Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Eliöiden geenejä siirretään, muokataan ja poistetaan - Coggle Diagram
Eliöiden geenejä siirretään, muokataan ja poistetaan
Muuntogeenisten eliöiden perimää on muokattu
siirtogeeninen = eliö, jonka perimään on lisätty uusi geeni
poistogeeninen = eliö, jonka jokin geeni on tehty toimintakyvyttömäksi
Geeniin voidaan listää tai poistaa osia --> emäsjärjestys ja ilmentyminen muuttuu
Geenejä siirretään bakteereihin plasmidien avulla
Siirtogeenisiä bakteereja käytetään proteiinien tuottamiseen tai geenien monistamiseen
vektori = vieraan geenin siirtäjä
plasmideja, bakteriofageja
Geeni liitetään plasmidiin katkaisu- ja liittäjäentsyymin avulla
Plasmidit helppo eristää ja siirtää --> erinomaisia vektoreita
Vieraan geenin siirto plasmidiin
1) Siirrettävä DNA ja plasmidi leikataan samoille katkaisuentsyymeillä
2) Siirrettävä DNA liitetään plasmidiin syntyneeseen koloon liittäjäentsyymillä
Plasmidissa on lisäksi valmiina antibioottiresistenssigeeni
3) Valmiit plasmidivektorit siirretään bakteeriviljelmään, jossa plasmidit siirtyvät osaan bakteereista
4) Bakteereita kasvatetaan antibioottimaljoissa --> ainoastaan antibioottiresistentit selviävät --> näissä bakteereissa myös haluttu geeni
Yhdistelmä-DNA-tekniikka!!
Tumallisen solun geeniä täytyy muokata ennen siirtoa bakteeriin
Tumallisen solun rakenne ja säätely monimutkaista --> eivät toimi sellaisinaan bakteereissa
Bakteeriin siirrettävä geeni aina muokattu käänteiskopioijaentsyymillä lähetti-RNA:sta vastin-DNA:ksi, ei introneja
Bakteereihin siirretyt geenit voidaan tallentaa geenikirjastoksi
Geenikirjasto = bakteeriviljelmään siirretty jonkin eliön perimä tai sen osa
Kahdenlaisia
Koko ihmisen perimän sisältävä kirjasto
DNA eristetään, pilkotaan ja liitetään bakteerien plasmideihin
Vastin-DNA-kirjasto
sisältää vain geenejä, ei intronieta eikä säätelyalueita
Eristetään tutkittavan solun lähetti-RNA:t --> käänteiskopioijaentsyymi --> vastin-DNA --> plasmideihin
Kustakin kudoksesta erilainen vastin-DNA-kirjasto, koska joka kudoksessa ilmentyvät eri geenit
Eläinten geenejä siirretään hiivasoluun plasmideilla ja keinotekoisilla kromosomeilla
Halutulla tavalla toimivia proteiineja tuotetaan usein hiivassa
Esim insuliini ja kasvuhormoni
Hiivasoluissa on plasmideja --> käytetään vektoreina
Geenien siirrossa hiivaan voidaan käyttää keinotekoista kromosomia
keinotekoinen kromosomi = DNA:sta koostuva molekyyli, johon liitetty isäntäsolun tyypilliset sentromeeri- ja telomeerikohdat, toimii solun jakautuessa normaalin kromosomin tavoin
Geenin siirto eläinsoluun voidaan tehdä monella tavalla
Eläinsolujen geenien ilmentyminen, säätely, proteiinisynteesi ja proteiinien muokkaus monimutkaista
Kaikki geenit ei toimi hiivasoluissa
Tällöin siirto tehdään eläinsoluun, esim munasoluun tai soluviljelmään
Geeni siirretään munasoluun mikroinjektiolla
Mikroinjektio = geeninsiirtomenetelmä, jossa vieras geeni siirretään isäntäsoluun ohuen lasiputken ja mikroskoopin auvlla
Injektio tehdään toiseen hedelmöittyneen munasolun esitumista --> geeni osaksi hedelmöittyneen munasolun perimää
Munasolun annetaan kehittyä alkioksi ja alkio siirretään kehittymään naaraan kohtuun
Jos onnistuu, syntyy siirtogeeninen jälkeläinen
Ei onnistu läheskään aina, koska geeni ei välttämättä ole liittynyt munasolun perimään tai se on liittynyt väärään kohtaan
Sähköpulsseja ja liposomeja käytetään siirrettäessä geenejä soluviljelmiin
Solukalvo ja tumakotelo tehdään läpäiseväksi sähköpulssilla --> DNA pääsee isäntäsolun tumaan
Liposomi = fosfolipidikalvosta koostuva rakkula, jonka sisään voidaan pakata DNA:ta ja jolla sitä voidaan siirtää eläin- tai kasvusoluun
Käytetään etenkin suuriin solumassoihin
Virukset erinomaisia geenien kuljettajia soluviljelmissä ja eläimissä
Virukset hyviä vektoreita, koska pystyvät tunkeutumaan soluihin ja liittämään oman perimänsä isäntäsolun perimään
Virusvektorin perimää muokataan korvaamalla sen lisääntymistä ohjaavat geenit halutulla geenillä
Virus vie halutun geenin soluun, muttei lisäänny
Geeninsiirron oninistuminen tarkistetaan merkkigeenin tai koettimen avulla
Siirrettävän geenin yhteyteen liitetään usein merkkigeeni
Merkkigeeni = geeni, jolla voidaan paikantaa tai tunnistaa siirretty geeni
Voidaan havaita geenissirron onnistuminen
Ilmentyminen voidaan päätellä myös siitä, että solussa syntyy lähetti-RNA:ta
Tunnistamiseen käytetään värjättyä koetinta, joka pariutuu lähetti-RNA:n kanssa
Poistogeenitekniikalla tutkitaan geenien toimintaa eläimissä
Poistogeenisiä eläimiä tehty pitkään alkion kantasolujen avulla
Alkion kantasoluista tehtyyn soluviljelmään laitetaan käsiteltävää geeniä muistuttavia keinotekoisia geenejä, jotka eivät ilmene normaalisti
Näin syntyneitä alkion kantasoluja ruiskutetaan normaaleihin alkioihin, joista kehittyy yksilöitä, joilla on sekä normaaleja, että poistogeenisiä soluja
RIsteyttämällä seuraavassa sukupolvessa jälkeläisiä, saadaan yksilöitä, joilla osalla on pelkkiä poistogeenisiä soluja
Crispr-tekniikka on nopeuttanut poistogeenisten eliöiden tuottamista
Mullistanut geenien muokkauksen
Voidaan kohdennetusti poistaa geeni toiminnasta
Geenin tunnistus perustuu opas-RNA:han
opas-RNA + cas-entsyymi = kohdegeeni tunnistetaan ja katkaistaan
Poistogeenisiä eläimiä kaytetään perustutkimuksissa ja monissa sovelluksissa
Tekemällä geeni toimintakyvyttömäksi, saadaan tietoa geenin vaikutuksista
Yleisin poistogeeninen nisäkäs on hiiri
Hiiritutkimuksissa saatua tietoa hyödynnetään esim vakavien sairauksien hoitokeinojen kehittämisessä