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
Nüüdseks on arendatud Sangeri meetodist järgmise põlvkonna sekveneerimismeetodid. Sünonüüm NGS-le ehk massiivne paralleelne sekveneerimine tähendab antud meetodi puhul, et terve genoom eraldatakse väiksemateks ühikuteks ning seejärel ligeeritakse adapterjärjestusele DNA sünteesi käigus sekveneerimine ja DNA süntees toimuvad üheaegselt. Sekveneerimisprotsess on muudetud kiiremaks, odavamaks ja täpsemaks. Pärast genoomi sekveneerimist on järgmiseks etapiks koostute (assembly) ülesehitamine. Kui genoomi sekveneerimine andis informatsiooni nukleotiidse järjestuste kohta, siis koostute arvutiprogrammid proovivad rekonstrueerida erinevaid pikemaid biopolümeeride järjestusi kasutades selleks sekveneeritud järjestuste joondamist mitmesuguste algoritmide alusel. Assemblerid tööpõhimõte eeldab, et kui kahel lugemil esineb nukleotiidiline ühisosa, siis pärinevad nad tõenäoliselt
DNA klastrid. Peale amplifikatsiooni DNA fragmendid denatureeritaske ja komplementaarsed ahelad pestakse, nii et järgi jäävad vaid ühest otsast kinnitatud DNA üksikahelad. Neile lisatakse sekveneerimispraimerid mis on komplementaarsed DNA otsas olevate oligonukleotiididega. Nüüd on DNA valmis sekveneerimiseks. 18. Mille jaoks kasutatakse järgmise põlvkonna (Sangeri meetod on siin esimene põlvkond) sekveneerimist? Too näide mõnest projektist. Uue põlvkonna sekveneerimistehnoloogiaid on kasutatud erinevates genoomika uurimisvaldkondades, nagu nt kogu genoomi ja transkriptoomi sekveneerimine, transkriptsioonifaktorite seondumissaitide avastamine, mittekodeeriva RNA ekspressiooniprofiili määramine ja suunatud sekveneerimine. Näiteks Human Genome Project (HGP). 19. Uurimaks genotüübi seost haigusega, hinnatakse logistilise regressiooni mudel haiguse olemasolu näitavale
nukleotiidiga. 5.2) Kui ddNTP inkorporeerub kasvavasse DNA ahelasse, miks ekstensioon termineerub? Kui ddNTP inkorporeerib kasvavasse DNA ahelasse, termineerub ekstensioon, sest ddNTP-l pole OH rühma 3´asendis ja ta ei ole võimeline moodustada fosfodiestersideme järgmise nukleotiidiga. 5.3) Pikemad järjestused (>1000 nt) sekveneeritakse järestuse otstest kahe erineva vastassuunalise praimeriga kahes erinevas katseklaasis. Miks ei teostata sekveneerimist kahe erineva praimeriga ühes katseklaasis? Kahe erineva praimeriga ei teostata sekveneerimist ühes katseklaasis, kuna sel juhul moodustub segasegment ja me ei saa sekveneerimise tulemuse näha. 5.4) Sekveneeritav DNA sade lahustatakse formamiidis, mis sisaldab 5 mM lõppkontsentratsiooniga EDTA-d (FA+EDTA lahus). Kui palju on vaja pipeteerida 800 l FA+EDTA tegemiseks 0,5 M EDTA lahust? On vaja pipeteerida 8µl 0,5M EDTA lahust. 13
Rnase protection: Kasutatakse mRNA hulga mõõtmiseks ja selle kaardistamiseks. Ei nõua ainult vigastamata RNA, 20-100 korda tundlikum, kui eelmine meetod. Quantitative RT-PCR: Väga tundlik meetod, RNA peab olema puhastamata. Transkriptsiooni koha määramiseks võib kasutada: Nuclease S1 või primer extension. Ekson-intron piire kaardistatakse Nuclease C1 abil. 23. Millised on sarnasused ja erinevused Sanger ja Maxam-Gilbert meetodite vahel? Kirjelda DNA sekveneerimist Sangeri meetodi abil. Miks vahel kasutatakse dGTP analooge: dITP ja t-deaza-dGTP? Mõlema meetodi puhul kasutatakse isotoobi visualiseerimiseks ja elektroforeesi, kus toimub lahutamine. Ning samuti mõlemate meetodi puhul tekivad erineva suurusega DNA juppid (kas lõhustamise või sünteesi tulemusena). Dideoxy Chain Termination method ehk Sangeri sekveneerimismeetod (Joonis 5). Selles meetodis kasutatakse tavaliselt 4 reaktsiooni
RNA uurimiseks ja paljundamiseks PCR meetodil on esmalt vajalik RNA transkribeerida DNA-ks, mida saab teha ensuumi-poordtranskriptaasi abil, mida leidub retroviirustest nakatunud rakkudes. Sel moel sunteesitud DNA-st on voimalik saada hiljem taas RNA-molekulid. DNA molekuli nukleiinhappelise (NH) jarjestuse maaramine Elektroforeetiliselt lahutatud DNA fragmentide NH jarjestust on voimalik kiiresti maarata kasutades selleks kas keemilist voi ensumaatilist sekveneerimist. Keemiline meetod pohineb nukleotiide valikuliselt lohustavate kemikaalide kasutamisel. Esmalt margistatakse radioaktiivse isotoobiga DNA ahela uks ots, misjarel jagatakse margistatud fragmendid nelja katsuti vahel. Kasutades erinevaid kemikaale lohustatakse uks voi kaks N-alust (A,T,G,C) ahelas (igas katsutis erinevad). Saadakse erineva pikkusega DNA fragmente, mille elektroforeetiline uurimine voimaldab maarata nukleotiidide jarjestuse.
3. 1980-st edasi – andmete kogumine: PCR, DNA sekveneerimine Sangeri meetodil, restriktsiooniensüümide kasutamine DNA järjestuserinevuste kontrollil ja mikrosatelliitide korduste arvu määramine. Tulemuseks koalesentsiteooria sünd ja areng ning paljude liikide demograafilise ajaloo kirjeldamine. 4. Tänapäev – andmete kogumisel kasutatakse genotüpiseerimiskiipe ja uue põlvkonna sekveneerimist. Tulemuseks on kvalitatiivselt uut tüüpi andmed – populatsioonigeneetika teooria plahvatuslik arenemine. 3. Hardy Weinbergi tasakaaluvõrrandi ajalooline kontekst ja tähtsus. Inglise matemaatik G.H. Hardy ja saksa arst W. Weinberg formuleerisid 1908. Aastal teineteisest sõltumatult printsiibi, mis käsitleb genotüübi- ja geenisagedusi populatsioonis. HW seadust võib lugeda üheks
ddNTP ei inkorporeeru nii hästi, pannakse lahusesse suure kontsentratsiooniga (ülehulgas). 5.2) Kui ddNTP inkorporeerub kasvavasse DNA ahelasse, miks ekstensioon termineerub? 3' otsas on vesinik, ei saa moodustuda fosfodiesterside järgmise nukleotiidiga. 5.3) Pikemad järjestused (>1000 nt) sekveneeritakse järestuse otstest kahe erineva vastassuunalise praimeriga kahes erinevas katseklaasis. Miks ei teostata sekveneerimist kahe erineva praimeriga ühes katseklaasis? Sest järjestused kuhjuksid üksteise peale ning pildi pealt pole neid kerge eristada. 5.4) Sekveneeritav DNA sade lahustatakse formamiidis, mis sisaldab 5 mM lõppkontsentratsiooniga EDTA-d (FA+EDTA lahus). Kui palju on vaja pipeteerida 800 l FA+EDTA tegemiseks 0,5 M EDTA lahust? 8 l. Kokkuvõte: Mastermix oli millegi pärast inaktiveerunud ning DNA-d ei õnnestunud sekveneerida.
kes olid selles osalised? Kirjelda asjaolusid ja osalisi täpselt. 2006-2009, algatas 454 Life Sciences (Conneticut), rahvusvaheline tiim. Max Plancki Instituut (Leipzig, nemad rahastasid), mida juhtis Pääbo, veel olid Johannes Krause, Adrian Briggs, Richard E. Green. Koostöö Life Sciences’iga (presidendiks oli tollal Michael Egholm). 2006 avaldasid esimesed miljon aluspaari. Uurisid kolme Horvaatiast leitud fossiili, kasutati 454 sekveneerimist ja ja ka Solexat. Testisid lisaks nendele fossiilidele ka teisi, et kontrollida, kas teistel neandertaallastel samalaadne järjestus. 42. Mis on korduselementide funktsioonid genoomides? Nende funktsiooni ei teata, nimetatakse rämps DNA-ks. 43. Mis on SINE ja LINE? Kordusjärjestused (Short/Long Interspersed Nuclear Repeats), esimene 100-300 bp (13% meie genoomist), teine 6000- 8000 (21%). 44. Mis on SNP-d, nende tüübid ja tähtsus? Detailsed kirjeldused.
erinevat võimalust. Inimese geneetiline kaart 80-ndate aastate lõpul käivitati inimese genoomi projekt HUGO (Human Genome Project) mille peamiseks eesmärgiks on konstrueerida iga kromosoomi detailne kaart. Esmalt kaardistatakse konkreetsed segmendid, seejärel leitakse nende asukohad kromosoomides ning lõpuks määratakse nende segmentide nukleotiidne järjestus. Inimesel on ligikaudu 100000 geeni, mida identifitseerida. Kokku tähendab see ligi 3 miljardi nukleotiidi sekveneerimist. Praeguseks on identifitseeritud üle 5000 inimese geeni ja umbes pooltel neist on teada täpne asukoht kromosoomis. Enamus seniseks iseloomustatud geenidest on seotud kas mingi haigusega või geneetilise defektiga. Märksa raskem on aga konkreetseid geene seostada selliste normaalse muutlikkusega tunnustega nagu kasv, kaal, naha pigmentatsioon, juuste värvus, vastupanu haigustele Kromosoomid kui pärilikkuse kandjad Kromosoomid Kromosoomid avastati 19
erinevat võimalust. Inimese geneetiline kaart 80-ndate aastate lõpul käivitati inimese genoomi projekt HUGO (Human Genome Project) mille peamiseks eesmärgiks on konstrueerida iga kromosoomi detailne kaart. Esmalt kaardistatakse konkreetsed segmendid, seejärel leitakse nende asukohad kromosoomides ning lõpuks määratakse nende segmentide nukleotiidne järjestus. Inimesel on ligikaudu 100000 geeni, mida identifitseerida. Kokku tähendab see ligi 3 miljardi nukleotiidi sekveneerimist. Praeguseks on identifitseeritud üle 5000 inimese geeni ja umbes pooltel neist on teada täpne asukoht kromosoomis. Enamus seniseks iseloomustatud geenidest on seotud kas mingi haigusega või geneetilise defektiga. Märksa raskem on aga konkreetseid geene seostada selliste normaalse muutlikkusega tunnustega nagu kasv, kaal, naha pigmentatsioon, juuste värvus, vastupanu haigustele Kromosoomid kui pärilikkuse kandjad Kromosoomid Kromosoomid avastati 19
PCR- meetod võimaldab oluliselt lihtsustada DNA- järjestuse analüüsi, sest uuritava materjalina on võimalik kasutada üliväikest DNA hulka. Tänapäeval kasutakse Taq- polümeraasi. Kasutatakse DNA amplifitseerimiseks in vitro tingimustes. 46. Kuidas on polümeraasi ahelreaktsioon muutnud geenitehnoloogiat? PCR võimaldab oluliselt lihtsustada DNA-järjestuste analüüsi, sest uuritava algmaterjalina on võimalik kasutada üliväikest DNA hulka. Kiirendab sekveneerimist. Saab teha miljoneid DNA koopiaid mõne tunniga. Muudes valdkondades: bioloogilise isaduse tuvastamine, kohtueskpertiisides, suguhaiguste diagnoosimisel. 47. Milleks kasutatakse bioloogias tsentrifuugimist? Mikrotsentrifuuge kasutatakse väikeste koguste bioloogiliste molekulide või rakkude (prokarüootsete või eukarüootsete) eraldamiseks. Ultratsentrifuugimine on protsess, kus tsentrifugaaljõudu kasutatakse bioloogiliste
käituma kui neutraalsed. Seega „a” aeglustab ja „b” kiirendab mittesünonüümset kella. Inimesel 1,2x108 mutatsiooni aluspaari kohta põlvkonnas (Kong et al., 2012; arvestab, et isalt rohkem mutatsioone kui emalt). 8. Millised on erinevad mutatsioonikiiruse määramise viisid? Millised võivad olla mutatsioonikiiruse ühikud? Katre Mutatsioonikiirusi saab tänapäeval määrata genoomi sekveneerimist kasutades; molekulaarse kella abil sündmusi detekteerides; fülogeneesipuu põhjal hinnates; sugupuid uurides. Mutatsioonikiirus näitab, kui sageli uus mutatsioon tekib ühe DNA koopia kohta. Mutatsioonide absoluutarv populatsioonis sõltub pop. suurusest. Mutatsioonikiiruse ühikuks on mut/bp/gen ehk mutatsiooni aluspaari kohta põlvkonnas. 9. Milline on erineva kohastumusliku mõjuga mutatsioonide sageduste põhimõtteline jaotus
MOLEKULAARNE ANALÜÜS. Epidemioloogilisel eesmärgil on oluline meningokokkide tüpiseerimine. Kapsulaarse polüsahhariidi alusel jaguneb N. meningitidis 16 serovariandiks, kuid rohkem kui 90% haigusjuhtudest on põhjustatud serovariantide A, B, ja C poolt. A ja C variandid põhjustavad sageli meningiidi epideemiatena kulgevaid vorme, B aga sporaadilisi haigusjuhte. Tüpiseerimiseks kasutatakse erinevaid nukleiinhapete amplifikatsiooniteste ja sekveneerimist. Neisseria gonorrhoeae Sugulisel teel leviva gonorröa tekitaja. Kliiniline pilt on erinev meestel, naistel ja lastel. • Naistel - endotservitsiit, uretriit, proktiit, farüngiit. Astsendeerumisel - salpingiit, pelvioperitoniit, perihepatiit (Fitz-Hugh-Curtis’e sündroom) • Meestel- uretriit, proktiit, farüngiit • Lastel - gonorröa konjunktiviit e. Ophthalmia neonatorum Harva, 0.5-3% patsientidest tekib dissemineerunud põletik.
annaabi.ee 
