Rakendusbioloogia 3. kursuse mõisted (2)

Fundamentaalteadus – teadus, mis uurib objektide või nähtuste olemust, nendega seotud seaduspärasusi.
Rakendusteadus – teadus, mis tegeleb loodusteaduslike teadmiste praktilise rakendamise printsiipide ja meetodite otsimise ja arendamisega.
Antibiootikum – elusorganismide produtseeritud või tööstuslikult sünteesitud ained, mis surmavad mikroorganisme või pärsivad tugevalt nende kasvu ning terapeutilistes annustes ei kahjusta makroorganismi.
Biotõrje – umbrohu, metsa- ja aiakahjurite, taimehaiguste jms. leviku piiramine mitmesuguste looduslike mehhanismide kaasabil.
Feromoon – Loomade, tavaliselt putukate, poolt toodetud keemiline nõre, mis mõjutab teiste liigikaaslaste käitumist, füsioloogiat või arengut, tihti mõjudes vastassugupoolele ligitõmbavalt.
Kloonimine – DNA- fragmentide , rakkude või organismide geneetiliselt identsete järglaste tekitamine.
Kloon – isendi, raku või DNA-fragmendi kloonimisel tekkiv geneetiliselt identne järglaskond.
Meristeem – algkude, mis asub taimedel võrsete tippudes, pungades jm.
Meristeempaljundus – üks taimede kloonimise meetod, kus kasutatakse ühe taime meristeemrakke, et saada suur arv vegetatiivseid järglaseid.
Totipotentne – rakk on arenguliselt täisvõimeline.
Hübridoomitehnoloogia – tehnoloogia , mis põhineb B-lümfotsüütide ühendamisel kasvajarakkudega, et luua hübridoome.
Hübridoom – B-lümfotsüüdi ja kasvajaraku hübriid, mis toodab monokloonseid antikehi.
Antikehad – B-lümfotsüütide poolt toodetud valgud , millel on omadus „ära tunda“ ja seonduda antigeenidega.
Superovulatsioon – hormonaalmõjutustega kunstlikult esile kutsutud polüovulatsioon imetajatel, kes normaalsetel tingimustel ovuleerivad 1-2 munarakku korraga.
Surrogaatema – loom, kes on sünnitanud teiselt loomalt pärit embrüotest järglaseid.
In vitro viljastamine – munarakud viljastatakse väljaspool organismi.
Embrüonaalkloonimine – varase embrüo lõhestamise teel saadud kloonembrüote kasutamine identse genotüübiga järglaste saamiseks.
Tuumkloonimine – selgroogsetel teostatav kloonimine somaatilise raku tuuma siirdamisega munarakku, millest eelnevalt on tuum eemaldatud .
Terapeutiline kloonimine –inimese kloonembrüote tekitamine tüvirakkude hankimise eesmärgil geeniteraapia teostamiseks.
Reproduktiivkloonimine – tuumkloonimine uute isendite saamise eesmärgil; vastandatakse terapeudilisele kloonimisele.
Rakuteraapia – kahjustunud või hävinud kudede ja elundite funktsiooni taastamine või parandamine vastavalt diferentseerunud rakumasside siirdamisega.
Tüvirakud – hulkrakse looma jagunemisvõimeline rakk , mille tütarrakud võivad diferentseeruda eri tüüpi koerakkudeks.
Geenitehnoloogia – molekulaargeneetika haru, rakkude ja organismide geneetilise informatsiooni muutmine DNA-fragmentide siirdamisega või nende kasutamine pärilike haiguste diagnoosimisel ja indiviidide geneetilisel tuvastamisel.
Restriktaas – ensüüm, mis katkestab DNA kaksikahela kindla nukleotiidjärjestuse kohalt, tekitades üheahelalised kleepuvad otsad .
Ligaas – ensüüm, mis ühendab kovalentse sidemega DNA-fragmentide ahelate otsad.
GMO – elusolendid , sh. taimed, ja ka nendest saadud tooted, kelle geenidele on biotehnoloogiliste meetodite abil kunstlikult lisatud teiste elusolendite geene või kelle pärilikkuse ainet on muul viisil nüüdisaegse geenitehnoloogia abil muudetud.
Geeninokaut – suunatud mutageneesiga tekitatav geenirike, mis väldib geeni avaldumist .
Transgeensed loomad – loomad, kelle pärilikkust on muudetud sellega, et nendesse on viidud teiste organismide geene.
Geeniteraapia – normaalse inimgeeni siirdamine defektiga idiviidi somaatilistesse rakkudesse, et ravida või leevendada pärilikke haiguseid ja vähki.
Geenivaigistus – geeni avaldumise takistamine geeni struktuuri rikumata.
Mille poolest erineb geeniteraapia rakuteraapiast ja transgeneesist ?
Geeniteraapia puhul siirdatakse somaatilistesse rakkudesse terveid inimgeene või vaigistatakse mutantse geeni avaldumine; rakuteraapia korral siiratakse haigesse või kahjustunud koesse vastavalt diferentseerunud rakumasse ning transgeneesi puhul siirdatakse ühe liigi plasmiidi või viljastatud munarakku teise liigi geene ning see muutus on pärandatav järglastele.
Miks ei ole geenravi seni laialt levinud ?
Geeniteraapia on väga kulukas protseduur , mille edu ei ole olnud kõige parem. Geeniteraapiale on mõnel korral järgnenud surm või pahaloomulise kasvaja areng.
Mis otstarve on sünnieelsel meditsiinigeneetilisel informatsioonil ?
Need võimaldavad vähendada raskete ravimatute puuetega laste sünnisagedust vastavate geneetiliste defektidega loodete abortimise ja siiratavate embrüote valiku teel.
Millist molekulaarset mehhanismi kasutatakse molekulaargeneetilisel diagnostikas ?
Uuritava kromosoomi DNA denatureeritakse ning lisatakse märgistatud DNA- proovid , mille nukleotiidjärjestus vastab tuntud mutatsioonilistele järjestustele geenides ja mis nende geenilõikudega paarduvad.
Milles seisneb polümeraasne ahelreaktsioon (PCR) ja milleks seda kasutatakse ?
Polümeraasne ahelraktsioon on DNA-lõigu paljundamine termotsükleris kuumaveeallikast pärit bakteri polümeraasi ning praimerite abil, et saada rohkem materjali võrdlemiseks nt isaduse tuvastamisel, kurjategija tagamisel.
Millistel eesmärkidel luuakse transgeenseid ehk GM-taimi ?
Transgeenseid taimi luuakse teaduslikel eesmärkidel; et oleks suurem saagikus, mis leevendaks inimkonna näljahäda; et kaup transpordi käigus ei rikneks; et kahjurputukad ning viirused saaki ei hävitaks; et kasvatatavad taimed oleksid herbitsiidikindlad
Miks luuakse geeninokaudiga hiiri ?
Et selgitada hiirele ja inimesele ühiste geenide fenotüüpilisi tähendusi ning inimese pärilike haiguste olemuse ja avaldumiskäigu uurimiseks.
Milles seisneb tavaaretuse ja GM-tehnoloogia abil saadud taimesortide peamine erinevus ?
Tavaaretuse puhul ei saa muundumine toimuda kahe erineva liigi vahel ( meduus ja siga).
Mis oli peamine avastus, mis viis rekombinantse DNA metoodika loomiseni ?
Restriktaaside avastamine bakterites 1970.
Millised on GMO kaks tüüpi ? Võrrelge neid ja tooge välja nende erinevused.
Esimeseks tüübiks on transgeensed organismid, kelle genoomi on siirdatud mõne võõrliigi geene. Teiseks tüübiks on geeninoukaudiga organismid, kelle genoomis on mingi kindla geeni fuktsioon kaotatud. Transgenees on ohtlikum, ebaloomulikum.
Mis liiki oli esimene transgeenne imetaja ? Millal ta sündis ?
Esimene transgeenne imetaja oli hiir , kelle genoomi oli viidud roti kasvuhormooni geen. Ta sündis 1981.
Mille poolest oli eriline lammas Polly ?
Lammas Polly (ja Molly) oli esimene tuumkloonitud ning samal ajal ka transgeenne imetaja. Lammas Dolly oli esimene edukas tuumkloonitud imetaja.
Mida nimetatakse geenivektoriks ja kuidas seda tehakse ?
Geenivektor on siiratav geen ühendatud sellisesse DNA- või RNA-kompleksi, mis saab siseneda rakku ja integreeruda selle genoomi. Plasmiidi ja DNAd töödeldakse sama restriktaasiga, et lõigata need katki samasuguse nukleotiidjärjestuse kohalt. Saadud DNA lõik liidetakse plasmiidiga ligaasi abil ning rekombinantne plasmiidne geenivektor on loodud.
Mille poolest erineb embrüonaalkloonimine tuumkloonimisest ja mis tekitas tugeva eetilise vastuseisu tuumkloonimisele ?
Embrüonaalkloonimine seisneb embrüote lõhestamises. See on loomuliku protsessi tehnoloogiline teisend ning kõik lõigustusrakud on võimelised arenema normaalseks tervikorganismiks. Tuumkloonimine seisneb somaatilise keharaku tuuma viimises munarakku, mille oma tuum on eemaldatud. Selle efektiivsus on väga väike ning suur hulk embrüosid surevad. Sellest ka tugev eetiline vastuseis, eriti inimese kloonimise võimalikkusele.
Milles seisneb tüvirakkude iseärasus ja kuidas seda saab kasutada ?
Tüvirakud võivad, olenevalt päritolust ja arenguvõimest, diferentseeruda terviklikuks organismiks või mis tahes rakutüübiks. Neid saab kasutada mingi koe kahjustumise korral uue koe „ehitamiseks“.
Milles seisneb kloonimise erinevus looduses ja biotehnoloogias ?
Looduses tekivad kloonid vegetatiivsel paljunemisel. Biotehnoloogias kasutatakse meristeempaljundust – alkgoe kasutamine, suure arvu viirusvabade vegetatiivsete järglaste saamiseks.
Millistele bioloogilistele nähtustele tuginedes sai võimalikuks meristeempaljundus ?
Meristeemrakud on totipotentsed ehk arenguliselt täisvõimelised.
Mis on hübridoomid ning kuidas neid saadakse ?
Hübridoom on B-lümfotsüüdi ja kasvajaraku hübriid, mis toodab monokloonseid antikehi. Hiir immuniseeritakse mingi antigeeniga ning kahe nädala pärast eraldatakse tema põrnast B-lümfotsüüdid, millest osad muutuvad plasmarakkudeks, mis toodavad antikehi selle kindla antigeeni vastu. Kuna B-lümfotsüüdid pole võimelised ise paljunema või väljaspool organismi kaua elama, pannakse need kasvajarakkudega ühisesse segusse, mis soodustab nende ühinemist. Tekkinud rakud viiakse selektiivsöötmele ning ellu jäävad ainult hübridoomid, mis kloonitakse. Valitud kloone kasvatatakse antikehade saamiseks elusorganismides või kunstlikes tingimustes.
Milles seisneb monokloonse antikeha eelis tavalise antiseerumi ees ?
Antiseerum sisaldab organismi toodetud antikehade segu kas ühe või mitme antigeeni vastu ning ei ole kaua säilitatav. Monokloonsed antikehad on väga kitsaste spetsiifiliste omadustega, hübridoomikloon on säilitatav kui kaua tahes ning see võib antikeha toota piiramatus koguses.
Missugused olid esimesed bioloogilised rakendused inimkonna ajaloos ?
Taimede kasutamine raviks; maaviljelus ja loomakasvatus; leib.
Millist Louis Pasteuri avastust peate kõige olulisemaks ja miks ?
Vaktsineerimine – organismi nõrgestatud või surmatud haigustekitajate süstimine, et vallandada immunoloogilised kaitsemehhanismid . Vaktsiin marutõve vastu aitas päästa elusid ning leiab laialdast kasutust tänapäevalgi.
Millist Alexander Flemingu hoiatust on arstipraktikas sageli eiratud ja mis on selle tulemuseks ?
Eiratud on nõuannet, et antibiootikumi tohib kasutada ainult seda nõudval kindlalt diagnoositud haigusjuhul ning kui seda kasutada, siis mitte kunagi liiga väikestes doosides või liiga lühikest aega. Selle tulemusena on tekkinud resistentsed bakteritüved, mida ei pidurda ükski teadaolev antibiootikum.
Miks saab antibiootikumide abil ravida bakterhaiguseid, mitte aga viirushaiguseid ?
Sest viirused on rakutud olesed ja kasutavad paljunemiseks peremeesraku struktuure ja ainevahetust, mida antibiootikumid enamasti ei kahjusta.
Mille poolest erineb rakendusteadus fundamentaalteadusest ning kuidas on nad seotud ?
Rakendusteadus tegeleb loodusteaduslike teadmiste praktilise rakendamise otsimise ja arendamisega; fundamentaalteadus tegeleb objektide või nähtuste olemuse uurimise ja seletamisega. Fundamentaalteadused loovad uusi teadmiseid ning rakendusteadused rakendavad neid. Kui rakendamise korral avastatakse uus nähtus, tekib selle kohta fundamentaalteadus, mis seda nähtust uurima hakkab.
Mis on biotehnoloogia ja rakendusbioloogia erinevus ?
Biotehnoloogia on rakendusbioloogia haru. Rakendusbioloogia otsib bioloogilistele nähtustele rakendusi ning biotehnoloogia on üheks selliseks rakenduseks. (elusorganismidele omaseid protsesse kasutatakse tehnilistes seadmetes mitmesuguste ainete tootmiseks ning organismide sigimise ja pärilikkuse muutmiseks)
Bioloogia on teoreetiline ning rakenduslik teadus.
Bioloogial on seoseid psühholoogiaga.
Meristeempaljundus võimaldab vabastada taimi viirushaigustest. (kloonid on viirusvabad, mitte taim, millelt meristeem võetakse)
Hübridoomid toodavad monokloonseid antikehi.
Embrüosiirdamine põllumajandusloomadel on majanduslikult kasulik. (kui soovitakse palju väärtusliku geneetilise materjaliga lihaveiseid või suurt produktiivset piimakarja)
Embrüosiirdamine inimesel on osades kirikuringkondades tekitanud eetilist vastuseisu.
Organismide kloonimine on protseduur, mis toimub ilma inimese abita ka looduses.
Tuumkloonimine võimaldab saada geneetilisi koopiaid juba olemasolevatest indiviididest.
Biotehnoloogia kasutab inimvalkude tootmiseks mikroorganisme ning ka imetajaid.
Rekombinantne DNA sisaldab eri liikidelt pärit DNA-fragmente.
Bioloogilised rakendused tulid kasutuselekoos iidse maaviljeluse arenguga.
Bioloogial on teiste teadustega nii teoreetilisi kui ka rakenduslikke seoseid.
Bioloogia kui fundamentaalteadus toetas põllumajanduslikke ja meditsiinilisi rakendusi alates 19. sajandi teisest poolest.
Meristeempaljundus on taimede kasvatamine kasvukuhiku algkoe rakkudest.
Hübridoom on immunoloogiliselt aktiveeritud lümfotsüüdi ja kasvajaraku ühendus.
Kloon on vegetatiivselt paljundatud organismi järglaskond.
Tüvirakud on jagunemisvõimelised rakud, millest arenevad eri tüüpi rakud.
GM-taimed on geenisiirdega taimed.
Bioloogiliste eeskujude järgi tehnilisi lahendusi otsiv teadus on bioonika .
Taimede pikkuskasvu tagav kude on algkude.
Vegetatiivselt paljunenud organismi järglaskonda nimetatakse klooniks.
Monokloonseid antikehi toodavad hübridoomideks nimetatavad rakukloonid.
Organismi paljundamine somaatilise raku kaudu on tuumkloonimine.
Tüvirakkude kasutamine võimaldab raviprotseduure, mida nimetatakse rakuteraapiaks.
Organisme, kelle geneetilisse struktuuri on viidud muu liigi geen, nimetatakse transgeenseks organismiks.
Isiku tuvastamist tema koejälgede järgi võimaldab sõrmejälgede metoodika (mitte DNA, sest nahk on kude, dna ei ole kude?)