· 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 · Esimene selline imetaja loodi aastal 1981.
sisestatakse normaalgeen keskkonnamürke. Kahjulikkus : retroviiruse abil>siirdega raku geenid võivad kanduda üle klooniakse ja paljundatakse umbrohuleeri org geenide ning siiratakse haigesse. (struktuuri siiratav geen koostoime ettearvamatu, sisestada sobiva kahjurid immuunseks. koespetsiifilise promootoriga Geeniteraapia puudest või ülekandevektorisse) haigusest vabanemiseks. Geenivaigistusmeetod kindla Normaalselt talitlev geen mRNAmolekuli blokeerimine või lammutamine nn. mikro
Kuid on ka teist tüüpi GM-organisme. Nende muundamine on oma olemuselt transgeneesile vastupidine. Neil rikutakse mingi kindla geeni struktuur suunatud mutatsiooni abil ära. Sellega kaotatakse tema funktsioon. Kuna muutus toimub DNA struktuuris, siis pärandub see geneetiline muutus ka järglastele-muidugi siis, kui muundatud organism on elu-ja paljunemisvõimeline. Seda tehnoloogiat nim. geeninokaudiks. Transgeensete organismide loomine põhineb rekombinantse DNA tehnoloogial. Siiratav geen tuleb ühendada niisugusesse DNA- või RNA-kompleksi, mis saab siseneda rakku ja integreeruda selle genoomi. Selliseid DNA-konstruakte nim. geenivektoriteks. Rakendusbioloogilises suunas hakati otsima võimalusi kasutada transgeenseid baktereid meditsiiniliselt oluliste inimese valkude tootmiseks. Raskusi valmistas asjaolu, et eukarüootse organismi geene ei suuda bakterid algsel kujul transleerida geenistruktuuri erinevuse tõttu-
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. Rakendusbioloogilises suunas hakati otsima
Haiguste diagnoosimises ja ravis Transgeensed organismid Tehnogeneetiliselt muundatud organismid Transgeensed mikroorganismid Transgeensed loomad Transgeensed taimed Tehnogeneetiliselt muundatud organismid Organismid, kelle genoomi on siirdatud mõne võõrliigi geene. Avalduvad uued tunnused, mis päranduvad ka järglastele. Ilmneb mingi uus, mõnele teisele liigile omane tunnus. Näiteks: sebrakalad Transgeensed mikroorganismid Siiratav geen tuleb ühendada niisugusesse DNAvõi RNA kompleksi, mis saab siseneda rakku ja integreeruda selle genoomi. Geenivektorid ehk siirdajad. Esimesed rekombinantsed viirused ja plasmiidid loodi 1973. aastal Transgeensed loomad Geenivektorite ülekandeks kasutatakse viirusi või siirdatakse vajalik geen mikropipeti abil otse viljastatud munarakku. Esimene transgeenne hiir saadi 1981.a. roti kasvuhormooniga kasvas 2 X suuremaks.
ühendatakse ta selisesse DNA-sse, mis saab siseneda rakku ja integreeruda selle genoomi. Geenivektorina saab kasutada bakterite plasmiide, viiruste DNAd või RNAd ja muid molekule. PLASMIID- rõngas DNA-d, milles sageli antibiootikumiresistentsust andev geen. VIIRUSVEKTOR- viirustel põhinev geenide ülekandesüsteem ehk viib soovitud geenid rakku (viiruse genoomi kantakse soovitav geen, mille viirus viib oma genoomiga peremeesrakku) PLASMIIDNE GEENIVEKTOR- siiratav geen ühendatud plasmiidi elementidega. 4. Geneetikas enimuuritud liigid (eri organismirühmadest), nende valiku kriteeriumid. (vt esitlus Geeniotehnol_enimuuritud). GM taimed: ● kahjuritele vastuvõtmatud kultuurtaimed nt ümarusse ‘’tõrjuvad’’ banaan, riis, kartul ● seemnete produktsiooni kasv, biomassi kiirem kasv ● pestitsiidikindlad kultuurtaimed GM loomad: sead, lambad, kodulinnud, pärdikud, kalad, putukad ● Lehmapiima toitainesisalduse tõstmine
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 Gonadotroopsed hormoonid rühm sugunäärmete arengut, aktiivsust ja gametogeneesi reguleerivaid
* 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. * Selektiivsöötmel jäävad ellu mutantsed rakud, need on nokautrakud. 4
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
ka järglastele päranduvad - Ilmneb mingi uus, mõnele liigile omane tunnus - Loomine põhineb rekombinantse DNA tehnoloogial - Esimene transgeene organism-1981(hiir) - Suurimetajate saamine on keerukas: 1. Keeruline on geenivektori sisestamine viljastunud munarakku seda kahjustamata 2. suur katsete arv 3. Ei ole geenivektorit, mis inegreeruks alati vajalikus kohas 4. Siiratav geen vajab veel koespetsiifilist promootorit,et hakkaks tööle õiges kohas 5. Lisanduvad kaod, mis tulevad embrüosiiramisega seotud riskidest, kogu protseduur on suur õnnemäng 11. Transgeensed taimed: - Luuakse põllumajanduslikel eesmärkidel' - Neli taotlust: 1. Parandada saaduste tarbekvaliteeti 2. Suurendada vastupidavust haigustele ja kahjurputukatele 3. Tõsta taluvust umbrohutõrje kemikaalide suhtes 4
(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 siirdamismaterjali saamiseks. 25
· 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. · DNA sõrmejäljed 2
lõimub plasmiidiga. d) Lõimumiskohta töödeldakse ligaasiga. See on aine, mis tekitab endiste lahtilõigatud otste vahele kovalentsed sidemed, nii et need jäävad tugevasti kokku. Geenivektor ongi valmis. 7.Keeruline: 1. Kuna tuleb mikropipeti abil geenivektor sisestada viljastunud munarakku, seda kahjustamata.2. Pole veel õnnestunud luua geenivektoreid, mis integreeruksid genoomi DNA-sse soovitaval kohal.Nii võivad nad kahjustada olemasolevaid geene. 3. Siiratav geen peab olema varustatud koespetsiifilise promootorigam, mis tagaks geeni avaldumise õiges koes ja sobival ajal. 4. Lisanduvad kaod, mis tulenevad embrüosiirdamisega seotud riskidest. Kulukas: kuna toimiva transgeense looma saamine oleneb paljuski õnnest. Ühe korraliku geneetiliselt muundatud looma saamiseks tuleb teha 100-200 kordust. Ühest küljest on nende loomine hea ja vajalik, sest transgeensete loomade abil uuritakse inimeste geene (vaadatakse, kuidas
Neoon kalad( meduusi geenidega) tartus planeeritakse luua lehm ,kes toodab insuliini( Sulev Kõks ja Ülle Jaakmaa) transgeensete suurimetajate saamine keerukas: · munaraku kahjustumine- tänapäeval viiakse üha enam geene in vitro embrüonaalsese tüvirakku. Need omakorda uude varajasse embrüosse · embrüosiirdamine ei ole sageli edukas · ei ole olemas geenivektorit, mis integeeruks alati vajalikus kohas( kahjustab olemasolevaid geene) · siiratav geen vajab veel koespetsiifilist promootorit, et ta hakkaks tööle õiges kohas ja ajas · väga suur katsete arv! - võib mõjutada katsealuste elukvaliteti ravimeid tootvad loomad · GM-kitse piimas antikehad kasvajate vastu · GM-lehma piimas laktoalbimiin enneaegsetele lastele · GM-sead toodavad inimese hemoglobiini loomade tõuaretus · sigade ja lammaste kaal kasvas 30% · kalkunite munevus kasvas
fragment. Plasmiid ja DNA-fragment segatakse kokku ja nende otsad ühinevad. DNA ühendatakse ligaasiga (ensüüm) töötlemisel ning tekib rekombinantne geenivektor, mis sisaldab siiratavt geeni. 7/42) Transgeensete imetajate saamine on keerukas seetõttu, et on keeruline geenivektori viimine viljastatu munarakku, ilma munarakku kahjustamata. Samuti ei ole õnnestunud luua geenivektoreid, mis intgreeruksid genoomi DNA- sse soovitaval kohal, nad võivad kahjustada olemasolevaid geene. Siiratav geen peab olema ka varustatu koespetsiifilise promootoriga, mis tagaks geeni avaldumis täpselt sealt, mil soovitakse. Kulukas on transgeensete imetajate saamine seetõttu, et kogu protseduur on kui õnnemäng, kus tulemus saadakse suurte korduste arvuga. Õnnestunud geenisiirdega loom saadakse tavaliselt 100- 200 katsetuse tulemusena ja seega võib üks elujõuline hiir maksta 200-300 tuhat krooni. Minu arvates ei ole nende loomine õigustatud, kuigi sellega tahetakse head
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)
fuktsioon kaotatud. Transgenees on ohtlikum, ebaloomulikum. Mis liiki oli esimene transgeenne imetaja ? Millal ta sündis ? Esimene transgeenne imetaja oli hiir, kelle genoomi oli viidud roti kasvuhormooni geen. Ta sündis 1981. Mille poolest oli eriline lammas Polly ? Lammas Polly (ja Molly) oli esimene tuumkloonitud ning samal ajal ka transgeenne imetaja. Lammas Dolly oli esimene edukas tuumkloonitud imetaja. Mida nimetatakse geenivektoriks ja kuidas seda tehakse ? Geenivektor on siiratav geen ühendatud sellisesse DNA- või RNA-kompleksi, mis saab siseneda rakku ja integreeruda selle genoomi. Plasmiidi ja DNAd töödeldakse sama restriktaasiga, et lõigata need katki samasuguse nukleotiidjärjestuse kohalt. Saadud DNA lõik liidetakse plasmiidiga ligaasi abil ning rekombinantne plasmiidne geenivektor on loodud. Mille poolest erineb embrüonaalkloonimine tuumkloonimisest ja mis tekitas tugeva eetilise vastuseisu tuumkloonimisele ?
päranduvad. Kuid on ka teist tüüpi GM-organismie. Nende muundamine on oma olemuselt transgeeneesile vastupidine. Neil rikutakse mingi kindla geeni struktuur suunatud mutatsiooni abil ära. Sellega kaotatakse tema funktsioon, siis pärandub see geneetiline muutus ka järglastele muidugi siis, kui muundatud organism on elu- ja paljunemisvõimeline. Seda tehnoloogiat nimetatkse geeninokaudiks. Transgeensete organismide loomine põhineb rekombinantse DNA tehnoloogial. Siiratav geen tuleb ühendada niisugusesse DNA- või RNA kompleksi, mis saab siseneda rakku ja integreeruda selle genoomi. Sellised DNA-konstrukte nimetatakse geenivektoriteks ehk siirdajateks. Villu 1970.aastate teisel poolel hakati looma inimese ja mõne teise liigi genoomipanku bakterites ja pärmseentes kloonitud DNA-fragmentide kujul. (vaata lehelt joonist, mis on lamba oma kõrval).
Loom, kelle genoomi on viidud mõni teine geen, tavaliselt in oma. 1)Looma munarakk viljastat in vitro 2)Mikropipeti abil sisestat viljastunud munarakku vajalik geen 3)embrüo siirdatakse hormoonidega mõjutatud looma emakasse 4)Tiinus ja looma sünd, kellel avaldub vajalik geen. Probleemid: viljastamisel ei tohi munarakku kahjustada, geenivektorid ei integreeru DNAsse soovitaval kohal ja võivad kahjustada olemasolevaid geene, siiratav geen peab olema varustatud koespets promootoriga, mis tagaks geeni avaldumise õiges kohas ja sobival ajal. Kogu protseduur on suuresti õnnemäng, siiratud geen võib põhjustada eluohtlikke mutatsioone. Õnnestunud geenisiirdega loom saadakse 100-200 katsetuse tulemusena. 55. Mis on embrüonaalsed tüvirakud? Rakud, mis saadakse blastotsüsti sisemisest rakumassist. Nad võivad vastavate indutseerivate ainete toimel
Tulemuseks on rekombinantne DNA. See on DNA konstrukt. Kasutusel on ka pöördtranskriütaas e. revertaas. Ka see on ensüüm, mis sünteesib ühe ahelalise ahela järgi. kahe ahelalise DNA koopia. Transgeene organism on GMO. Kasutatakse baktereid, viirusi, mille üheks põhiomaduseks on tungida peremeesrakkudesse ning pärmseeni, mis toituvad orgaanilisest ainest. Peale paljunevad nad väga kiiresti. GMO loomine põhineb rekombinantse DNA tehnoloogial. Siiratav geen tuleb ühendada mikro organismi DNA või RNAga. Selliseid DNA konstrukte nimetatakse geeni vektoriteks ehk siirdajateks. Vaatleme plasmiidse geenivektori saamist. Plasmiid on baketeris. See on DNA väike rõngas. 1) Restriktaas lõikab selles DNA lahti. 2) Sama restriktaasiga lõigatakse lõik inimese genoomist. Need ühinevad komplentaalselt. 3) Plasmiid ja DNA konstrukt segatakse kokku, kleepuvad otsad ühinevad. Nii
molekulaarbioloogias. 47. Transgeensete/geneetiliselt muundatud organismide tootmine ja kasutusvõimalusi. Transgeensed organismid- genoomi on siiratud mõne võõrliigi geene, mis neis organismides avalduvad ja ka järglastele päranduvad. Neil organismidel ilmneb uus, mõnele teisele liigile omane tunnus. 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. Selliseid DNA konstrukte nimetatakse geenivektoriteks ehk –siirdajateks. (Plasmiidse geenivektori tegemine. Restriktaas lõikab plasmiidis DNA lahti kindla järjestuse kohalt. Sama restriktaasiga lõigatakse välja siiratavat geeni sisaldav DNA-fragment. Plasmiid ja DNA-fragment segatakse kokku, ”kleepuvad otsad” ühinevad.
organismideks. Peamine eesmärk hiirtega: hiirele ja inimsele ühiste geenide fenotüübilise tähenduse selgitamine ning inimese pärilike haiguste olemuse ja avaldumiskäigu uurimine hiirmudelil. Seda tehnoloogiat nimetatakse ka geenisihtimiseks. KAS PROTSESSI VAJA TEADA? Transgeensed mikroorganismid 48 Transgeensete organismide loomine põhineb rekombinantse DNA tehnoloogial. Siiratav geen tuleb ühendada DNA- või RNA kompleksi, mis saab siseneda rakku ja integreeruda selle genoomi. Selliseid DNA-konstruktsioone nimetatakse geenivektoriteks ehk –siirdajateks. Kuidas panna bakter tootma inimese valku? Probleem- inimese DNA-s on intronid, mitte kodeerivad lõigud, mida bakter ei suuda eristada. Lahendus- pöördtranskriptaas (transkriptsiooni vastandprotsess). Saame RNA-le vastava „puhta“ DNA lõigu, mille saab lisada plasmiidi
informatsiooni muutmine DNA molekuli osade siirdamisega. Geeniteraapia (geenravi) - geenitehnoloogiline meetod geneetiliste haiguste raviks või leevendamiseks; seisneb normaalse inimgeeni siirdamises defektiga indiviidi somaatilistesse rakkudesse. Geenivaigistus - geeni avaldumise takistamine epigeneetiliste mehhanismidega transkriptsiooni või translatsiooni tasemel geeni struktuuri rikkumata. 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. Geenivool (geenisiire) - geneetilise materjali vahetus populatsioonide või populatsiooni allosade vahel isendite migratsiooni ja ristumise teel. Geenmutatsioon - mutatsioonilise muutlikkuse vorm, mis seisneb väikestes muutustes mingi geeni DNA nukleotiidses järjestuses. Põhjustab uute alleelide teket. Geenravi - vt. geeniteraapia.
Selleks sünkroniseeritakse ehk ajastatakse retsipiendi ind doonorlehma innaga prostaglandiin-F2 süstimise teel. See on vajalik selleks, et siirdamismomendil oleks retsipiendi emakas samas füsioloogilises seisundis nagu doonoril ning võimeline vastu võtma ja kasvatama siiratavat embrüot. Ühe doonorlehma kohta valmistatakse ette keskmiselt 5 retsipienti. Siirdamine võib toimuda kirurgilisel või mittekirurgilisel meetodil. Enamlevinud on mittekirurgiline meetod, kus siiratav embrüo viiakse kõrresüstla abil rektaalse kontrolli all läbi emakakaela emakasarve tippu. Embrüosiirdamise tulemuslikkust hinnatakse retsipientide tiinestumise ja elusalt sündinud vasikate arvu järgi. Eestis saadakse doonorlehmalt ligikaudu 5 embrüot, millest 2-3 kinnitub emakasse. Osa neist hävib ja järele jääb 1-2. Teoreetiliselt on ühelt lehmalt võimalik ET abil saada kuni 20 vasikat. 87. Aretusprogrammide põhialused
annaabi.ee 
