Bioloogia vol2

Vabandused, et see pisut hiljem tuleb, aga no elate üle.

MÕISTED:
DNA-profiil- DNA-sõrmejälgede meetodi edasiarenduse automatiseeritud ja kiire tehnoloogia.
DNA-proov- signaalmärgisega varustatud sünteetiline DNA-lõik, mille spetsiifiline järjestus võimaldab tuvastada mingit mutantset alleeli indiviidi genoomis.
DNA-sõrmejälgede meetod- molekulaargeneetiline tehnoloogia, mis võimaldab väikesemahuliste DNA-proovide võrdluse abil tuvastada indiviide.
Epigeneetika- teadus, mis uurib DNA modifitseerimist, kromatiini struktuuri ja RNA ning valkude töötluse vorme, mis kontrollivad geenide avaldumist rakkudes.
Geeninokaut- geenitehnoloogiliselt rikutud geeniseisund.
Geenitehnoloogia- molekulaargeneetika rakendusharu, DNA-fragmentide siirdamine rakkude ja organismide geneetilise informatsiooni muutmiseks või nende kasutamine pärilike haiguste diagnoosimisel ja indiviidide geneetilisel tuvastamisel.
Geeniteraapia (aka geenravi)- geenitehnoloogiline meetod geneetiliste haiguste raviks või leevendamiseks.
Geenivaigistus- geeni avaldumise takistamine epigeneetiliste mehhanismidega transkriptsiooni või translatsiooni tasemel geeni struktuuri rikkumata.
Geenivektor- rekombinantse DNA või RNA konstrukt, milles siiratav geen on ühendatud elementidega, mis tagavad selle sisenemise rakku, integratsiooni ja avaladumine rakus.
GMO- väljend, mis tähistab transgeenset ehk siirdgeenset organismi.
Genoomipank- bakterikloonides säilitatav inimese genoomi DNA-fragmentide kogum.
Kimäär- erineva genotüübiga ja eri organismidest pärit rakkudest koosnev organism.
Ligaas- ensüüm, mis ühendab kovalentse sidemega DNA-fragmentide ahelate otsad.
Meditsiingeneetiline diagnoos- võimaldab vähendada raskete puuetega laste sünnisagedust vastavate geneetiliste defektidega loodete abortimise ja siiratavate ambrüote valiku teel.
Molekulaargeneetiline diagnostika- geneetiliste defektide tuvastamine embrüo, loote või lapse mingis geenis vastavate DNA-proovide abil.
Mutatsioonisiire- geeninokaudi peamisi tehnoloogiaid; suunatud mutagenees, st rikutud struktuuriga geeni siirdamine raku normaalse geeni asemele.
Polümeraasne ahelreaktsioon- meetod kindlast DNA-lõigust suure arvu koopiate saamiseks tsüklilise ahelreaktsioonina toimuva replikatsiooni teel.
Pöördtranskriptaas- RNAst sõltuv DNA polümeraas; ensüüm, mis sünteesib üheahelalise RNA järgi kaheahelalise DNA-koopia.
Rekombinantne DNA- DNA molekul, mis koosneb tehnogeneetiliste meetoditega ühendatud eri liikidelt pärit geenidest ning muudest järjestuslõikudest.
Restriktaas- Bakterite tekitatav ensüüm, mis lõikab DNA teatud koha peal katki. Tekivad ühe ahelaga kleepuvad otsad. (bakteritel esinev (endonukleaaside hulka kuuluv) ensüüm, mis katkestab DNA kaksikahela kindla nukleotiidijärjestuse kohalt, tekitades üheahelalised „kleepuvad“ otsad.)
Retroviirus- RNA viirus, mis sisaldab pöördtranskriptaasi ja kopeerib selle abil oma genoomi DNA-sse ning võib sel viisil integreeruda peremeesraku genoomi.
Sünnieelne diagnostika- arenguhäire või geneetilise puude võimalikku olemasolu kindlakstegemine mis tahes arengujärgus embrüol või lootel.
Transgeenne organism- genoomis sisaldub, avaldub ja pärandub järglastele teiselt liigilt pärit geen.

KÜSIMUSED/VASTUSED
1. Selgitage, mida kujutab endast geenitehnoloogia ja missuguseid võimalusi see pakub.
Geenitehnoloogia seiseb DNA valitud lõikude eraldamises, töötlemises in vitro ja siirdamises sama või muu liigi isendi geneetilisse struktuuri. 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.Mis on peamine avastus, mis viis rekombinantse DNA metoodika loomiseni?
Selle eelduseks oli restriktaaside avastamine bakterites 1970ndal aastal.
3.Millised on tehnogeneetiliselt muundatud organismide 2 tüüpi? Võrrelge neid.
Need kaks tüüpi on:
*transgeensed organismid;
*nokaut-organismid.
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 paljunemisvõimeline).
4. Mis liiki oli esimene transgeenne imetaja ja millal ta sündis?
See oli hiir, kellel oli kasvuhormoon rotilt. Sündis 1981.aastal.
6. Mida nimetatakse geenivektoriks ja kuidas seda tehakse?’
Geenivektor on DNA või RNA konstrukt, milles see geeni, mida tahetakse siirata, on ühendatud teiste, normaalsete geenidega. Sellepärast suudab see tungida siirdamiseks kasutatava organismi rakku ning lõimuda seal oleva DNA-ga, nii et rakus tekib inimesele vajalik DNA konstrukt.
Kuidas tehakse:
a) Bakterist võetakse plasmiid välja (see on rõngasjas kromosoom). Plasmiidi töödeldakse restriktaasiga (see on see aine, mis lõikab DNA-d), mis lõikab plasmiidi kindla koha pealt katki. Plasmiidi lõigatud otsad on üheahelalised ja kleepuvad.
b) Võetakse DNA. Seda töödeldakse sama restriktaasiga, mille tagajärjel lõigatakse DNAst üks lõik. Ka selle DNA lõigu otsad on üheahelalised ja kleepuvad.
c) DNA lõik ja plasmiidi pannakse kokku. Kuna mõlemad on lõigatud sama järjestuse kohalt, siis DNA lõik 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.
8. Mis teeb transgeensete imetajate saamise keerukaks ja kulukaks ja kas nende loomine on Teie arvates õigustatud? Põhjendage oma arvamust nii teaduslikust kui eestilisest seisukohast lähtudes.
On keerukas ja kulukas, sest 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 sama geen nt hiirel avaldub) ning seega on võimalik tulevikus paljusid pärilike haigustega inimesi ravida, mis oleks neile suureks kergenduseks. Samuti oleks võib-olla võimalik vähendada näljaprobleemi Aafrikas, luues taimi, mis annavad halvemate tingimuste juures suuremal hulgal saaki.
Negatiivse külje pealt:
a) katseloomadele põhjustatakse nende eksperimentidega palju kannatusi.
b) muundatud geeniga taimed võivad levida loodusesse, olles seal tavalistest taimedest elujõulisemad, ja tõrjuda normaalsed taimed välja. See võib häirida bioloogilist tasakaalu.
c) p ole välja selgitatud, milliseid halbu mõjusid võib GMO-toidul olla inimeste organismile.
9. Kuidas võiks inimest mõjutada transgeensete lehmade piima joomine? millest see oleneb?
*Mõned transgeensed lehmad on muundatud nii, et nende keha toodab kindlaid aineid, nt valke, toitaineid jmt. On võimalik, et teatud juhul on geneetilise muundamisega midagi valesti läinud ja toodetakse ka inimesele kahjulikke aineid, mida siis saab piimaga sisse juua.
*Samas kui lehma on korralikult kontrollitud ja inimesel on nt puudus mingist ainest, siison seda ainet sisaldav piim talle kasulik.

Järgmine peatükk
1.millistel eesmärkidel luuakse transgeenseid ehk GM-taimi?
*Suurem ilmastikukindlus.
*Suurem taimemürkide taluvus. (Taimemürgid=herbitsiidid)
*Suurem kahjurite talumise võime. (Taim toodab ise putukamürki.)
*Suurem saak.
2.Kas teie arvates on GM taimede kasvatamisel rohkem kasu- või ohutegureid? esitage argumente oma arvamuse toetuseks.
Kasutegurid:
*Keskkond püsib puhtam, sest taim annab suuremat saaki ja väetist pole vaja eriti kasutada.
*Toit on täisväärtuslikum, kuna taimed on pandud tootma mingit inimesele kasulikku ainet.
*Võimalik oleks lahendada Kolmanda maailma toiduprobleemi, saates sinna uusi taimesorte, mis suudaksid nälga leevendada. (((Samas paneks see kohalikud veel rohkem paljunema ja lõppkokkuvõttes jääks toiduprobleem ikka alles.)))
Ohutegurid:
* Umbrohu- ja putukatõrje on ikka vajalik ja saastab keskkonda veel rohkem kui varem. Välja on töötatud kultuuride liine, millest kolmveerandi moodustavad umbrohutõrjevahenditele ning putukatele vastupidavad taimed. See viib tootmise lihtsustatud skeemidele, kus intensiivsel monokultuursel tootjal (tootja, kes kasvatab suurel maa-alal ainult üht liiki taimi) on lihtne kasutada tõrjevahendeid. See viib tihti umbrohu- ja putukatõrjevahendite ülekasutamisele ja saastab mullad ära. Pealegi on kujunenud välja putukad, kes suudavad taime toodetud mürkidele vastu hakata. See põhjustab aina uute putukamürkide kasutamise.
* Muudetud geenid levivad ka normaalsete geenidega taimedele ning tulemuseks on uued muundatud geenidega taimed. Geenisiire toimub ka mullaorganismidele. 2001. a avastati Mehhikos, et 95% taimedest on muundatud geenidega saastatud, kuigi seal oli GMO keelatud (võõrgeenid olid tulnud USA-st).
* Umbrohutõrjevahenditele vastupidavatest taimedest on erakordselt raske lahti saada. Tuleb kasutada eriti ohtlikke tõrjevahendeid, kui sa tahad selle põllul veel kunagi midagi muud kasvatada.
*GMO-toit võib olla ohtlik. GMO-toidul närilistes on leitud rakkude kontrollimatut vohamist ja peensoole kahjustusi. Rotid, lehmad ja sead on valikul eelistanud tavasööta GMOle. Sigade tervis ja viljakus on osutunud paremaks tavatoidul. Kindlaks on tehtud mesilase seedetraktis GMO-toidust geenisiire soolebakteritesse.
* GMO-kultuurid on patenteeritud ja muudavad tootja suurfirmadest sõltuvaks. Seemet ei saa ise paljundada. Suuri kasumeid pole GMO kaasa toonud.

3. paljud geenitehnoloogia laborid maailmas loovad geeninokaudiga hiiri. miks seda tehakse?
*Miks hiired? Hiired on odavad, nende pidamine on odav ja nad paljunevad kiiresti.
*Neid hiiri kasutatakse selleks, et uurida, kuidas konkreetsed geenid inimestel avalduvad (hiirel lülitatakse teatud geenid välja (geeninokaut) ja vaadatakse, kas tema juures on midagi teisiti).

4.Kas GMO-de kasvupind maailmas suureneb või väheneb? Mida Te arvate GMO-de levimise perspektiividest?
Kasvupind suureneb. Igal inimesel on selle kohta ka oma arvamus, mida meie ette ei ütle
5. Biotehnoloogiliste rakenduste eitamisel on levinud väide, et nad on ebaloomulikud ehk mittelooduslikud ja seetõttu ebaeetilised. Kas te oskaksite põhjendada, miks info ülekannet arvutite kaabelvõrgus, mida looduses ei eksisteeri, peetakse loomulikuks, kuid liikidevahelist geeniülekannet, mis ka looduses aset leiab, ebaloomulikuks?
Seda peetakse ebaloomulikuks, arvatakse, et inimene mängib jumalat.
6.Kas Eestis on GM-taimede kasvatamine lubatud ja kuidas see võiks mõjutada meie majandust ja loodust?
Eestis ei ole lubatud GM-taimede kasvatamine. Majandusele mõjuks see arvatavasti hästi, sest GM-taimede saagikus on suurem, viljad säilivad kauem (seetõttu saab neid kaugele transportida), taimed on vähem vastuvõtlikud viirus-,bakterhaigustele, mis kõik viib selleni, et talumehed saavad rohkem kasumit ja põllumajandusel läheks hästi. Mõju loodusele on nii ja naa. On teada, et osa GM taimesorte (nt mais ja sigur) on steriilsed, st nad ei ristu teiste sortide või loodulike liikidega, seega on nad küllaltki ohutud. Küll aga on tõestatud see, et GM põllukultuuride võõrgeenid võivad levida väljapoole liigipiire, saastada keskkonda ja häirida looduslikku toiduahelat.
7.Milles seisneb tavaaretuse ja GM-tehnoloogia abil saadud taimesortide peamine erinevus?
Peamine erinevus nende kahe vahel on see, et GM-sortidesse viiakse geene võõrastelt liikidelt nt bakteritelt, teistelt taimeliikidelt ja loomadelt.
1.Mille poolest erineb geeniteraapia rakuteraapiast ja transgeneesist?
Geeniteraapia erineb transgeneesist kahel põhjusel. Esiteks siiratakse sama liigi geene. Teiseks neid geene siiratakse üksnes somaatilistesse rakkudesse ega pärandata järglastele.
Rakuteraapia puhul taastatakse kahjustusi tüvirakkude siirdamisega, geeniteraapias siirdatakse normaalselt talitlev geen mingi koe rakkudesse.
2. Miks ei ole geenravi seni kuigi laialt levinud?
Sellepärast, et geenravi meetod ei ole täielikult välja töötatud ja esineb tagasilööke ravimises.
3. Mis otstarve on sünnieelsel meditsiinigeneetilisel diagnoosil?
See võimaldab vähendada raskete puuetega laste sünnisagedust loodete abortimise ja siirdatavate embrüote valiku teel.
4. Millist molekulaarset mehhanismi kasutatakse molekulaargeneetilises diagnostikas?
See põhineb mutantsete geenide äratundmisel DNA-proovide abil.
6.Selgitage, milles seisneb polümeraasne ahelreakstioon (PCR) ja milleks seda kasutatakse?
PCR on meetod tänu millele saab DNA-lõigust suure arvu koopiaid ahelreaktsioonina toimuva replikatsiooni teel. See annab omakorda võrdlevaks uurimiseks piisavalt materjali.
7. Mida tähendab mõiste DNA-sõrmejäljed ja mis eelis on neil võrreldes tavaliste sõrmejälgedega?
DNA-sõrmejälg tähendab seda, et kui genoomi töödelda, siis saadakse eri pikkustega DNA-fragmendid, mis on igal inimesel individuaalsed st kordumatud. Eelis võrreldes sõrmejälgedega on kasvõi see, et sõrmejälgi saab moonutada (mõni julgem isegi eemaldab) hapete abil, seega on inimese tuvastamine DNA põhjal kindlam.


Vot nii.