Tavaline ja kuldne riis Tavaline riis on valge, aga GM riis on kollakat värvi. Kollakat värvust põhjustab riisitera endospermis sünteesitav karoteen, millest inimese organismis valmistatakse Avitamiini. GMtaimed meditsiinis Taimed on võimelised sünteesima väga laia molekulide hulka ja seetõttu üritatakse geenitehnoloogia abil panna taimi tootma ka ravemeid Võõrvalke on proovitud GMtaimedes toota väga mitmel viisil, näiteks: * Taime lehtedes ja vartes müürlook, tubakas, lutsern, spinat, kartul * Veetaimedes väike lemmel * Seemnetes riis, sojauba, mais, tubakas * Viljades tomat, vaarikas * Juurtes(juurviljades) porgand * Üherakulistes vetikates Chlorella ja Chlamydomonas * Viirusvektorite abil sel juhul nakatatakse taime GMtaimeviirusega ja viiruse paljunedes toodetakse taimes ka võõrvalku GMtaimede kasutamise võimalikud riskid v GMpõllukultuuri omadused kanduvad ristumise teel muundamata kultuuridele või
on kogunenud suur hulk andmeid, mille põhjal uurida inimese tervist ja haigusi[38]. Aastakümneid on rotte kasutatud ravimite testimiseks. Väga palju teadmistest vähki tekitavate molekulide kohta on saadud just uuringutest rottidega.[2] 61. Millised on molekulaarbioloogia mudelobjektid kõrgemate taimede (õis- ehk katteseemnetaimed, paljasseemnetaimed, sõnajalgtaimed, sammaltaimed) hulgas ja miks? Harilik müürlook (Arabidopsis thaliana) on tänapäeval kõige populaarsem taimne mudelorganism. Müürlook on lähedalt sugulane sinepitaimega. Tänu väikesele kasvule ja lühikesele generatsiooniajale on kaardistatud palju fenotüüpe ja biokeemilisi mutante. Harilik müürlook oli esimene taim, mille kogu genoom sekveneeriti (avaldati 2000. aastal). Isetolmlemine teeb müürlooga iseäranis heaks mudelorganismiks: järglased (seemned) tulevad kõrvalise abita ja taimeliinide omavahelist ristumist on
ajaloo tähtsündmused 2007: Nobeli preemia geeninokaudi tehnoloogia loomise eest (Mario R. Capecchi, Martin J. Evans ja Oliver Smithies). 2006: Nobeli preemia geenivaigistuse mehhanismi avastamise eest (Andrew Z. Fire ja Craig C. Mello) 2004: USA Toidu- ja Ravimiamet kinnitab esimesena DNA mikroproovidega testsüsteemi paljude pärilike haiguste diagnoosimiseks. 2001: Avaldatakse inimese genoomi DNA- järjestuse mustandvariant. 2000: Esimest korda järjendatakse taime (müürlook) kogu genoom. 1998: Saadakse inimese embrüonaalsete 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
Hiired on ka odavad, paljunevad kiiresti. Rattus norvegicus ehk rändrott. Nende järgi uuritakse inimese füsioloogiat ja haigusi. Rottide eelis hiirte ees on kiirem õppimisvõime, seega on mugavamad käitumise uurimiseks. Rotid on füsioloogiliselt inimesele lähedasemad kui hiired. Kuna neil on väike elutsükkel, on neid mugav uurida kogu eluea jooksul. 64. Millised on molekulaarbioloogia mudelobjektid kõrgemate taimede hulgas ja miks? Arabidopsis thaliana ehk müürlook on väike ja kiiresti kasvav taim, mis annab põlvkonna viie nädalaga. Tal on väike genoom ja kiire elutsükkel. Ta on iseviljastuv, kuid tema erinevaid tüvesid on võimalik laboris hübriidide saamiseks ristviljastada. Müürloogal pole majandusikku tähtsust, kuid tema genoom sarnaneb oluliste põllumajandustaimede, nt maisi, riisi ja nisu omale, tänu millele saab müürlook olla nende testorganismiks. Oryza sativa ehk riis
arengu regulatsioon stressi vastused paljunemine vastus patogeenidele jm taimedel. Geeni vaigistamise viisid: · mRNA translatsiooni mõjutamisega · Kromatiini epigeneetiliste modifikatsioonide kaudu RNA vaigistamisel Dicer (DCL) tükeldab RNA ahela väiksemateks osadeks (lühikesed RNA dubleksid), mis seonduvad Argunautiga. Argonaute valk seob väikesed RNA molekulid ja nende sihtjärjestused. (Argonaut valk sai nime müürlooga järgi, sest müürlook meenutab kaheksajalga) siRNA- vahendatud vaigistamine (transkriptsioon ja post-transkriptsioon). Takistavad viiruste replikatsiooni, vaigistavad transposoone ja korduselemente, kaitsevad ka bakterhaiguste eest. Enamus taime viiruseid on RNA viirused, mis paljunevad läbi kaksikahelalise vaheetapi. Selle vältimiseks kaksikahelaline RNA molekul lõigatakse DCL poolt väikesteks siRNA molekulideks, mis seonduvad Argonaut (AGO) valguga, et vaigistada viiruse replikatsiooni
Mille poolest erinevad kvalitatiivsed (absoluutsed) ja kvantitatiivsed (fakultatiivsed) lühipäevataimed Kvalitatiivsetel lühipäevataimedel on õitsemiseks absoluutselt vajalik lühike fotoperiood. Kvantitatiivsed lühipäevataimed õitsevad nii pikkade kui lühikeste fotoperioodide korral, kuid lühikese fotoperioodi korral on efekt (õitsemine) parem. Kriipsutage esitatud loetelust alla lühipäeva taimed: päevalill (Helianthus annuus), müürlook (Arabidopsis thaliana), nisu (Triticum aestivum), harilik peet (Beta vulgaris), soja (Glycine max) Nimetage fütokroomist sõltuvaid reaktsioone taimedes de-etiolatsioon(viib läbi PhyA- fütokroom A) varju vältimise reaktsioon(kaugpunane valgus soodustab) tsirkadiaansetes reaktsioonides – lehtede avanemine päeval ja sulgumine ööseks (kaugpunane soodustab lehtede avanemist, seemnete idanemine(punane valgus soodustab)
transkriptsioonifaktorid) ja RNA-d sisaldav eukarüootse raku osa, mis on eraldatud tsütoplasmast kaksikmembraaniga. tsütoplasma (ingl. Cytoplasm)- Rakutuuma ja rakumembraani vahele jääv nn. protoplasma, kus asuvad kõik raku organellid (mitokondrid, vesiikulid, plastiidid jms.), v.a. tuum. 19.Geenide arv ja tihedus Geenide arv: mükoplasma: 517, E. coli: 4288, pärm: 6340, äädikakärbes: 13600, varbuss: 19000, inimene: 25000, müürlook: 27000, riis: 45000, mais: 50000 Geeni tihedus (bp/geen): mükoplasma: 500, E. coli: 1000, pärm: 1900, äädikakärbes: 9500, varbuss: 4900, inimene: 127900, müürlook: 4500, kana: 59600, koer: 129700 20. DNA hulk ja genoomi suurus Kõige väiksem genoomi suurus on viirustel ja bakteritel, kõige suurem vetikatel ja taimedel, imetajatel ei ole kõige suurem genoom. DNA hulk on kõige suurem ainuraksetel, selgrootutel, putukatel ja kaladel
Rottid on füsioloogiliselt lahedased inimesele, kui hiired, ja nede prganism käitub stressi ajal samasuguselt nagu inimese organism. Kuna rotidel on suhteliselt väike elutsükkel, neid on kerge uurida kogu eluiga jooksul või põlvkondade jooksul. Rottide ja hiirte korral on kerge reguleerida nende elutingimusi. 58. Millised on molekulaarbioloogia mudelobjektid kõrgemate taimede hulgas ja miks? 1) Arabidopsis thaliana e müürlook. Kasutatakse taimede uurijate poolt taimede arengu uurimiseks. Ta on mugav, sest tal on väike genoom (ca 100 Mbp), kiire elutsükkel (ca 5 nädalat), viljaks ning kergelt kultiveeruv ja kättesaadav. 2) Oryza sativa e riis. Tal on kõige väiksem genoom teraviljade sees, aga vaatamata sellel, ta on mudeliks ühe suure õistaimede grupi- Üheidulehelised- geenoomiks. Teda võib kasvatada erinevates oludes.
Stress mõjutab ajutegevust rottidel ja inimestel samamoodi. Rotid on vastuvõtlikud sarnastele terviseprobleemidele. MITTEIMETAJATEST: Danio rerio – sebrakala. Paljuneb kiiresti. Embrüod arenevad kehaväliselt. They can be cloned from somatic cells and can be made transgenic. U 30 000 geeni. 64. Millised on molekulaarbioloogia mudelobjektid kõrgemate taimede hulgas ja miks? Arabidopsis thaliana – müürlook. Väike genoom, haploidne. Kiire elutsükkel (u 5 nädalat). Lihtne kasvatada. U 27 600 geeni. Oryza sativa – riis. Smallest genome of all the cereals. U 45 000 geeni.
22. Geenitehnoloogia mudelorganismid Mudelorganism on organism, mida kasutatakse bioloogiliste protsesside uurimisel. Mudelorganismid kasvavad kiiresti, nendega on lihtne ja odav töötada ning nad on laialdaselt kättesaadavad. Bakterid – E.coli (soolekepike), teiste bakterite viirused (oluline replikatsiooni, transkriptsiooni, translatsiooni uurimisel. Seened – pärm, filantsed seened Kõrgemad taimed – nisu, riis, müürlook (odav, kiire areng, hea genoom) Hulkraksed loomad o Varbuss (vähe rakke – apoptoosi uurminie) , äädikakärbes (embrüo areng, pärilikkuse tunnuste pärandumine) o Sebrakala (odav, hulkrakne, võimalikud geneetilised katsed, kerge embrüaalset arengut jälgida), hiir, rott Mudelorganisme kasutatakse: Eetilised põhjused – me ei tee katseid liigikaaslastega
32% kodeerivast osast sarnane inimese geenidega, 70% inimgeenidest sarnane C.elegansi omadega. Geeni keskmine pikkus 5 kb, suur osa koondunud operonidesse, Otsene HGP eelkäija (metodoloogia). Drosophila melanogaster genoom: Lõplikult sekveneeritud aastal 2002, Genoom 165 Mb (6 kromosoomi), 13601 valke kodeerivat geeni s.t. üks iga 9 kb. kohta. Väga palju retrotransposoneid, Esimene genoom, mis sekveneeriti whole genome shotgun (WGS) tehnikat kasutades. Arabidopsis thaliana genoom (müürlook): Sekveneeritud 2000 a. 5 kromosoomi, genoom 125 Mb. Umbes 25000 geeni. 35% geenidest unikaalsed, Lisaks nukleaarsele genoomile ka mitokondriaalne ja kloroplastide genoom, Geenid kompaktsed s.t. väikeste intronitega ja paiknevad genoomis lähestikku (keskmine vahemaa 4.6 kb). Mitmed geeniperekonnad paiknevad tandeemselt, Eksonid on palju rohkem G+C rikkad kui intronid (taimede omapära), Genoomis toimunud arvukalt duplikatsioone (polüploidiate teke). Mus musculus
7) Tsütoplasmavõrgustik (kareda- ja siledapinnalist (kareda-pinnaline ER)) 8) Tsütoplaasm 9) Tsütoskeleet 10) Rakukest (tselluloosist, ligniinist, pektiinist.) 11) Vakuool 12) Platiidid (Leukoplastod, hloroplastis ja hromoplastid) 13) Rakumembraan 18. Rakukesta ehitus ja funktsioon Sarapuu õpik Rakuehitus ja talitus lk 18-20(64-66) 19. Geenitehnoloogia mudelorganismid *soolekepike *pärm *poolduv pärm *ümaruss *äädikakärbes *sebrakala *koduhiir *rändrott *müürlook *riis täpsemalt on powerpointis igast liigist juttu Selle leiate loengud 2011 alt ja see on pealkirjaga Geenitehnoloogia I 2011 -Rakk - rakutüübid-koed-ECM ja MUDELORGANISMID 20. DNA pakkimine, kromosoomide ehitus Sarapuu õpik Rakuehitus ja talitus lk 8-9(54-55) 21. Replikatsioon Replikatsioon- matriitssüntees, mille tulemusena saadakse ühest DNA molekulist kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli. Päristuumsetel rakkudel toimub see enne mitoosi ja meioosi.
eritüübiliste haiguste uurimisel, genoom on sekveneeritud, geenijärjestused, mis kodeerivad elutähtsate bioloogiliste protsesside eest vastutavaid valke, on inimeses ja hiires väga sarnased, viljakas, kättesaadav. Rändrott- kiired õppijad, suhteliselt lühike elutsükkel, sarnased inimestele. Rotid on paremad, sest on suuremad ja nendega on lihtsam töötada, vähem agressiivsemad. 64. Millised on molekulaarbioloogia mudelobjektid kõrgemate taimede hulgas ja miks? Müürlook- väike genoom, annab 5 nädalaga põlvkonna, lihtne kasvatada, suur hulk geene kattub oluliste põllumajandus taimedega, tema genoom sekveneeriti esimesena. Riis- väike genoom, terve genoom on sekveneeritud, lihtne kloonida.
Rakke liidab rakuvaheaine (vahelamell), vanemate rakkude nurkade vahel võib olla ka rakuvaheruume ehk intertsellulaare. Raku ehitusest paremaks arusaamiseks pidage silmas, et see pole mitte jäik, staatiline moodustis, vaid raku ehitus ja koostis muutuvad pidevalt ja küllaltki kiiresti: organellid jagunevad või kujunevad ümber, keemiline koostis muutub jne. 19. Geenitehnoloogia mudelorganismid *soolekepike *pärm *poolduv pärm *ümaruss *äädikakärbes *sebrakala *koduhiir *rändrott *müürlook *riis täpsemalt on powerpointis igast liigist juttu Selle leiate loengud 2011 alt ja see on pealkirjaga Geenitehnoloogia I 2011 Rakk rakutüübidkoedECM ja MUDELORGANISMID 20. DNA pakkimine, kromosoomide ehitus Sarapuu õpik Rakuehitus ja talitus lk 8-9(54-55) 21. Replikatsioon Replikatsioon- matriitssüntees, mille tulemusena saadakse ühest DNA molekulist kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli
1) BAKTERID: E. coli (soolekepike) ja tema+ teiste bakterite viirused (kasutatakse replikatsiooni, transkriptsiooni ja translatsiooni uurmisel, molekulaargeneetika) 2) Seened: ainuraksed: pärm(kasutatakse DNA replikatsiooni, transkriptsiooni, translatsiooni uurimisel, ka rakkude jagunemist) ; Filamentsed seened 3) KÕRGEMAD TAIMED – põllumajanduslikud taimed NISU ja RIIS(üheiduleheliste taimede mudelorganism), müürlook (kasutatakse taimede arengu uurimisel; hea kasutada, sest odav, kiire areng, väike genoom) 4) HULKRAKSED LOOMAD SELGROOTUD: varbruss (arengu-ja neurobioloogia mudelorganism, sest koosneb vähestest rakkudest, apoptoosi uurimine), äädikakärbes (embrüo areng, klassikaline geneetika- tunnuste pärandumine SELGROOGSED: Sebrakala(eelkõige oluline alusuuringutes; hea, sest selgroogne, odav,
1) BAKTERID: E. coli (soolekepike) ja tema+ teiste bakterite viirused (kasutatakse replikatsiooni, transkriptsiooni ja translatsiooni uurmisel, molekulaargeneetika) 2) Seened: ainuraksed: pärm(kasutatakse DNA replikatsiooni, transkriptsiooni, translatsiooni uurimisel, ka rakkude jagunemist) ; Filamentsed seened 3) KÕRGEMAD TAIMED põllumajanduslikud taimed NISU ja RIIS(üheiduleheliste taimede mudelorganism), müürlook (kasutatakse taimede arengu uurimisel; hea kasutada, sest odav, kiire areng, väike genoom) 4) HULKRAKSED LOOMAD SELGROOTUD: varbruss (arengu-ja neurobioloogia mudelorganism, sest koosneb vähestest rakkudest, apoptoosi uurimine), äädikakärbes (embrüo areng, klassikaline geneetika- tunnuste pärandumine SELGROOGSED: Sebrakala(eelkõige oluline alusuuringutes; hea, sest selgroogne, odav,
‘homoloogia blokid’ liikide vahel • • Klassikaliste mudelorganismid geneetikas/genoomikas (iseseisev materjali omandamine, sest 03.04 on lihavõttereede ja loengut ei ole) – teada ainult iga liigu põhieeliseid genoomi uuringutes: • • Saccharomyces cerevisiae (pagaripärm) • • Caenorhabditis elegans (varbuss, sireuss; nematood) • • Drosophila melanogaster (äädikakärbes) • • Arabidopsis thaliana (harilik müürlook) • • Danio rerio (sebrakala) • • Mus musculus (koduhiir)
Kvalitatiivsed taimed lähvad õitsma ainult teatud päevapikkusest alates. Nt kui kasvatada lühipäevataimi keskkonnas kus on päeva pikkus rohkem kui 12h siis lühipäevataimed ei õitse vaid on vegetatiivses seisundis. Kvantitatiivsed lühip täimed õitsevad pm ainult mingis kindla päevapikkuses.(kuni 8 h) 43. Kriipsutage esitatud loetelust alla lühipäeva taimed: päevalill (Helianthus annuus), müürlook (Arabidopsis thaliana), nisu (Triticum aestivum), harilik peet (Beta vulgaris), soja (Glycine max) ? 44. Nimetage fütokroomist sõltuvaid reaktsioone taimedes De-etiolatsioon, varju vältimise reaktsioon, tsirkadiaansetes reaktsioonides lehtede avanemine päeval ja sulgumine ööseks, seemnete idanemine, päeva pikkuse tajumine ja vastavalt sellele õitsemise aeg. 46. Nimetage krüptokroomist sõltuvaid reaktsioone taimedes.
annaabi.ee 
