Viiruste kasutamine geenitehnoloogias põhineb nende võimel efektiivselt siseneda rakku ja kanda sinna üle enda genoom. 2. Mis on viirusvektor ja milleks neid kasutatakse? Asendades viiruse genoomis mõne viiruse geeni rakulise geeniga, on võimalik ka see viiruse abil teatud kindlasse rakku toimetada ja sel viisil muuta raku omadusi inimesele sobivas suunas. Selliseid viirustel põhinevaid geenide ülekandesüsteeme nimetatakse viirusvektoriteks. Selliseid rekombinantseid viirusi kasutatakse muuhulgas haiguste geeniteraapias. 3. Milles seisneb haiguste geeniteraapia? Geeniteraapia põhipostulaat: kui haiguse põhjustab geenidefekt, siis selle defekti parandamine kõrvaldab ka haiguse tekkepõhjuse. 4. Millised on transgeensete organismide kasutusvaldkond? Geenitehnoloogia abil on juba praeguseks konstrueeritud suur hulk uute omadustega baktereid, taimi, loomi, kes toodavad
Bakteritest on vektorina kasutatud Salmonella typhimuriumi atenueeritud tuvesid. Veterinaarias on kasutusel kaks metsloomadel kasutatavat marutaudivaktsiini, kus vektorina on kasutatud vaktsiinia viirust. DNA-vaktsineerimine Vektor-vaktsiini korral paljuneb vektorina talitlev mikroob organismis ja tema genoomis on ekspresseritud ka geenid, mis produtseerivad mone patogeeni antigeene. Seevastu DNA-vaktsineerimise korral viiakse organismi vaid rekombinantseid plasmiide. Huvipakkuv on asjaolu, et manustatud plasmiidid on vordlemisi pusivad ning nende abil organismi viidud geenide ekspressioon on taheldatav aastaid. Kuna katsed on seni viidud labi vaid loomadel ja enamasti katseloomadel (hiired, rotid, kuulikud, kanad), kelle elutsukkel on suhteliselt luhike, siis pole teada tapselt, kui kaua geenide ekspressioon pusib. Katseloomadel on see olnud eluaegne. Katsed primaatide ja veistega on kaimas.
Esmakordne otsene tõend HGT esinemisest mittesugulaslike seente genoomide vahel saadi kahe kottsenne Ascobolus immersus ja Podospora anserina hüüfide kontakteerumisel. Pärast seda leiti esimese liigi lineaarne plasmiid teise liigi mtGenoomi koosseisust (Kemken, 1995). Ka siin on tegu tsütoplasmaatilise pärilikkuse muutumisega. Plasmiidi insertsioon mtDNA-sse võib toimuda samal viisil kui bakteri DNA-sse (viimast kasutatakse geenitehnoloogias). Mitmetes katsetes on saadud rekombinantseid mitokondreid (külmaseen, austerservik) sama seeneliigi erinevate hüüfide liitumisekoha lähedusest. Ka külmaseene looduslikes populatsioonides esineb mtGenoomis rekombinatsioone, nii et seente mitokondritele pole omane üksnes klonaalne paljunemine (Saville et al., 1998). Siiski, seentel pole HGT leitud üksnes erinevate liikide või sama liigi erinevate isendite mtDNA vahel, vaid ka tuumageenide vahel. Tuumageenide HGT on leitud nii seeneperekondade vahel kui ühe perekonna
uued kombinatsioonid järglastel tulenevad nende rekombineerumisest meioosi esimeses profaasis (ristsiire ehk crossing over). Selleks, et leida, millised geenid on aheldunud kasutatakse tagasiristamisi ja rekombineerumiste arvuga luuakse aheldatuse ehk iga kromosoomi kohta geneetilisi kaarte. Morgani katsed kärbestega: Mittevanemlikud genotüübid on rekombinandid Sõltumatu jaotumise korral on eeldatavalt rekombinante 50% Morgani katsetes oli see 900/2,441 (36.9%) rekombinantseid fenotüüpe, millest ta järeldas, et need lookused peavad olema aheldunud Morgani seaduspärasused (tema poolt veel hüpoteesid) 1. Vanemfenotüübid on alati sagedasemad kui rekombinantsed 2. Geenid asuvad kromosoomis alati lineaarselt ja homoloogides on samu tunnuseid määravad alleelid samas kohas ehk lookuses 3. Meioosi käigus osa geene läheb gameetidesse üheskoos, kuna nad on samas kromosoomis ja üksteisele suhteliselt lähedal 4
ja filtril olevat DNAd hübridiseeritakse radioaktiivse märgisega DNA või RNA sondiga, mis sisaldab meid huvitavate järjestuste homoloogseid järjestusi. Mittehübriidunud radioaktiivne materjal pestakse filtritelt välja, filtreid eksponeeritakse röntgenifilmile ja filmid ilmutatakse. Need kohad, kuhu filtril kinnitus radioaktiivne märge, ilmuvad filtrile tumedate laikudena. Selliste laikude asukoht võimaldab meil lokaliseerida meile huvi pakkuva geeni rekombinantseid kolooniaid söötmetel, millest tehti filtritele jäljendkülv. 51. Antikehade kasutamine molekulaarbioloogias. Antikeha on organismi veres või koevedelikus olev valk, mida sünteesitakse organismivõõra (antigeen) toimel ja mis seob seda. Kasutatakse western blotis, PAAGis lahutatakse erinevaid polüpeptiide, kuna valgud on komplekssed, siis valgud denatureeritakse naatriumdodetsüülsulfaadiga, peptiidid visualiseeritakse
See tõestab, et ristsiire esineb mõlemal sugupoolel võrdse sagedusega. Ristsiirde sagedus näitab ahelduse püsivust lookuste vahel. Kui rekombinante moodustub vähem, on lookused tugevamini aheldunud ja vastupidi. Geenidevahelise kauguse mõõtühikuks on morgan. Kui ristsiirdesagedus on 1%, siis geenide vahekaugus on 1 morgan. Kui näiteks lookuste vahekaugus kromosoomis on 18 morganit, siis tähendab see seda, et analüüsival ristamisel saadakse 18% rekombinantseid ja 82% fenotüübilt vanematega sarnaseid järglasi. Erinevates katsetes saadav rekombinantsete isendite sagedus on püsiv, mis tõestab, et geenid asuvad kromosoomides kindlalt fikseeritud kohtades lookustes. Lähtudes krossin- goveri esinemissagedusest on võimalik määrata lookuste suhteline vahekaugus ühes aheldusrühmas, seejärel aga kindlaks teha iga geeni asukoht teiste geenide suhtes koostada geneetiline kromosoomikaart.
30. Geneetilise materjali rekombineerumine ristsiirde teel. Teatud juhtudel ei jää geenid aheldatuks: meioosis võib toimuda homoloogiliste kromosoomide kromatiidiosade vahetus e. ristsiire (crossing over). Ristriirde protsessis osaleb homoloogilistest kromosoomidest 1 tütarkromatiid. 20 Ristsiirde toimumine põhjustab kõrvalekaldeid Mendeli sõltumatu lahknemise seadusest. Ristsiirde tulemusena moodustuvad vanemtüüpi ja rekombinantseid kromosoome sisaldavad sugurakud. Ristriirde ehk homoloogilise rekombinatsiooni käigus joonduvad isa kromosoomi sünaptoneemi abil. See kompleks lahustub profaasi lõpuks ja ristsiidre ühendused saavad mikroskoobis nähtavaks kui X-kujulised struktuurid, mida nimetatakse kiasmideks. Kiasm – spetsiaalset kromatiini struktuurid, mis esinevad kohtades, kus rekombinatsioon on lõppenud. Kiasmid hoiavad homoloogilised kromosoomid koos kuni järgmise anafaasini meioos ühes. 31