DNA-lõikude eraldamises ning töötlemises Rakendusvaldkonnad: 1. Geeniteraapia 2. Transgeensete organismide loomine 3. Keskkonna puhastamine 4. Kloonimine (sh ka ravikloonimine) 5. Isikute tuvastamine Geenitehnoloogia eesmärgiks on geneetilise informatsiooni kasitamine kõige erinevamatel rakenduslikel eesmärkidel Näiteks: Põllumajanduses Toiduainete toomises Inimeste ja loomade omaduste muutmises Haiguste diagnoosimises ja ravis Geenitehnoloogia meetodid Lähtekohaks rekombinantse DNA metoodika loomine Geeninokaut Geneetiline muundamine leiab aset, kui kasutatakse vähemalt ühte järgmistest meetoditest: 1) Rekombinantse nukleiinhappe tehnikad (nt riisisort, millele on lisatud geene nartsissilt ja bakterilt. Selline riis suudab toota A-vitamiini eellasmolekuli -karoteeni. 2) Väljaspool organismi valmistatud päriliku materjali organismi viimine. 3) Looduses mitteesineval viisil kahe või enama raku ühinemisega muundatud geneetilise materjaliga
geeni mutatsioonid võivad mõjutada ümbritsevat loodust Tagajärjed Tagajärjed Tagajärjed Levinuimad taimed Levinuimad taimed mida geneetiliselt muudetakse on mais, sojauba, puuvill ja lutsern. Selle juures võiks ka ära mainida, et maailmas kasvatab geneetiliselt muundatud saaki 8.5 miljonit farmerit kellest 90% on madalarengualadel Geenimuundamise ajalugu Geneetiline muundamine sai võimalikuks tänu DNA avastamisele ja esimese rekombinantse bakteri loomisele (kolibakter Escherichia coli) aastal 1973 Herbert Boyer asutas esimese firma mis kasutas rekombinantse DNA tehnoloogiat 1978. a. andis ettevõte teada kolibakteri liigist mis tootis insuliini GM kasutamine Eestis Eestis ei ole keelatud kasutada geeniliselt muundatud organisme Paljud riigid Euroopas on seadnud piirangud GMO kasutusele oma territooriumil, Eestis sellised piirangud puuduvad GM piirangud maailmas Allikad http://et.wikipedia.org/wiki/GMO http://teadus.err
) on see vastu rohelisele ideoloogiale, sest organismide geenide muutmine hävitab bioloogilist mitmekesisust. Loodus on toiminud miljardeid aastaid, ilma, et keegi seda muutnud oleks ja nüüd teevad inimesed tohutuid muudatusi taimede ja loomade geenides, teadmata mis võib juhtuda mõnekümne aasta pärast organismidega mida on muundatud. Ma arvan et kaugele ei jää ka testimine inimeste peal. GMO ajalugu Geneetiline muundamine sai võimalikuks tänu DNA avastamisele ja esimese rekombinantse bakteri loomisele (kolibakter Escherichia coli) aastal 1973. Herbert Boyer asutas esimese firma mis kasutas rekombinantse DNA tehnoloogiat, Genetech, ja 1978 ettevõte andis teada kolibakteri liigist mis tootis insuliini. Korduavalt lükati edasi 1986. aastal, geneetiliselt muundatud bakteri testimist, mis pidi ära hoidma külmakahjustust taimedele, biotehnoloogia vastaste tõttu. See on vaid üks näide protestist, kuid
transgeenseteks. Esimene transgeenne bakter tehti 1973.a. Nokautorganism organism, kellel teatud geen on maha surutud. Geenide ülekandmine on võimalik restriktaaside abil. Restriktaasid on ensüümid, mida toodavad bakterid enesekaitseks need lõikavad DNA lõikudeks, aga nii, et tekivad üheahelalised otsad "kleepuvad otsad". Selliste otstega DNA juppe on komplemen- taarsuse tõttu võimalik mugavalt liita. Erinevate DNA-de liitmisel saame rekombinantse DNA. Miks bakterirakus ei hakka inimese geen kohe tööle? Meie ja teiste loomade, seente ja taimede geenis on intronid ja eksonid. Pärast transkriptsiooni lõigatakse intronid välja ja ainult kokkuliidetud eksonid moodustavad mRNA , mille alusel sünteesitakse valk. Kui tahame bakterisse geeni viia, siis peame selle mRNA alusel tegema DNA - õnneks on avastatud pöördtranskriptaas, mis selle töö ära teeb. Nüüd teeb bakter sama valku, mis see geen inimese
ristsiirde tulemusel; selgitasid suguliiteliste tunnuste pärandumise seaduspärasusi. 7. Mis on eugeenika? Esindajad? Eugeenika õpetus inimese tõupuhtusest. Kustliku valiku teel parandada inimsoo füüsilisi, vaimseid ja kõlbelisi omadust ja tagada rassipuhtus. F. Galton, Platon. 8. Mis on genoomika? Milliseid meetodeid kasutatakse genoomika-alastes uuringutes? Genoomika molekulaarbioloogia haru, mis tegeleb genoomide uurimisega; rakendades meetoditena rekombinantse DNA tehnoloogiat ja sekveneerimist ja bioinformaatikat nukleotiidsete järjestuste assembleerimiseks, funktsiooni ja struktuuri analüüsimiseks. 9. HGP (Human Genome Project) ja HapMap projektid mida uuritakse ja millised on eesmärgid? HGP identifitseerida 20 000 25 000 geeni inimese DNAs, määrata keemilised alused, mis moodustavad inimese DNA, salvestada informatsioon, parandada andmete analüüsi meetodeid. HapMap haplotüüpide tuvastamine 10
Sünteetilised peptiid-vaktsiinid keemilised sünteesitud peptiidid, mis kujutavad endast patogeeni protektiivseid epitoope. Adjuvant Adjuvant - aine, mis stimuleerib organismi immuunvastust manustamisel komleksis antigeeniga. Freund'i täielik adjuvant, mille koostisse kuuluvad mineraalõli ja mükobakterite komponendid. Vaktsineerimisel kasutatakse laialt alumiinium hüdroksüüdi - Al(OH)3 ja mõningaid teisi ühendeid. Rekombinant-vaktsiinid Vaktsiinid, mis on saadud rekombinantse DNA tehnoloogia abil; Sisestatakse antigeeni kodeeriv DNA osa vektorisse, millega nakatatakse E.coli Imineste immuniseerimiskava Eestis 1) tuberkuloos; 2) B-viirushepatiit; 3) difteeria; 4) teetanus; 5) läkaköha; 6) poliomüeliit; 7) leetrid; 8) punetised; 9) mumps; 10) Hemofilus influenza b-tüüp.
TRANSGEENSED MIKROORGANISMID - transgeensete organismide loomine põhineb rekombinantse DNA tehnoloogial. Siiratav geen tuleb ühendada niisugusesse DNA- või RNA-kompleksi, mis saab siseneda rakku või integreeruda sele genoomi. Selliseid DNA- konstrukte nim. geenivektoriteks ehk -siirdajates. Eesimesed rekombinantsed viirused ja plasmiidid loodu 1973. aasta. BAKTERITEL ei ole tuuma; seda asendab tumapirkond, milles paikenb üks rõngasjas kromosoom. Lisaks leidub bakterirakus väiksemaid DNA rõngaid- plasmiide, mida kasutatase geenivektorite loomisel
ülekandmisega ühelt organismilt teisele. Geneetiliselt muundatud taimedest ja loomadest valmistatud toiduained näevad välja ja maitsevad nagu tavalised toiduained. Levinuimad taimed mida geneetiliselt muudetakse on mais, sojauba, puuvill ja lutsern. USAs ennustatakse sel aastal külvata ligi 200 000 km2 geneetiliselt muundatud maisi. Ajalugu Geneetiline muundamine sai võimalikuks tänu DNA avastamisele ja esimese rekombinantse bakteri loomisele (kolibakter Escherichia coli) aastal 1973. Korduavalt lükati edasi 1986. aastal, geneetiliselt muundatud bakteri testimist, mis pidi ära hoidma külmakahjustust taimedele, biotehnoloogia vastaste tõttu. GMOd maailmas Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level
GEENITEHNOLOOGIA - bioloogia rakenduslik haru,mille ül-ks organismide geenide muutmine - seisneb DNA valitud lõikude eraldamises,töötlemises in vitro ja siirdamises sana või muu liigi isendi geneetilisse struktuuri - lähtekohaks rekombinantse DNA metoodika loomine - rekombinante DNA-DNA molekul,milles on ühendatud eri liikidelt pärit DNA-fragmendid - restriktaas-ensüümid,mis lõikavad DNA molekuli kaksikahelat kindlate järejestuste kohalt - enamik restriktaase lõikab DNA mõlemat ahelat vastava järjestuse(4-8 nukleotiidipaari) eri otstest - kui sama restriktaasiga töödekda erinevat päritolu DNA-d, siis on tekkinud fragmentidel komplementaarsed üheahelalised(nn kleepuvad) otsad
Molekulaarbioloogia I praktikumi töö (2013 a) Nimi: YAGB41 Inimese genoomi CpG "saarekestel" paiknevate geenide kloneerimine (genoomse DNA restriktsioon Cfr42I (SacII) abil, fragmentide kloneerimine pBS SK+ plasmiidi, E.coli transformatsioon, rekombinantse klooni eraldamine, restriktsioon-analüüs, PCR, sekveneerimine, bioinformaatiline analüüs) Imetajate genoomides on mitmed geenid koondunud nn. CpG saarekestele (CpG islands). CpG saareke on vähemalt 200 bp pikkune DNA lõik, milles on dinukleotiidi GC sisaldus vähemalt 50 %. Tavaliselt leidub CpG saarekesi (eriti koduhoidja-)geenide transkriptisooni alguspunktides või nende lähedal. Mujal genoomi piirkondades on CpG dinukleotiidi vähe, sest sellise dinukleotiidi tsütosiin
Ligaas -ensüüm, mis ühendab kovalentse sidemega DNA-fragmentide ahelate otsad Kimäär - biol. erineva genotüübiga ja eri organismidest pärit rakkudest koosnev organism. Geeninokaut - geenitehnoloogiliselt rikutud (,,nokauti löödud") geeniseisund Transg. Org. Mikroorganismid, bakterid Uute omadustega organismide abil toodetakse bioloogiliselt aktiivseid aineid: raviühendeid,antikehi,verehüübimisfaktoreid,kasvufaktoreid Nende loomine põhineb rekombinantse DNA tehnoloogial. Esimesed rekombinantsed viirused ja plasmiidid loodi 1973.a Transg. Loomad Saab kasut. Mudelitena inimese pärilike haiguste uurimiseks ja uute ravimeetodite rakendamiseks. Et saavutada: putukaresistentsus Bt-toksiini määrav geen on viidud taimesse ja mürke polegi vaja (tomat, mais, puuvill, kartul), viirusresistentsus, (papaia) herbitsiidiresistentsus (peet, mais, puuvill, lina, raps, soja, riis) suurem saagikus, lamandumis- ja külmakindlus, viljade pikem säilivusaeg
klooniti. Praegu on enamikus riikides inimese kloonimine seadusega keelatud. Ometi võib kloonimisest ka kasu olla. Näiteks arvavad teadlased, et kloonimise teel võiks paljundada hävimisohtu sattunud loomaliike. DNA kloonimise etapid: Tavalises kloonimise katses koosneb iga DNA fragmendi kloonimine seitsmest etapist 1. Peremeesorganismi ja kloonimisvektori valik 2. Vektor-DNA ettevalmistamine 3. Kloonitava DNA ettevalmistamine 4. Rekombinantse DNA sünteesimine ligatsiooni abil 5. Rekombinantse DNA sisestamine peremeesorganismi 6. Rekombinantide selekteerimine 7. Rekombinantide analüüsimine (screening) Tõhus loomade kloneerimise tehnoloogia võimaldab uusi võimalusi loomakasvatuses, inimmeditsiinis ning samuti loomade säilitamisel ja kaitsmisel. Tuuma kloonimine hõlmab loomade tootmist, kes on geneetiliselt identsed doonorrakkudele- seda tehnoloogiat tuntakse ka kui tuuma ülekande tehnoloogia (NT- nuclear transfer).
Geenitehnoloogia meetodid: transgenees ja mutagenees. Geenitehnoloogia eeliseid ja puudusi (nn tavatehnoloogiaga võrreldes). Mutagenees- protsess, mille käigus toimuvad muutused organismi DNA järjestuses (mutatsioonid), mis jäävad genotüüpi püsima Transgenees- protseduur transgeensete organismide saamiseks (loomadel nokaut) +- suurem saagikus, uued ravimid, keskkonna saastuse vähenemine - - väheneb looduslik mitmekesisus, maitseomaduste halvenemine 7. Rekombinantse DNA loomine, geenivektor (plasmiidne geenivektor, viirusvektor). Restriktaas, ligaas, „kleepuvad otsad“. Osata koostada skeemi. Restriktaasid on ensüümid, need lõikavad DNA kindla koha pealt lõikudeks, aga nii, et tekivad üheahelalised otsad – “kleepuvad otsad”. Selliste otstega DNA juppe on mugavalt liita. DNA ühendamiseks piki suunas kasutatakse ensüüme nimega ligaas. Erinevate DNA-de liitmisel saame rekombinantse DNA
G M O Sisukord Sisukord Mis on GMO? Milleks seda vaja on? GMO plussid GMO miinused Pärilikkuse muutmine mutageenidega GM taimed ja loomad Esimene GMO Kasutatud kirjandus Mis on Gmo ? Geneetiliselt muundatud organism ehk GMO on organism, kuhu geenitehnoloogilisi võtteid kasutades (nn rekombinantse DNA tehnoloogia abil) on stabiilselt genoomi viidud mingid võõrad, selle organismi geenikogumis muidu mitteesinevad geenid, geenifragmendid või muud DNA lõigud. Oluline on see, et võõrDNA peab olema stabiilne see tähendab, et ta peab loodud GMO kõigis rakkudes püsima stabiilselt vähemalt mitme põlvkonna vältel. Vastasel juhul pole tegu GMOga. Milleks seda vaja on ? Biotehnoloogia firmad lubavad, et GMkultuuride abil vähendatakse
Inimene ja meditsiin Helene Leht Geenitehnoloogia Kadi Jänes Kanepi Gümnaasium 2013 Geenitehnoloogia geenitehnika geenimanipulatsioon On meditsiini valdkond, mis tegeleb DNAlõikudega Eesmärgid on rakenduslikud Ajalugu 1970. aastal avastati restriktsiooniensüümid ehk restriktaasid bakterites Loodi rekombinantse DNA metoodikageenitehnoloogia baas 1978. a said restriktaaside karakteriseerimise ja uurimise eest füsioloogia ja meditsiini Nobeli preemia: Daniel Nathans, Werner Arber ja Hamilton O. Smith Geeniteraapia Normaalse geeni siirdamine raske geneetilise puudega inimese koe rakkudesse Mutantse geeni avaldumise vaigistamine Eesmärk pakkuda ravi erinevatele haigustele ja tõvedele Jaguneb kaheks: somaatiline ja sugurakke mõjutav Somaatiline geeniteraapia Ehk ravikloonimine
ja ka järglastele päranduvad. · 1)Neil organismidel ilmneb mingi uus, mõnele teisele liigile omane tunnus. · 2)Neil rikutakse mingi kindla geeni struktuur suunatud mutatsiooni abil ära. Miks muundatakse? GMO võimaldab: · suurendada organismide haiguskindlust ja vastupanuvõimet kahjuritele · parandada kultuurtaimede maitseomadusi ja saagikust · pikendada toitainete säilimisaega Transgeensed mikroorganismid · Transgeensete organismide loomine põhineb rekombinantse DNA tehnoloogial. · Siiratav geen tuleb ühendada niisugusesse DNA- või RNA kompleksi, mis saab siseneda rakku ja integreeruda selle genoomi. · Esimesed rekombinantsed viirused ja plasmiidid loodi 1973. aastal. · 1970. aastate teisel poolel hakati looma inimese ja mõne teise liigi genoomipanku bakterites ja pärmseentes. · Esimene inimese valku sünteesiv bakteritüvi saadi 1978a. Selleks oli hormoon insuliin. Transgeensed loomad
Geenitehnoloogia Geenitehnoloogia seisneb DNA valitud lõikude eraldamises, töötlemises in vitro ja siirdamises sama või muu liigi isendi geneetilisse struktuuri-kromossomi, plasmiidi või viirusesse. Geenitehnoloogia tekke lähtekohaks oli rekombinantse DNA metoodika loomine. Rekombinantseks DNA-ks nim. DNA molekuli, milles on ühendatud eri liikidelt pärit DNA- fragmendid. Selle metoodika loomise eeldusteks oli omakorda restrikatsiooniensüümide ehk restriktaaside avastamine bakterite 1970. aastal. Need on omapärased ensüümid, mis lõikavad DNA molekuli kaksikahelat kindlate järjestuste kohalt. Transgeensed organismid Tavakasutuses on pealkirjas toodud mõiste asemel levinud lihtsustatud väljend-geneetiliselt
Eukarüootide riigid ja nende peamised tunnused · Taimed -autotroofsed organiismid -olemas plastiidid (hloroplaastid) - rakukest koosneb tselulloosist · loomad - rakukest puudub - heterotroofse toitumisega organiismid - hulkrakksed päristuumsed organiismid · protistid - tavaliselt üherakkulised organismid (puudub liitsruktuur) - võivad olla nii heterotroofsete kui ka autotroofsete organismidena - mõnedel protistidel puuduvad mitokondrid - tavaliselt elavad vees, niiskuses maapinnas ja loomadekehas - erinevad kehavormid · seened -rakukest koosneb kitiinist -heterotroofsed organiismid - osmotroofiline toitumine Seeneraku ehitus Seeneraku tsütoplasmas on samad organellid, mis on loomarakuehituses (tuum, ribosoomid,mitokondriid, Lüsosoom, Golgi kompleks, Tsütoplasma, Tsütoplasmavõrgustik). Kuna seened...
Molekulaarbioloogia I praktikumi töö (2012 a) Nimi: Inimese genoomi CpG "saarekestel" paiknevate geenide kloneerimine (genoomse DNA restriktsioon Cfr42I (SacII) abil, fragmentide kloneerimine pBS SK+ plasmiidi, E.coli transformatsioon, rekombinantse klooni eraldamine, restriktsioon-analüüs, PCR, sekveneerimine, bioinformaatiline analüüs) Imetajate genoomides on mitmed geenid koondunud nn. CpG saarekestele (CpG islands). CpG saareke on vähemalt 200 bp pikkune DNA lõik, milles on dinukleotiidi GC sisaldus vähemalt 50 %. Tavaliselt leidub CpG saarekesi (eriti koduhoidja-)geenide transkriptisooni alguspunktides või nende lähedal. Mujal genoomi piirkondades on CpG dinukleotiidi vähe, sest sellise dinukleotiidi tsütosiin
järjestus määrab millal ja kus on transgeen aktiivne, kuidas kulgeb valku kodeeriv järjestus jne. Väga hea näide sellisest funktsioonide kombinatsioonist on bakteri plasmiidil SLAID 5: GEENIDE ÜLEKANDMINE Restriktaasid on ensüümid, mida toodavad bakterid enesekaitseks – need lõikavad DNA lõikudeks, aga nii, et tekivad üheahelalised otsad – “kleepuvad otsad”.Selliste otstega DNA juppe on komplemen-taarsuse tõttu võimalik mugavalt liita.Erinevate DNA-de liitmisel saame rekombinantse DNA SLAID 6: RESTRIKTAASIDE JOONIS eelmisele slaidile sarnane seletus joonise põhjal SLAID 7: KUIDAS GEENID KOHALE VIIA? SLAID 8:KUIDAS ARU SAADA KAS GEEN ON ÜLE KANDUNUD? 1)Üle viidavale geenile on markergeen ka külge pandud (näiteks helenduv-GFP) 2)Nüüd kasutataksegi GFP geeni markerina: Kui uuritava geeni lõppu, enne stopp-koodoneid, on sisestatud GFP geen, siis vastava valgu süntees ei peatu enne, kui ka GFP-valk on valmis.
Ta lõikab viiruse genoomi (DNA) lõikudeks. Sama restriktaasi saab kasutada üldse DNA lõikamiseks. Tekivad kleepuvate otstega DNA lõigud. Need viiakse lahusesse, kus nad ühinevad komplement taarse alusel A=T; G=C. Ligaas on ensüüm, mis ühendab eri päritolu lõigud. Tulemuseks on rekombinantne DNA. Pöördtranskriptaas on ensüüm, mis leiab kasutamist siis kui mRNA pealt sünteesitakse komplementaas cDNA-d. G-moode loomisel kasutadakse kõige enam eesmärgiks rekombinantse viimine nendesse. Pakterid, viirused ja pärmseened paljunevad kiiresti. Neil on kerge tungida peremeesrakku. Selliseid DNA konstrukte e konstrueeritud DNA-sid nim geeni vektoriteks e siirdajateks. Nendest esimesed loodi 1970 aastatel. Pakter sisaldab rõngas kromosoomi ( ühte DNA molekuli) ja väiksemaid DNA rõngaid e plasmiide. GMO-tooted Toiduna võib Euroopa Liidus kasutada 17 imporditud GMO-toodet : rapsi, maisi, puuviljaõli, sojatooted. Eestis on mõnitoiduõli, margariin
organismide geneetilise informatsiooni muutmiseks või nende kasutamine pärilike haiguste diagnoosimisel ja indiviidide geneetilisel tuvastamisel. Geeniteraapia geenitehnoloogiline meetod geneetiliste haiguste ravimiseks või leevendamiseks. Normaalne geen siirdatakse vigase geeniga inimese somaatilistesse rakkudesse. Geenivaigistus geeni avaldumise takistamine epigeneetilise mehhanismidega transkriptsiooni või translatsiooni tasemel geeni struktuuri rikkumata. Geenivektor rekombinantse DNA või RNA konstrukt, milles siiratav geen on ühendatud elementidega, mis tagavad selle toimimise rakus. Geenravi aka geeniteraapia Geneetiliselt muundatud organism transgeenne e siirdgeenne organism Genoomipank bakterikolooniates säilitatav genoomi DNAfragmentide kogum Glükogeen polüsahhariidist varuaine, mille lagundamisel tekib glükoos. Glükoos suhkur, mille lagundamine annab organismile energiat GMO vt 3 mõistet tagasi
rekombinantne EBV kapsiidi valku glükoproteiini 350 sisaldav vaktsiin, millega korraldatud uuringud on näidanud vaktsiini ohutust ja immunogeensust. Küll ei hoia vaktsiin ära haigestumust, kuid leevendab haiguse kliinilisi sümptomeid (22). Hiljuti Grimmi jt läbiviidud prospektiivne uuring USA üliõpilastel näitas, et glükoproteiin 350 vastaste antikehade hulk seerumis korreleerus pöördvõrdeliselt haiguskulu raskusega (4).See tulemus toetab veelgi uuringus oleva rekombinantse vaktsiini perspektiivikust EBV-infektsiooni profülaktikas. 22. Odumade OA, Hogquist KA, Balfour HH Jr. Progress and problems in understanding and managing primary Epstein-Barr virus infections. Clin Microbiol Rev 2011;24:193209 4. Grimm JM, Schmeling DO, Dunmire SK, et al. Prospective studies of infectious mononucleosis in university students. Clin Transl Immunology 2016;5:e94. 1. Kui kaua on Inkubatsiooniperiood? 2. 4-6 nädalat 3. Mis või kes on nakkusallikas? 4
7. Geenitehnoloogia - ehk tehnogeneetika ehk insenergeneetika ehk geenitehnika ehk geenimanipulatsioon on geneetika haru, kus kasutatakse organismide genoomi muutmiseks biotehnoloogia vahendeid.Geenitehnoloogia seisneb konkreetsete DNA-lõikude eraldamises ning in vitro (katseklaasis) töötlemises. Sellele järgneb töödeldud lõikude siirdamine, kas sama või ka muu liigi esindaja kromosoomi, plasmiidi või viirusesse.Geenitehnoloogia tekkimise oluliseks baasiks oli rekombinantse DNA metoodika loomine, mis omakorda sai alguse tänu restriktsiooniensüümide ehk restriktaaside avastamisele bakterites 1970. aastal. Restriktaasid lõhuvad DNA molekuli kaksikahelad komplementaarseteks üheahelalisteks fragmentideks, millel on nn kleepuvad otsad. Lahuses kokku viidud paarduvate otstega fragmendid ühinevad ja ensüümi ligaas abil luuakse ka kovalentsed sidemed. 8. Geenitehnoloogia arstiteaduses - Tänapäeval kasutatakse igapäevaselt geenitehnoloogiat arstiteaduses
Biotehnoloogia alustala on DNA ja valdav osa manipulatsioone viiakse läbi nukleiinhapete tasandil. Geenitehnoloogia Geenitehnoloogia ehk tehnogeneetika ehk insenergeneetika ehk geenitehnika ehk geenimanipulatsioon seisneb konkreetsete DNA-lõikude eraldamises ning in vitro töötlemises. Sellele järgneb töödeldud lõikude siirdamine kas sama või ka muu liigi esindaja kromosoomi, plasmiidi või viirusesse. Geenitehnoloogia tekkimise oluliseks baasiks oli rekombinantse DNA metoodika loomine, mis omakorda sai alguse tänu restriktsiooniensüümide ehk restriktaaside avastamisele bakterites 1970. aastal. Restriktaasid lõhuvad DNA molekuli kaksikahelad komplementaarseteks üheahelalisteks fragmentideks, millel on nn kleepuvad otsad. Lahuses kokku viidud paarduvate otstega fragmendid ühinevad ja ensüümi ligaas abil luuakse ka kovalentsed sidemed. Geeniteraapia Geeniteraapia seisneb enamasti normaalselt talitleva geeni siirdamises raske
mõlema faagiga B tüves paljundatud faagide Vanemtüüpi Rekombinandid järglaskonnaga nakatati tüvede B ja B/2 segu Suured hägusad Suured läbipaistvad Saadi vanemtüüpi ja rekombinantse fenotüübiga faagi laike Väikesed läbipaistvad Väikesed hägusad Vanemtüüpi ja rekombinantse fenotüübiga faagid tekitavad erinevaid laike Faagi geenide peenstruktuur Benzer kaardistas faagi T4 rII lookuse mutatsioone kahes järjestikku paiknevas geenis rIIA ja rIIB rII mutandid põhjustavad suuri terava servaga
* Geeniteraapiat on kahte liiki: somaatiline ning sugurakke mõjutav. * Katsetusi on tehtud tuhandeid ning praeguse seisuga on aidanud see pisut üle kümne lapse, kes kõik on olnud kaasasündinud immuunsüsteemi häiretega. Kolmel neist tekkis hiljem vähk. * Senised katsetused siiski näidanud, et geeniravi on olnud võimeline haigustest jagu saama ja et geeniteraapial vähemalt mingil määral on tulevikku. Geenivektor- rekombinantse DNA või RNA konstrukt, milles siiratav geen on ühendatud elementidega, mis tagavad selle sisenemise rakku, integratsiooni ja avaladumine rakus. Geeninokaut- geenitehnoloogiliselt rikutud geeniseisund. Geen lülitatakse välja. On loodud sadade geenide suhtes "nokauti löödud" hiiri. Tehnika on keeruline: * Geenivektor (vigane geen+marker) viiakse hiire embrüonaalsetesse tüvirakkudesse. * Vektor satub ristsiirdega genoomi.
tuvastamisel. Geeniteraapia ehk geeniravi on geenitehnoloogiline meetod geneetilise haiguste raviks või leevendamiseks, seisneb normaalse inimgeeni siirdamises defektiga indiviidi somaatilistesse rakkudesse. Geenivaigistus geeni avaldumise takistamine epigeneetilise mehhanismidega transkriptsiooni või translatsiooni tasemel geeni struktuuri rikkumata. Geenivektor rekombinantse DNA või RNA konstrukt, milles siiratav geen on ühendatud elementidega, mis tagavad selle sisemise rakku, integratsiooni ja avaldumise rakus. Geneetiliselt (GMO) tavakeeles väljend transgeense organismi muundatud organism tähistamiseks. Genoom ühes liigiomases kromosoomikomplektis sisalduv geneetiline materjal. Genotüüp indiviidi (või raku) kogu geneetiline informatsioon, mis
See seostub operaatoriga, blokeerides ekspressiooni (ja Trp sünteesi). 36. Cis-elemendid, trans-faktorid Cis-acting elemendid – DNA järjestused, mis mõjutavad oma läheduses paikneva geeni ekspressiooni. Eri geenidel eri kombinatsioonid cis-elementidest Trans-acting faktorid - transkriptsioonifaktorite seostudes teiste geenide cis-elementidega reguleerivad nende geenide ekspressiooni 37. Rekombinantse DNA metoodika alused Rekombinantne DNA on soovikohaselt muudetud DNA järjestus. Rekombinantse DNA same restrikaaside abil. Metoodika alused: - E.coli rakkude transformatsioon võõrDNA-ga (ehk võõr-DNA viimine E.coli rakkudesse) – plasmiidid - DNA molekulide lõikamine ja ühendamine - restriktaasid, ligaas - analüüsimeetodid võõrDNA jälgimiseks - elektroforees, hübridiseerimine 38. Restriktaasid
(hallitusseentest), morfiin (unimagunast) Poolsünteetilised ravimid Saadakse looduslike ainete keemilisel modifitseerimisel sünteetilised ravimid-Osa aineid sünteesiti algselt muudel eesmärkidel, raviomadused avastati juhuslikult (nt disulfiraam, mida kasutatakse alkoholismi ravis) Osa ühendeid sünteesiti struktuurse analoogia alusel olemasolevate ravimite või inimkeha molekulidega (nt rahustid, süntetilised steroidhormoonid) Bioloogilised ravimid Rekombinantse DNA tehnoloogia abil saadavad inimesele kehaomased ained, mida toodavad nt bakterite kultuurid Kliinilised ravimiuuringud: Selleks, et uue ravimiga tohiks ravida haigeid, peab see edukalt läbima kliinilised ravimiuuringud Kliinilistes ravimiuuringutes testitakse inimestel nii uusi ravimeid kui kogutakse lisainfot juba kasutusel olevate ravimite kohta Inimesele peab eelnevalt rääkima uuringuga kaasnevatest riskidest ja uuringus osalemine on
20. geenitehnoloogia -- molekulaargeneetika rakendusharu, DNA-fragmentide (geenide) siirdamine rakkude ja organismide geneetilise informatsiooni muutmiseks või nende käsutamine pärilike haiguste diagnoosimisel ja indiviidide geneetilisel tuvastamisel. 37 21. geenivaigistus - geeni avaldumise takistamine epigeneetiliste mehhanismidega transkriptsiooni või translatsiooni tasemel geeni struktuuri rikkumata. 22. geenivektor (geenisiirdaja) - rekombinantse DNA või RNA konstrukt, milles siiratav geen on ühendatud (tavaliselt viiruse või plasmiidi) elementidega, mis tagavad selle sisenemise rakku, integratsiooni ja avaldumise rakus. 23. geneetiliselt muundatud organism - tavakeeles populaarne väljend transgeense ehk siirdgeense organismi tähistamiseks. 24. genoomipank - bakterikloonides säilitatav inimese genoomi DNA-fragmentide kogum; käsutatakse kindlate fragmentide (geenide) paljundamiseks, uurimi seks ja
ühendatud eri liikidelt pärit geenidest ning muudest järjestuslõikudest. · Transgeenne organism organism või rakk, mille genoomis sisaldub, avaldub ja pärandub järglastele teiselt liigilt pärit geen; loodud geenitehnoloogilise protseduuriga. · GMO lühend väljendist ,,geneetiliselt muundatud organism". tavakeeles populaarne väljend transgeense ehk siirdgeense organismi tähistamiseks. · Geenivektor rekombinantse DNA või RNA konstrukt, milles siiratav geen on ühendatud (tavaliselt viiruse või plasmiidi) elementidega, mis tagavad selle sisenemise rakku, integratsiooni ja avaldumise rakus. · Geeninokaut geenitehnoloogiliselt rikutud geeniseisund. · Geeniteraapia geenitehnoloogiline meetod geneetiliste haiguste raviks või leevendamiseks; seisneb normaalse inimgeeni siirdamises defektiga indiviidi somaatilistesse rakkudesse.
Gt-t saab ära kasutada näiteks: *meditsiinis: 1) pärilike haiguste ravis/diagnoosimises, 2) vaktsiinide ja inimesele vajalike valkude tootmises (seda tehakse teiste organismide, nt bakterite, viiruste, seente sees), *põllumajanduses: 1) tõuomaduste muutmisel (näiteks saab tekitada lehmi, kes toodavad oma kehas mingit inimesele vajalikku toitainet), 2) taimede sordiaretuses (taimed peavad paremini vastu ilmastikule, haigustele ja taimemürkidele ning annavad suuremat saaki). 2.Rekombinantse DNA metoodika loomiseni viis restriktsiooniensüümide ehk restriktaaside avastamine bakterites 1970.. 3.Esimesel juhul siirdatakse organismi võõrliigi genoom, mis avaldub omakorda organismis ja pärandub ka järglastele. Viimasel juhul rikutakse ära geeni struktuur mutatsiooni abil. Tänu sellele kaotatakse ära tema funktsioon. Kuna see muutus toimub DNA struktuuris, siis pärandub see ka järglastele (seda juhul, kui organism on üldse elu- ja paljunemisvõimeline). 4
koerakkudeks 1.3 Geenitehnoloogia On biotehnoloogia haru, kus eesmärgi saavutamiseks viiakse geene ühest organismist teis või muudetakse muul viisil geene, saadakse GMO. Organism, kellele on viidud võõraid geene nim. Transgeenseteks. Nokautorganism organism, kellel teatud geen on maha surutud. Restriktaasid on ensüümid, mida toodavad ensekaitseks bakterid. Erinevate DNA-de liitmisel saame rekombinantse DNA. Pärilikkuse muutumiseks kasutatakse mutageenides kiirgusi ja keemilisi ühendeid. Muudetud päriliku unfo siirdamiseks kasutatakse bakterite rõngaskromosoome. GMO-dega kaasvenad miinused ja plussid: MIINUSED PLUUSID · toiduallergia · suurem saagikus · GM umbrohi · vastupidav kahjuritele
Kuidas geenid üle kanda? 1. Bakteri plasmiidiga – plasmiidse vektori abil 2. Viirustega – viirusvektori abil 3. Kullapüstoliga – Au kuulikesele on kinnitatud DNA, see “tulistatakse” rakku 4. Taimedesse Agrobakteriga – taimi kergesti nakatav bakter 5. Homoloogiline rekombinatsioon – Dna molekuli homoloogiliste piirkondade vaheline ristsiire, kus rekominantne DNA asendab olemasoleva Erinevate DNA-de liitmisel same rekombinantse DNA. Kuidas DNA-d lõigata? Restriktaasid on ensüümid, mida toodavad bakterid enesekaitseks. Restriktaase on erinevaid, igaühel oma “äratundmiskoht” DNA-l. Restritaasid lõikavad DNA sagely nii, et tekivad üheahelalised otsad - “kleepuvad otsad”. Selliste otstega DNA lõike on komplementaarsuse tõttu võimalik mugavalt liita. Kuidas kergesti aru saada, et soovitud geen on üle kandunud? - üle viidavale geenile on markergeen külge pandud (GFP-geen).
LK: 42 1: Geenitehnoloogia seisneb DNA valitud lõikude eraldamises, töötlemises in vitro ja siirdamises sama või muu liigi isendi geneetilisse struktuuri. Lk 42 1. Selgitage, mida kujutab endast geenitehnoloogia ja missuguseid võimalusi see pakub. Geenitehnoloogia seisneb DNA valitud lõikude eraldamises, töötlemises ja siirdamises sama või muu liigi isendi geneetilisse struktuuri - kromosoomi, plasmiidi või viirusesse. 2. Mis oli peamine avastus, mis viis rekombinantse DNA metoodika loomiseni? Restriktaaside avastamine bakterites. 3. Millised on tehnogeneetiliselt muundatud organismide (GMO) kaks tüüpi? Võrrelge neid ja tooge välja nende erinevused. Transgeensed organismid ja geeninokaudid. Transgeensed organismi geene on siirdatud teistele võõrliikidele. Geeninokaut- nende muundamine on trangeensele vastupidine. 4. Mis liiki oli esimene transgeenne imetaja? Millal ta sündis? Esimene imetaja oli hiir ja ta sündis 1981. Aastal. 5
Geenitehnoloogia Insenergeneetika DNA valitud lõikude eraldamine,töötlemine in vitro ja siiramine kromosoomi,plastiidi või viirusesse. Eelduseks rekombinantse DNA loomine so. DNA molekul,mis koosneb eri liigi DNA juppide ühendusest.(1970) restiktaasid bakterites leiduvad ensüümid mis tagavad neile nn ,,immuunsuse" viiruste vastu lõigates nende DNA juppideks. · Bakterid omavad võõra DNA vastu nn R/M süsteemi · toimub kahe ensüümi koostöö : restriktaas(R) mis lõikab DNA tükkideks ja metüültransferaan(M) mis metüleerib ära oma DNA ja kaitseb seega oma DNA-d lõhkumise eest.
määrata haigestumise tõenäosust. 7. Transgeensed organismid, GMO (geneetiliselt muundatud organismid - õp lk 38-46), positiivsed küljed ja ohud. (vt üldine, kogu materjali esitlus). Geneetiliselt muundatud organismide loomise eesmärgid: näited taimedest, loomadest, bakteritest (nendega saavutatust) - õp . Konspekt, üldine, kogu materjali esitlus ja õp lk 38 – 46. TRANSGEENSED ORGANISMID- organism, kelle genoomi on molekulaarsete meetoditega viidud võõr-DNA. Loomine põhineb rekombinantse DNA tehnoloogial. Siiratav geen tuleb ühendada niisugusesse DNA- või RNA- kompleksi, mis saab siseneda rakku ja integreeruda selle genoomi. GMO- transgeensed organismid, millel ilmneb mingi uus tunnus. GMO- vastupidine transgeneesile, neil rikutakse mingi kindla geeni struktuur suunatud mutatsiooni abil. Funktsioon kaotatakse. (Geeninokaut) TRANSGEENSED TAIMED: põllumajanduslikel ja kultuurilistel eesmärkidel (parem kvaliteet, taluvus, vastupidavus jms) 8
täiskasvanu tüvirakud. 43. Geeninokaut geenitehnoloogiliselt rikutud (,,nokauti löödud") geeniseisund. 44. Geenitehnoloogia (tehnogeneetika, insenergeneetika) molekulaargeneetika rakendusharu, DNA-fragmentide (geenide) siirdamine rakkude ja organismide geneetilise informatsiooni muutmiseks või nende kasutamine pärilike haiguste diagnoosimisel ja indiviidide geneetilisel tuvastamisel. 45. Geenivektor (geenisiirdaja) rekombinantse DNA või RNA konstrukt, milles siiratav geen on ühendatud (tavaliselt viiruse või plasmiidi) elementidega, mis tagavad selle sisenemise rakku, integratsiooni ja avaldumise rakus. 46. Geneetiliselt muundatud organism (GMO) tavakeeles populaarne väljend transgeense ehk siirdgeense organismi tähistamiseks. 47. Genoomipank (geenipank, ,,DNA-raamatukogu") bakterikloonides säilitatav inimese genoomi DNA-fragmentide kogum; kasutatakse kindlate fragmentide (geenide)
viirusesse. Rekombinantne DNA DNA molekul, milles on ühendatud eri liikidelt pärit DNA fragmendid. Restriktaas- omapärane ensüüm, mis lõikab dna kaksikahelat kindlate järjestuste kohalt. Bakterid sünteesivad neid, et end kaitsta end erinevate viiruste sissetungi eest need lõikavad viiruse dna tükkideks enne kui see jõuab rakku kahjustada. Ligaas ensüüm, mille toimel ühinevad ahelate otsad ka kohalentsete sidemetega ja lõpetab rekombinantse molekuli moodustumise Transgeenne organism organism, kelle genoomi on siiratud mõne teise liigi geene, mis neid organismides avalduvad ja ka järglastele päranduvad. Geeni nokaut=geenisihtimine suunatud mutageneesiga tekitatav geenirike, mis geeni avaldumise täielikult välistab. Sel viisil loodud organismid on nokaut-organismid. Luuakse DNA-konstrukt, mis sisaldab suure osa sihitava geeni nukleotiidijärjestusest, kuid selles on oluline viga, mis geeni avaldumist ei võimalda
transgeenseteks . Esimene transgeenne bakter tehti 1973.a. Nokautorganism organism, kellel teatud geen on maha surutud. Geenide ülekandmine on võimalik restriktaaside abil. Restriktaasid on ensüümid, mida toodavad bakterid enesekaitseks need lõikavad DNA lõikudeks, aga nii, et tekivad üheahelalised otsad "kleepuvad otsad". Selliste otstega DNA juppe on komplemen-taarsuse tõttu võimalik mugavalt liita. Erinevate DNA-de liitmisel saame rekombinantse DNA. Kuidas geenid kohale viia? Bakteri plasmiidiga Viirustega Kui neile on soovitud geen lisatud, nime- tame teda geenivektoriks. 3. Kullapüstoliga 4. Taimedesse Agrobakteriga Kuidas kergesti aru saada, et soovitud geen on üle kandunud? Üle viidavale geenile on markergeen ka külge pandud (näiteks helenduvGFP) Nüüd kasutataksegi GFP geeni markerina:
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 ?
nim. transgeenseteks. Esimene transgeenne bakter tehti 1973.a. Nokautorganism – organism, kellel teatud geen on maha surutud. Geenide ülekandmine on võimalik restriktaaside abil. Restriktaasid on ensüümid, mida toodavad bakterid enesekaitseks – need lõikavad DNA lõikudeks, aga nii, et tekivad üheahelalised otsad – “kleepuvad otsad”. Selliste otstega DNA juppe on komplemen- taarsuse tõttu võimalik mugavalt liita. Erinevate DNA-de liitmisel saame rekombinantse DNA. Restriktaas Vektor Lõigatud DNA Restrikataas (sama) Lõigatud vektor Kleepuvad otsad ühinevad Rekombinantne plasmiid
INSULIINI KAASAEGSED TOOTED Kiiretoimeline insuliin ,,Rapid-acting insulin" võetakse söömise ajal või vahetult pärast sööki. Selle toime algab 10-15 minutit pärast süstimist ja kestab 2-5 tundi. Siia gruppi kuuluvad analooginsuliinid aspart, lispro ja glulisiin. Aspartinsuliin (NovoLog®) on üks levinuimaid diabeediravimeid. Seda toodab Novo Nordisk ja see on kiiretoimeline analooginsuliin. Seda tehakse inimese insuliinist rekombinantse DNA tehnoloogia abil, mille käigus on muudetud 1 aminohape ära (proliin muudetakse aspargiinhappeks). Muutunud molekulaarne struktuur aitab kiiretoimelisel insuliinianaloogil absorbeeruda kiiresti vereringesse. Lühitoimeline insuliin ,,Short-acting insulin" võetakse 30 minutit peale sööki. Toime algab 30 minutit pärast süstimist ja kestab 4-8 tundi. Siia gruppi kuuluvad lühitoimelised iniminsuliinid.
defekt. Mikroobide atenueerimine geneetilise modifitseerimise teel seisneb mikroobi genoomi geeni lisamises, geeni kustutamises voi selle asendamises, mis muudab mikroobi apatogeenseks. GMO GENEETILISELT MUUNDATUD ORGANISM GMO on organism, mille parilikkustegureid (genoomi) on inimese poolt muudetud viisil, mida looduses ei esine. Geneetiline muundamine leiab aset siis, kui kasutatakse vahemalt uhte jargmistest meetoditest: 1) rekombinantse nukleiinhappe tehnikaid, millega luuakse valjaspool organismi geneetilise materjali muundatud kombinatsioone ja mis viiakse peremeesorganismi, kus neid looduslikult ei esine, kuid milles on nad voimelised jatkuvalt paljunema; 2) valjaspool organismi valmistatud pariliku materjali organismi viimist; 3) looduses mitteesineval viisil kahe voi enama raku uhinemisega muundatud geneetilise materjaliga elusrakkude saamist. Geneetiliseks muundamiseks ei loeta*:
Tüvirakke saadakse mõne päeva vanusest embrüost · Eraldatakse tüvirakud ja kultiveeritakse (kasvatatakse ja paljundatakse) laboratooriumis. · Ravimiseks siirdatakse tüvirakke otse haigesse koesse, kus nad muunduvad vastava koe rakkudeks ning asendavad kahjustatud rakke. Alternatiivina võib tüvirakkudest vajalikud rakud kasvatada ka laboris enne nende organismi siirdamist. Geneetiliselt muundatud organism ehk GMO on organism, kuhu geenitehnoloogilisi võtteid kasutades (nn rekombinantse DNA tehnoloogia abil) on stabiilselt genoomi viidud mingid võõrad, selle organismi geenikogumis muidu mitteesinevad geenid, geenifragmendid või muud DNA lõigud. Oluline on see, et võõr-DNA peab olema stabiilne see tähendab, et ta peab loodud GMO kõigis rakkudes püsima stabiilselt vähemalt mitme põlvkonna vältel. Vastasel juhul pole tegu GMOga. Teiseks tuleb rõhutada, et GMOsid luuakse geenitehnoloogia abil. Võõrastest liikidest
Bio- ja geenitehnoloogia eksami kordamisküsimused 1. Mis on rekombinantne DNA tehnoloogia, selle ajalugu, meetodid ja rakendused. Rekombinantse DNA tehnoloogia on tehnoloogia, mis võimaldab DNA'd sünteesida ja manipuleerida mittelooduslikul teel. Mikroobe on kasutatud toiduproduktide tootmiseks nagu leib, juust ja alkohol. Tuhandeid aastaid on kasutatud selektiivset ristamist nii taimede kui loomade puhul. 20ndal sajandil hakkasid teadlased ära kasutama bakterite loomulikku ainevahetust tootmaks tööstuslikul skaalal butanooli, atsetooni, antibiootikume. Tänapäeval on spetsiifilisi geene võimalik eraldada peaaegu
olla nii peaahelal kui “komplementaarsel” ahelal. Selliste otstega DNA ahelaid on komplementaarsuse tõttu võimalik mugavalt liita, tekib rekombinantne DNA. Restriktaasid on ensüümid, mis katkestavad hüdrolüüsi fosfordiester sidemel, tunnevad ära 6 järjestust iga restriktaas tunneb erineva. DNA kloneerimise etapid. Peremeesorganismi ja kloonimisvektori valik Vektor-DNA ettevalmistamine Kloonitava DNA ettevalmistamine Rekombinantse DNA sünteesimine ligatsiooni abil Rekombinantse DNA sisendamine peremeesorganismi Rekombinantide selekteerimine Rekombinantide analüüsimine Etapp 1. Valitud DNA tükk lõigatakse päritoluorganismist restriktsiooniensüümide abil. Etapp 2. DNA tükk „kleebitakse“ vektorisse ja DNA otsad liidetakse vektori DNA-ga ligeerimise teel. Etapp 3. Vektor sisestatakse peremeesrakku, sageli bakterisse või pärmi.
nim. transgeenseteks. Esimene transgeenne bakter tehti 1973.a. Nokautorganism organism, kellel teatud geen on maha surutud. Geenide ülekandmine on võimalik restriktaaside abil. Restriktaasid on ensüümid, mida toodavad bakterid enesekaitseks need lõikavad DNA lõikudeks, aga nii, et tekivad üheahelalised otsad "kleepuvad otsad". Selliste otstega DNA juppe on komplemen-taarsuse tõttu võimalik mugavalt liita. Erinevate DNA-de liitmisel saame rekombinantse DNA. Restriktaas Vektor Lõigatud DNA Restrikataas (sama) Lõigatud vektor Kleepuvad otsad ühinevad Rekombinantne plasmiid
eko.org.ee/gmo/index.php? option=com_content&task=view&id=39&Itemid=50] (8.03.2008) Geneetiliselt muundatud organismide keskkonda viimise seadus Seaduse eesmärk on kaitsta inimest ja keskkonda geneetiliselt muundatud organismide keskkonda viimise võimalike negatiivsete tagajärgede eest, tagada geenitehnika turvaline kasutamine ja selle arendamine eetiliselt vastuvõetaval viisil. Geneetiline muundamine leiab aset, kui kasutatakse vähemalt ühte järgmistest meetoditest: 1. rekombinantse nukleiinhappe tehnoloogiat, millega väljaspool organismi tekitatakse geneetilise materjali muundatud kombinatsioone, mis viiakse peremeesorganismi, kus neid looduslikult ei esine, kuid nad on võimelised jätkuvalt replitseeruma, 2. väljaspool organismi valmistatud päriliku materjali organismi viimist, 3. kahe või enama raku ühinemisega muundatud geneetilise materjaliga elusrakkude saamist viisil, mis looduses ei esine.