. Geenivaigistus. Meetod seisneb kindlate mRNA- molekulide blokeerimises või kiires lammutamises nn mikro-RNA-de kaudu, mille tulemusena geen ei avaldu (valku ei saa sünteesida). Seda mehhanismi esineb, taimedel, seentel ja loomade ning see kaitseb neid nt viiruste vastu. Seda saab teha ka kunstlikult. Muid geenitehnoloogilisi rakendusi. Molekulaargeneetiline diagnostika. Põhineb mutantsete geenide äratundmisel DNA- proovide abil. Sellised proovid võimaldavad mis tahes elujärgul avalduvaid geneetilisi puudeid tuvastada juba enne sündi, isegi varastes embrüotes enne nende siirdamist. Võimaldab vähendada raske puudega laste sünnisagedust. DNA-sõrmejälgede metoodika. DNA-fragmentide pikkuserinevused annavad DNA elektrforeesi käigus mustri, mis on individuaalselt sama kordumatu kui tõelised sõrmejäljed. Tegime praksis!! Võrreldakse neid kriipse
Vanades säilituskultuurides on täheldatud IS elementide ringihüppamist. Samuti on kirjeldatud kromosoomipiirkondade deletsioone, inversioone, duplikatsioone ja amplifikatsioone. Mutaatorid 82 Mutaatorfenotüüp kaasneb enamasti kas defektsusega DNA reparatsioonisüsteemides või DNA polümeraasi ebatäpsuses (puudub polümeraasi vigu korrigeeriv "proofreading" aktiivsus). DNA polümeraasi korrigeeriv aktiivsus võib kaduda ka näiteks mutantsete tRNA-de tõttu, mis põhjustavad teatud koodoni puhul vale aminohappe lülitumist polüpeptiidi. Eristatakse geneetiliselt fikseeritud mutaatorfenotüüpi ja ajutist mutaatorfenotüüpi e. hüpermutabiilset seisundit. Päranduv mutaatorfenotüüp. E. coli puhul on kirjeldatud 30 geeni, mille defektsus põhjustab mutaatorfenotüüpi. Mutaatorid tekivad sagedusega 10-5. Samas on E. coli ja Salmonella typhimuriumi looduslikes isolaatides leitud 1-3%
Mittemendelik päritavus – ei allu Mendeli seadustele. Prionihaigused. Geneetiline mitmekesisus looduslikes populatsioonides on maskeeritud metsiktüüpi fenotüübi kaudu. C. H. Waddington (1950). Geneetilist mitmekesisust maskeerib Hsp 90. S. Rutherford, S. Lindquist (1998). Hsp 90 roll rakus on kontrollida valkude struktuuri. Üks chaperonide liike. Suunab valesti struktureeritud valgud lagundamisele. Surub maha väga paljude mutantsete geenide avaldumise. Valkude kotranslatsiooniline transport - levinud bakterites, arhedes ja eukarüootides - süntees membraani küljes - valk liigub kohe läbi membraani - esimesed 10-20 sünteesitavat AH-d on signaaliks transpordile - ribosoomides tekib translatsiooniline arest kui signaalosa tuleb nähtavale - ribosoomid seostuvad membraanida ja valk sünteesitakse luumenisse - signaaljärjestus lõigatakse ära luumenis
annaabi.ee 
