Raku- ja embrüotehnoloogia (0)

Fundamentaalteadus e. põhiteadus-uuritakse objektide või nähtuste olemust, nendega seotud seaduspärasusi. (faktid, seadused, teooriad, hüpoteesid)
Rakendusteadus -tegeleb loodusteaduslike teadmiste praktilise rakendamise printsiipide ja meetodite otsimise ja arendamisega põllumajanduse, meditsiini, tööstuse, energeetika , transpordi jm tarbeks.
Bioloogia jaguneb kaheks:
#Üldbioloogia ( geneetika , molekulaarbioloogia, rakubioloogia , arengubioloogia, ökoloogia ja evolutsioonibioloogia)
#Eribioloogia ( botaanika , zooloogia , loomafüsioloogia, taimegeograafia, lihhenoloogia )
Rakendusbioloogia seisneb bioloogia haruteaduste poolt avastatu praktilise kasutamise võimaluste ja lahenduste uurimises ning teostamises.
Biotehnoloogia -rakendusbioloogiline meetod või protseduur, mille puhul elusorganismidele omaseid protsesse kasutatakse tehnilistes seadmetes mitmesuguste ainete tootmiseks ning organismide sigimise ja pärilikkuse muutmiseks.
Bioonika -eluslooduse eeskuju kasutamine tehnika ja tehnoloogia arendamisel.
Küberneetika-teadus juhtimisest ja sidest masinas, organismis ja ühiskonnas.
Heteroos (hübriidjõud)- mõnede sortide ja tõugude ristamisel saadavad hübriidid on suurema jõudlusega kui kumbki vanemvormidest.
Kloonimine -geeneetiliselt identse järglaskonna saamine paljundatavast üksikobjektist, olgu selleks DNA molekul , rakk või organism.(Nt. paljundamine mugulate , sibulate või muude vegetatiivsete taimeosade abil on pmst kloonimine)
Meristeempaljundus -meristeemrakkude kasutamine ühelt taimelt suure arvu vegetatiivsete järglaste saamiseks.
Meristeem ehk algkude on taimedel võrsete tippudes, pungades jm. Meristeemrakud pole eristunud mingit kindlat koefunktsiooni täitma, neist võivad tekkida kõigi püsikudede rakud .
Kallus -vigastuste paranemisel tekkiv haavkude.(sisaldab ka algkudet)
Sobivates tingimustes, teatud kasvufaktorite (e. taimehormoonide) toimel, võivad meristeemrakud anda alguse kogu taime arengule s.t. nad on totipotentsed(kõikvõimelised).
Meristeempaljunduse skeem:
1)võsu kasvukuhikust võetakse koetükid ning pannakse esmalt kasvusöötmele (toitesegu)
2)meristeemirakkudest hakkab kasvama uus võrse.
3)mikrovõrsed viiakse seejärel juurdumissöötmele, mis stimuleerib juurte kasvu.
4)juurdumissöötmel kasvatatakse taimi seni, kuni neist on arenenud istutusvalmid istikud .
Somaatiliste rakkude hübriidimise meetod võimaldab eri liikide rakkude ühendamist.
Antikehi tootvad B-lümfotsüüdid ühendatakse kasvajarakkudega ja tekivad hübridoomid. Rakke kasvatatakse söötmel.
Hübridoomitehnoloogia-somaatiliste rakkude hübriidimise meetod monokloonsete antikehade tootmiseks.
Hübridoom toodab antikehi kasutatud antigeeni vastu ja suudab piiramatult paljuneda. Hübridoomkloon toodab ainult üht tüüpi antikehi (monokloonsed antikehad), neid võib pikka aega säilitada. Võimalik saada antikehi suures koguses, piiramatu jagunemise võime.
Lümfotsüüt- vere valgeliblede hulka kuuluv rakk
Antigeen -mis tahes teiselt organismilt pärit aine, mis põhjustab vastureaktsioonina antikehade tekke.
Antikeha - valk, mis kaitseb organismi patogeenide eest. Antikehi sünteesivad ja eraldavad vere plasmarakud , mis tekivad mingi antigeeniga aktiveeritud B-lümfotsüütidest.
Antiseerum -vereseerum, mis sisaldab organismi toodetud antikehade segu kas ühe või mitme antigeeni vastu.
Monokloonseid antikehi kasutatakse:
1.vastava antigeeni olemasolu ja kontsentratsiooni määramiseks ainete segus või rakus. Nt. viiruse tuvastamiseks kartulilehes
2.selle aine väga puhtaks eraldamiseks segust
3.meditsiinilises ja veterinaarses diagnostikas
Embrüosiirdamine seisneb arengu algusjärgus oleva embrüo ülekandes indleva emaslooma või rasestumisvalmis naise emakasse.
Super- e. hulgiovulatsioon-üheaegselt küpseb ja eraldub näiteks lehma munasarjast 5-10, vahel kuni 30 munarakku.
Embrüo-varajases arenemisjärgus olev loode, alates munaraku viljastumisest.
Ovulatsioon-küpsenud munaraku vallandumine munasarjast.
Huvi embrüosiirdamisel koduloomade vastu tekkis siis, kui avastati ja eraldati gonandotroopsed hormoonid(sugunäärmete talitlust reguleerivad hormoonid.)
Embrüosiirdamise etapid põllumajandusloomadel:
1.emasloomal kutsutakse esile superovulatsioon
2.toimub eraldunud munarakkude kunstlik viljastamine samas emasloomas kõrge väärtusega tõupulli spermaga.
3.6-8 päeva pärast pestakse embrüod emakast välja.
4.eraldatud embrüod hoitakse sobiva koostisega söötmes ja uuritakse mikroskoobiga.
5.valitakse välja kõige paremini arenenud embrüod
6.valitud embrüod, mis on saadud doonorloomalt:
a) siirdatakse kohe vastuvõtja looma emakasse
b) säilitatakse pika aja kestel sügavkülmutatuna vedelas lämmastikus (-196’C)
NB! Kui vastuvõtjale siiratakse mitu embrüot, siis kõik embrüod ei arene lõpuni
Surrogaat e. asendusema -loom(või ka inimene), kes on sünnitanud teiselt loomalt (inimeselt) pärit embrüotest järglasi.
Viljastamismeetod in vitro - munarakk eraldatakse munajuhast või otse munasarjast ja viljastatakse kehaväliselt.
Embrüosiirdamise kasulikkus põllumajandusloomade puhul:
1.geneetiliselt väärtuslikult emasloomalt (või ka isas -/emaslooma paarilt) võimalikult paljude järglaste saamine. Kui lehmalt on tavalise sigimise teel võimalik ellu jooksul saada 12-15 järglast, siis embrüosiirdamise puhul võib järglaste arv ulatuda üle saja.
2.embrüote sügavkülmutamine võimaldab neid säilitada pikemalt (aastaid) ja transportida kaugete vahemaade taha. (kaob vajadus transportida elusloomi, mis on palju kallim ja toob kaasa nakatumisohu paljude haigustekitajatega)
Embrüosiirdamine inimesel
Alguses takistasid kaks asjaolu:
1.kehavälise (in vitro) viljastamise metoodika puudulikkus
2.laialdane eetiline vastuseis.
Embrüosiirdamist kasutatakse juhul, kui:
1.naise tavalisel viisil rasestumist takistab mingi terviserike(munajuhade või emaka limaskesta kahjustused)
2.meestel esinevad viljakushäired (seemnerakkude arvu ja kvaliteedi muutused)
Viljastamiseks in vitro kasutatakse kahte meetodit:

spermid ja munarakud viiakse katseklaasis kokku
mikroinjektsioon- sperm süstitakse mikropipeti abil otse munarakku. Arenevat embrüot kasvatatakse söötmel.
Embrüosiirdamise etapid inimesel:
1. munarakud võetakse nõelpipetiga otse munasarjast.
2. munarakud kontrollitakse, puuetega rakud kõrvaldatakse.
3. munarakud koos spermiga viiakse söötmesse.
4. valitakse välja viljastunud munarakud, mis sisaldavad pronukleust (munaraku ja spermi ühinemiseelsed tuumad) mõni kord tuleb kasutada mikroinjektsiooni.
5. sügoodid kantakse kasvusöötmesse.
6. hormonaalselt ettevalmistatud naisele siiratakse 2-3 moorula või bastotsüsti staadiumis välja valitud embrüot.
Organismikloon on vegetatiivsel paljunemisel või paljundamisel tekkinud ühe vanema järglaskond, mille isendid on geneetiliselt identsed nii omavahel kui ka vanematega.
Kloonimise tüübid:
1. embrüonaalkloonimine (embrüo lõhestuse meetod)-varase embrüo(moorula) lõigustusrakud on kõik võimelised arenema tervikorganismiks-nad on totipotentsed.
Embrüonaalkloonimine etapiti:

• munarakk viljastatakse katseklaasis
  
• varane embrüo jaotatakse osadeks
  
• osad taastuvad ning need siiratakse eri vastuvõtjate emakasse
  
• saadud indiviidid on algse embrüo kloonid ja omavahel geneetiliselt identsed.
  

2. tuumkloonimine-somaatilise e. diferentseerunud keharaku tuuma siirdamine munarakku, millest on tuum kõrvaldatud.
Etapid:

• tuumadoonorilt võetakse udararakud
  
• eemaldatakse munarakudoonori munaraku tuum
  
• rakud liidetakse elektriimpulsi abil
  
• vegetatiivse sügoodi areng
  
• varajane embrüo siirdatakse kolmandale lambale e. surrogaadile
  

embrüo areneb ja sünnib kloonlammas, kes on geneetiliselt identne tuumadoonoriga.
Kloonimise eesmärgid:

• arengubioloogiliste teaduslike probleemide uurimine
  
• väärtusliku genotüübiga põllumajandusloomade paljundamine
  
• väljasuremisohus imetajate populatsioonide taastamine
  

Kuigi kloonisendid on identsed genotüübilt, ei pruugi nad seda olla fenotüübilt, sest osa tunnuseid võivad muutuda mitmete keskkonnatingimuste mõjul.
Reproduktiivne kloonimine-indiviidide vegetatiivne paljundamine järglaste saamiseks. Paljundamine tuumkloonimisega.
Terapeutiline kloonimine-rakutuum siirdatakse tuumata munarakku, embrüo areneb kuni blastotsüsti staadiumini, tüvirakud eemaldatakse ja kasvatatakse kultuuris patsiendi raviks. Täiskasvanu tüvirakud viiakse kultuuri ja mõjutatakse diferentseeruma kindlas suunas. Vajalikud koerakud siirdatakse patsiendile.
Tüvirakud ja rakuteraapia
Tüvirakud- diferentseerumata (eri tüüpi rakkudeks eristumata) algrakud , millest on võimalik kasvatada kudesid , elundeid ja organisme. Nad on jagunemisvõimelised, võivad diferentseeruda teisteks rakutüüpideks, tagavad organismi arengu (kudede eneseuuendamine ja regulatsioon )
Rakuteraapia- ravimeetod , mille puhul organismi hävinud rakud või organite kahjustunud funktsioonid taastatakse tüvirakkude siirdamisega.
Tüvirakke on mitmesuguseid (eristatakse arenguvõime ja päritolu järgi)

Lõigustusrakud(blastomeerid)-suurima arengupotentsiaaliga tüvirakud. Nad on totipotentsed-võivad areneda mistahes rakutüübiks(närvikoe, lihaskoe, sidekoe või epiteelkoe rakkudeks)

Embrüonaalsed tüvirakud-lõigustusrakkudest veidi väiksema arengupotentsiaaliga rakud. Saadakse blastotsüsti sisemisest rakumassist. Võivad diferentseeruda kõigiks rakutüüpideks. Kuid ei eristu totipotentseteks rakkudeks, ei arene tervikorganismiks.

Nabaväädi tüvirakud-võimelised samuti (defirentseeruma) eristuma paljudeks rakutüüpideks. Nabaväädivere tüvirakkude pangad. Saadakse sünnituse ajal võetud nabaväädi veeni verest.

Täiskasvanu tüvirakud-vereloome tüvirakud luuüdis (nt. erütro- ja leukotsüüdid). Nt. inimese rasvkoest on eraldatud tüvirakke, millel on võime diferentseeruda luu-, kõhre-, rasva- ja lihasrakkudeks.
Alzheimeri tõbi
Haigus, mille korral hävivad neuronid ajukoores ja mõnes muus ajukeskuses. Rakkudesse ja nende vahele tekivad valgulised ladestused. Haigus on päriliku eelsoodumusega . Tavaliselt pärast 65. eluaastat esinev haigus, mis järkjärgult süveneb ning lõppeb surmaga. Ravi puudub. Tunnused: mälu (eriti lühiajalise) kiire nõrgenemine, mõtlemise, kõne ja käitumise halvenemine, sageli ka agressiivsus .
Parkinsoni tõbi
Neurodegeneratiivne haigus, mis algab tavaliselt 50. ja 70. eluaasta vahel, kuid võib ka varem alata . Peamised tunnused: käte ja hiljem kogu keha värin, liigutuste aeglus, kohmakus, sageli ilmneb depressioon, hiljem areneb paljudel nõdrameelsus e. dementsus . Põhjus, teatud neuronite vahel info vahendajate tootmise hävimine. Nõrgeneb rakkudevaheline signaalülekanne. Hiljem neuronid surevad.
1

1