Biotehnoloogia 1. Biotehnoloogia on rakendusteadus, kus elusorganisme kasutatakse põllumajanduses, teaduses või tööstuses. 2. Traditsiooniline biotehnoloogia on toitude ja jookide valmistamine mikroobide abil või looma- ja taimearetus. Tänapäevane biotehnoloogia tegeleb viiruste ja bakterite uurimisega. 3. Bioreaktorit kasutatakse mikroorganismide ja rakukultuuride kasvatamiseks, ensüümide preparatiivseks rakendamiseks. 4. Ensüümid on bioloogilised katalüsaatorid, mis võimaldavad elutegevust toetavaid biokeemilisi reaktsioone. 5. Bakterite ensüümid lagundavad valke, tärklist ja rasvu. 6. Biokütuseid toodetakse biomassist, eelkõige taimsetest õlidest, aga biokütus võib olla ka loomset päritolu. 7. Teoreetiliselt on tegemist taastuvenergiaga. Ei lisa atmosfääri süsihappegaasi ega ka teisi kasvuhoonegaase
need ravimid, mida tavaliselt kasutatakse inimesel vastava haiguse raviks? Näiteks, depressiooni loommudelis peavad toimima antidepressandid Loommudelite hindamise viisid: Loommudelite õigsust ja võimalikke uusi ravimeid testitakse katseliselt, erinevate meetoditega Käitumiskatsed loomadega : Mälu ja õppimisvõime testimine Ärevuse testimine Depressiooni testimine Sotsiaalsuse testimine Muud laboratoorsed meetodid : Rakukultuuride valmistamine ja mikroskopeerimine Kudede histoloogilised värvingud ja mikroskopeerimine Loomade või rakkude huvipakkuvate valkude analüüs Loomade või rakkude DNA ja RNA analüüs Teaduslikes katsetes on võimalik kasutada mitmesuguseid test-süsteeme ehk mudeleid Katseloomad Raku ja koekultuurid Arvutimudelid Farmakoloogias kasutatakse mudeleid selleks, et Uurida haiguste olemust ja testida uusi ravimeid nende haiguste ravimiseks
· Probleemid selles, kas in vitro testid kirjeldavad protsesse, mis toimuvad in vivo. · Probleem selles, et rakukultuurid on elusorganismi lihtsustatud mudelid ja kõike funktsioone, mis elusorganismil esineb, rakul ei esine. · Areng selles suunas, et asendada loomkatseid. · Praktika näitab, et in vitro katsed ei asenda kaugeltki veel loomkatseid ravimite ja teiste keemiliste ainete ohutust ei osata veel piisavalt hinnata in vitro katsete abil Mida määratakse rakukultuuride puhul · Rakkude suremust · Üldvalgu hulka · Mingi ensüümi aktiivsust · Bioluminestsentsi PLHC-1 rakukultuur EROD activity 16 14 South pmol/min/mg prot 12 Middle 10 North 8 6 4
222 Mida tuleb silmas pidada, kasutades laboris mikrolaineahju? Mikrolaineahju ei tohi panna sööki/jooki. Seda tuleb puhastada. Lahuse asetamisel ahju tuleks teada, kaua protsess u aega võtab, et ei tekiks nn plahvatus või ülekeemisohtu. 222 Millised bioloogiliste ohutegurite ohurühmad on kirjeldatud Eestis kehtivates õigusaktides ja missugused ohutegurid neisse kuuluvad? 3 ohuklassi(klass III on rangeim). Rakukultuuride omadused, geneetilise muundamise teel saadud omadused, patogeenidega nakatamise tagajärjel saadud omadused, teostatava töö iseloom. Bioloogilised ohutegurid on bakterid, viirused, seened, rakukultuurid ja inimese endoparasiidid ning muud bioloogiliselt aktiivsed ained, mis võivad põhjustada nakkushaigust, allergiat või mürgistust. 1) rühma bioloogiline mõjur tõenäoliselt inimestel haigusi ei põhjusta
mutatsioonikiirust fülogeneesi- ja sugupuude abil. Fülogeneetilisel puul: Tipu vanuse, nt vana DNA põhjal – indiviidi surma aeg ja pärast seda teistest harudest tekkinud mutatsioonide (keskmine) arv on teada. Fülogeneetilisel puul: Sõlme/lahknemise vanuse põhjal – harva fossiil, enamasti kaudne teadmine lahknemisest. Lahknemise aeg ja mutatsioonide arv harudel on teada. Sugupuu abil: väiksete olendite või rakukultuuride puhul on sarnane meetod mutatsiooni koguv liin. 62. Kirjeldage fülogeneesipuu harupikkusi molekulaarse kella kohasel puul ja ilma kellata puul. Kellaga harupikkustel on piirang, ultrameetriline. Ilma kellata on harupikkused piiramata. BEAST 63. Nimetage 3 asja, mida saab teha mudelipõhise fülogeneetilise analüüsiga, aga ei saa teha ilma mudelita. Mudelipõhisteks meetoditeks on suurima tõepära meetod ja Bayesi meetod
Nukleoom kõikide nukleiinhapete kogum rakus Operoom bakteris sisalduvate operonide kogum ORFeoom is the totality of open reading frames(ORF) in biology Translatoom kõikide valkude või nende järjestuste kogum, mis on ühes rakus või rakkude kogumis Transportoom rakus sisalduvate transportvalkude ja süsteemide kogum (peamiselt membraanikanalid) Unknome suur geenide hulk, mille kohta pole hetkel funktsionaalset informatsiooni RAKKUDE MANIPULEERIMINE JA KASUTAMINE EKSPERIMENTAALSES TÖÖS 1. Rakukultuuride eelised ja puudused võrreldes in vivo mudelitega. Eelised: · Homogeensed võrreldes koerakkudega · Eksperimenditingimused on selgelt defineeritud · Rakukultuuris saab isoleerida huvipakkuva raku ja sellest kasvatada geneetiliselt homogeense koloonia- rakkude kloonimine · Geneetiliselt homogeenne rakutüvi - kloon Puudused: ei saa jälgida organismi kui tervikut. Eritüübilised rakud on erinevad: · väljanägemiselt ja suuruselt · kaalult · laengult
(50–100) tagavad koekultuuri säilimise. Esindajateks on inimese loote kopsude fibroblastid MRC-5 ja WI-38. • Püsikultuurid ehk rakuliinid koosnevad polüploidsetest rakkudest (üksikute kromosoomide arv raku kohta on suurem kui 2), neid saadakse kasvajakudedest ja võib ümber külvata praktiliselt piiramatu arv kordi. Esindajateks on emakakaela vähi (HeLa) ja kõrivähi (HEp-2) kultuurid. Rakukultuuride kasvatamine toimub toitelahustes. Toitelahuste aluseks on transportlahused (Hanks’i ja Earle’i lahused), lisaks aminohapped, fermendid, kofaktorid, antibiootikumid ja indikaatorvärvaine: fenoolpunane, mis rakkude kasvamisel ja pH langemisel muutub punasest kollaseks. Tsütopaatiline efekt • Koekultuurides või elusorganismi rakkudes paljunedes kutsuvad viirused esile rakkude muutusi: 1. Lüüs peremeesraku destruktsioon. Pikornaviirustel peenteraline rakkude destruktsioon.
DNA metüleerimiste kogum rakus morfoom? Organismi anatoomilise struktuuri, keemilise ja biokeemilise koostise ning materjali omaduste kvantitatiivne kirjeldus nukleoom? Raku nukleiinhapete kogum operoom? Operonide kogum bakterirakus ORFeoom? Avatud lugemisraamide summa genoomis translatoom? Translatsiooniproduktide kogum rakus transportoom? Membraanitransporterid ja kanalid rakus. RAKKUDE MANIPULEERIMINE JA KASUTAMINE EKSPERIMENTAALSES TÖÖS 1. Rakukultuuride eelised - homogeensed võrreldes koerakkudega; eksperimenditingimused on selgelt defineeritud; rakukultuuris saab isoleerida huvipakkuva raku ja sellest kasvatada geneetiliselt homogeense koloonia rakkude kloonimine; geneetiliselt homogeenne rakutüvi - kloon ja puudused ei saa jälgida kuidas uuritav käitub tervikorganismis või kuidas organism seda mõjutab võrreldes in vivo mudelitega. 2. Mikroorganismide kasvatamine kultuuris - Escherichea coli, Saccaromyces cerevisiae:
lõhkevad, balanopostiit, abort. Dif.diagnoos: suu- ja sõrataud, veiste viirusdiarröa/mukooshaigus, paragripp-3, adenoviroos, respiratoorsüntsütiaalnakkus, pastörelloos. Diagnoosimine: elusloomadelt - äiged silmasidekestalt, ninalimaskestalt, tupelimaskestalt, natiivsperma, preputsiaalnõre, vereproovid, piimaproov; hukkunud loomadelt – siseorganid, aborteerunud looted (parenhüümorganid). Viiruse isoleerimine – rakukultuuride nakatamine. Viiruse identifitseerimine – SNR, ELISA, IF, PCR. Antikehade määramine – ELISA, VNR. Herpesviridae -> Alamsugukond – Alphaherpesvirinae -> Perekond – Varicellovirus -> Liik – pseudoraabiese viirus (PRV) (sigade herpesviirus-1) -> Sigade herpesviirus-1 infektsioon ehk pseudoraabies ehk Aujeszky haigus ehk ebamarutaud Nakatuvad eeskätt sead. Sekundaarseteks peremeesteks on hobused, veised, kitsed, koerad, kassid ja mitmed teised loomaliigid
1.)Milliseid geenitehnoloogilisi meetodeid kasutatakse valgu lokalisatsiooni muutuse jälgimiseks elusas rakus? Väga palju kasutatakse monokl. antikehi rakubioloogias rakkudes teatud kindlate ainete tuvastamiseks, nende rakusisese lokalisatsiooni uurimiseks. Faaskontrastmikroskoobi tähtsus on selles, et ka värvimata (elusad) rakud on hästi nähtavad. Kasutatakse rakukultuuride uurimiseks. Väga lähedane faaskontrastmikroskoobile on Nomarski interferentsmikroskoop. Kasutatakse samuti elusate rakkude uurimiseks. 2.)Kuidas toimite, kui tahate näha ühe spetsiifilise valgu lokalisatsiooni rakus? Jätkuvalt monokloonsed antikehad? 3.)Mille poolest erineb uuritavast objektist tavalise fluorestsentsmikroskoobi abil saadav kujutis konfokaalse fluorestsentsmikroskoobi abil saadavast kujutisest? Vimaldab
mutandid konkureeritakse välja 20 päeva vanuse kultuuri GASP mutantide poolt ja need omakorda 30 päeva vanuse kultuuri mutantide poolt. Statsionaarses faasis oleva rakupopulatsiooni evolutsioneerumist on võimalik hinnata ka kolooniate morfoloogia alusel. Ühest inokulumist kasvatatud kultuuride GASP fenotüüp võib erineda, erinevates populatsioonides tekivad erinevad mutatsioonid, erinevate mutatsioonide tulemusena toimusid rakkudes erinevad füsioloogilised muutused ja rakukultuuride keskkond kujunes erinevaks. Sellest tulenevalt sattusid rakupopulatsioonid erineva selektsiooni alla ning eelise said erinevad mutandid. Mutatsioonid tekivad näiliselt staatilises rakupopulatsioonis, kus DNA replikatsioonitase on rakkudes oluliselt langenud. Kõrgenenud mutatsioonisagedus statsionaarse faasi rakkudes - vananevates bakterikolooniates tõuseb mutatsioonisagedus. Mutatsioonisagedust mõjutavad tegurid: · DNA replikatsiooni täpsus
Näiteks lasti kuu aega evolutsioneeruda kahte algselt isogeenset streptomütsiini-resistentset kultuuri ja uuriti seejärel nende võimet konkureerida 1 kuu vanuse nalidiksiin-resistentse kultuuri rakkudega. Ainult ühe kultuuri rakud olid konkurentsivõimelised. See näitab, et erinevates populatsioonides tekkisid erinevad mutatsioonid, erinevate mutatsioonide tulemusena toimusid rakkudes erinevad füsioloogilised muutused ja rakukultuuride keskkond kujunes erinevaks. Sellest tulenevalt sattusid rakupopulatsioonid erineva selektsiooni alla ning eelise said erinevad mutandid. GASP mutatsioonide geneetiline tagapõhi. Esimesed GASP mutandid, mis isoleeriti 10 päeva vanusest kultuurist, sisaldasid mutantset rpoS alleeli (rpoS819). Mutantses alleelis oli geeni 3' otsas toimunud lühike duplikatsioon, mille tulemusena RpoS valgu 4 viimast aminohapet asendusid 39 uue aminohappega. Selle tulemusena langes RpoS valgu
annaabi.ee 
