Geenitekniikan perusmenetelmät



Samankaltaiset tiedostot
KOE 6 Biotekniikka. 1. Geenien kloonaus plasmidien avulla.

Bioteknologian perustyökaluja

a. Mustan ja lyhytkarvaisen yksilön? b. Valkean ja pitkäkarvaisen yksilön? Perustele risteytyskaavion avulla.

VASTAUS 1: Yhdistä oikein

GEENITEKNIIKAN PERUSASIOITA

Perinnöllisyys. Enni Kaltiainen

Perinnöllisyyden perusteita

Solun tutkiminen. - Geenitekniikka

Perinnöllisyystieteen perusteita III Perinnöllisyystieteen perusteita

Hyvän vastauksen piirteet. Biolääketieteen valintakoe Maksimipisteet: 45

Symbioosi 2 VASTAUKSET

Perinnöllisyyden perusteita

Perinnöllisyystieteen perusteita III Perinnöllisyystieteen perusteita. BI2 III Perinnöllisyystieteen perusteita 9. Solut lisääntyvät jakautumalla

Perinnöllisyystieteen perusteita III Perinnöllisyystieteen perusteita

III Perinnöllisyystieteen perusteita

6 GEENIT OHJAAVAT SOLUN TOIMINTAA nukleiinihapot DNA ja RNA Geenin rakenne Geneettinen informaatio Proteiinisynteesi

alleelipareja dominoiva dominoiva resessiivinen

b) keskusjyvänen eläinsolujen solulimassa lähellä tumaa, 2 kpl toimivat mitoosissa ja meioosissa sukkularihmojenkiinnittymiskohtina.

Ekologiset ympäristöongelmat. 10. Geeniteknologia. BI5 II Geeniteknologia 4. Geenitekniikan perusmenetelmiä

Epigeneettinen säätely ja genomin leimautuminen. Tiina Immonen Medicum, Biokemia ja kehitysbiologia

Francis Crick ja James D. Watson

DNA (deoksiribonukleiinihappo)

DNA Tiina Immonen, FT, yo-lehtori HY Biolääketieteen laitos, Biokemia ja kehitysbiologia

DNA (deoksiribonukleiinihappo)

Symbioosi 2 VASTAUKSET. b. Millaisia sukusoluja vanhemmat tuottavat (4 erilaista)? Vastaus: VL, vl, Vl, vl

Geeninsiirron peruskäsitteet

Hyvän vastauksen piirteet. Biolääketieteen valintakoe Maksimipisteet: 45

Biologian tehtävien vastaukset ja selitykset

Sukunimi Etunimet Tehtävä 3 Pisteet / 20

6.4. Genomin koon evoluutio Genomin koko vaihtelee

Metsäpatologian laboratorio tuhotutkimuksen apuna. Metsätaimitarhapäivät Anne Uimari

DNA:n informaation kulku, koostumus

måndag 10 februari 14 Jaana Ohtonen Kielikoulu/Språkskolan Haparanda

DNA Tiina Immonen, FT, yo-lehtori HY Lääketieteellinen tiedekunta Biokemia ja kehitysbiologia

Peptidi ---- F K V R H A ---- A. Siirtäjä-RNA:n (trna:n) (3 ) AAG UUC CAC GCA GUG CGU (5 ) antikodonit

Eliömaailma. BI1 Elämä ja evoluutio Leena Kangas-Järviluoma

Euromit2014-konferenssin tausta-aineistoa Tuottaja Tampereen yliopiston viestintä

Bioteknologian tutkinto-ohjelma Valintakoe Tehtävä 3 Pisteet / 30

Luku 20. Biotekniikka

Nimi sosiaaliturvatunnus. Vastaa lyhyesti, selkeällä käsialalla. Vain vastausruudun sisällä olevat tekstit, kuvat jne huomioidaan

Lisääntyminen. BI1 Elämä ja evoluutio Leena kangas-järviluoma

2.1 Solun rakenne - Lisämateriaalit

Nimi sosiaaliturvatunnus. Vastaa lyhyesti, selkeällä käsialalla. Vain vastausruudun sisällä olevat tekstit, kuvat jne huomioidaan

VALINTAKOE 2014 Terveyden biotieteiden koulutusohjelmat/ty ja ISY

PERUSTIETOJA MEHILÄISTEN PERIMÄSTÄ

Kukan kehitystä säätelevien geenien molekyylikloonaus

GMO analytiikka Annikki Welling Kemian tutkimusyksikkö Evira

Plasmidi-DNA:n eristys bakteerisoluista DNA:n geelielektroforeesi (Proteiinien geelielektroforeesi)

Epigeneettinen säätely ja genomin leimautuminen. Tiina Immonen BLL Biokemia ja kehitysbiologia

9/30/2013. GMO analytiikka. Termistöä. Markkinoilla olevien GM kasvien ominaisuuksia

Nimi sosiaaliturvatunnus

II Genetiikka 4.(3) Nukleiinihapot

Kehitysbiologiassa käytetään lukuisia viekkaita kuvantamismenetelmiä

S Laskennallinen systeemibiologia

Avainsanat: perimä dna rna 5`-ja 3`-päät replikaatio polymeraasientsyymi eksoni introni promoottori tehostajajakso silmukointi mutaatio

Genomin ilmentyminen Liisa Kauppi, Genomibiologian tutkimusohjelma

Helsingin yliopisto Valintakoe Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta

Lääketieteen ja biotieteiden tiedekunta Sukunimi Bioteknologia tutkinto-ohjelma Etunimet valintakoe pe Tehtävä 1 Pisteet / 15

Periytyvyys ja sen matematiikka

III Perinnöllisyystieteen perusteita

2 Bakteerit ja arkeonit ovat tumattomia mikrobeja. 3 Tumallisiin mikrobeihin kuuluu eliöitä alkueliöiden ja sienten kunnista

Biologia. Pakolliset kurssit. 1. Eliömaailma (BI1)

BIOLOGIAN KOE HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

DNA > RNA > Proteiinit

Etunimi: Henkilötunnus:

a) dominoivaan: esiintyy joka sukupolvessa, sairaille vanhemmille voi syntyä terveitä lapsia

Genomi-ilmentyminen Genom expression (uttryckning) Nina Peitsaro, yliopistonlehtori, Medicum, Biokemia ja Kehitysbiologia

sosiaaliturvatunnus Tehtävissä tarvittavia atomipainoja: hiili 12,01; vety 1,008; happi 16,00. Toisen asteen yhtälön ratkaisukaava: ax 2 + bx + c = 0;

Drosophila on kehitysgenetiikan mallilaji nro 1

Geneettinen umpikuja: Koira uhanalaisena lajina kuusiosaisen artikkelisarjan 1. osa

Genetiikan perusteet. Tafel V Baur E. (1911) Einführung in die experimentelle Vererbungslehre. Verlag von Gebrüder Borntraeger, Berlin.

Geenitekniikalla muunnettujen kasvien riskinarviointi Nykykäytäntö ja eri viranomaisten ohjeita

Bioteknologia BI5. Mikrobit

Nimi sosiaaliturvatunnus. Vastaa lyhyesti, selkeällä käsialalla. Vain vastausruudun sisällä olevat tekstit, kuvat jne huomioidaan

"Geenin toiminnan säätely" Moniste sivu 13

GMO-tietopaketti. Kasvinjalostuksen menetelmiä

Genetiikan perusteiden harjoitustyöt

Geenitutkimusta: evoluutiosta kohti geenivarojen suojelua ja jalostusta

Tarkastele kuvaa, muistele matematiikan oppejasi, täytä tekstin aukot ja vastaa kysymyksiin.

Elämän synty. Matti Leisola

PCR - tekniikka elintarvikeanalytiikassa

BI4 IHMISEN BIOLOGIA

KOE 4 Kasvintuotantotieteet ja kotieläintiede

KOULUTUSOHJELMA Sukunimi: Etunimet: Nimikirjoitus: BIOLOGIA (45 p) Valintakoe klo

PISTEET (A+B) A a) b) c) d) e)

LUENTO 3 Kyösti Ryynänen Seutuviikko 2014, Jämsä

Eläinjalostus. Alkujaan villit kantamuodot eläinrodut Valitaan parhaat yksilöt lisääntymään jälkeläisille parhaat ominaisuudet.

Seutuviikko 2015, Jämsä Kyösti Ryynänen PROTEIINISYNTEESI LUENTO 3 DNA-RAKENNE DNA SOLUJAKAUTUMINEN DNA-KAKSOISKIERRE

Perinnöllinen informaatio ja geneettinen koodi.

Geneettisesti muunnellut ainekset rehuissa (ja elintarvikkeissa) Annikki Welling Kemian laboratoriopalvelut Evira

VIIKKI BIOCENTER University of Helsinki

BIOLOGIAN YHTEISVALINTA 2011 KYSYMYS 1. Mallivastaus

DNA-testit. sukututkimuksessa Keravan kirjasto Paula Päivinen

Väärin, Downin oireyhtymä johtuu ylimääräisestä kromosomista n.21 (trisomia) Geeni s. 93.

Populaatiosimulaattori. Petteri Hintsanen HIIT perustutkimusyksikkö Helsingin yliopisto

Saana-Mari Jänkälä CDNA-KIRJASTON VALMISTUKSESSA KÄYTETTÄVIÄ GEENITEKNIIKAN MENETELMIÄ

Virukset lääketieteen apuvälineinä. Veijo Hukkanen, Veli-Matti Kähäri ja Timo Hyypiä

SÄTEILYN TERVEYSVAIKUTUKSET

KEESHONDIEN MONIMUOTOISUUSKARTOITUS

3 Eliökunnan luokittelu

Transkriptio:

Loppukurssikoe To klo 14-16 2 osiota: monivalintatehtäväosio ja kirjallinen osio, jossa vastataan kahteen kysymykseen viidestä. Koe on auki klo 14.05-16. Voit tehdä sen oppitunnilla, jolloin saat tarvittaessa teknistä apua. Voit tehdä sen myös kotona, kunhan olet nettiyhteyden piirissä. Palautteen koko kurssista saat samaan lomakkeeseen

Geenitekniikan perusmenetelmät

Geenitekniikan menetelmät ovat mahdollisia, sillä: 1) DNA:n kemiallinen rakenne on samankaltainen koko eliökunnassa 2) Geneettinen koodi on vastaavasti yleismaailmallinen Se ilmoittaa, mitkä kolmen emäsparin jonot (eli kodonit) DNA- tai RNA-molekyylissä vastaavat proteiinisynteesissä mitäkin aminohappoa

Toteutetaan takaisinristeytys: heterotsygootti musta lyhytkarvainen risteytetään valkoisen pitkäkarvaisen kanssa (VvPp x vvpp). Jälkeläisten fenotyypin (ilmiasun) lukusuhteista päätellään geenien V ja P sijainti. Vanhemmat: VvPp vvpp Sukusolut: VP, Vp, vp, vp vp Jälkeläiset: Sukusolut VP Vp vp vp vp VvPp Vvpp vvpp vvpp Mikäli saadaan 25 % eri fenotyyppejä, V ja P sijaitsevat eri kromosomeissa.

Vanhemmat: VvPp vvpp Sukusolut: VP, vp vp Jälkeläiset: VvPp, vvpp, VvPp, vvpp (1:1) Mikäli kaikki jälkeläiset kahdenlaisia (vanhempien kaltaisia), V ja P sijaitsevat samassa kromosomissa aivan vierekkäin (kytkentä on täydellinen, eikä geenien uudelleen yhdistyminen toteudu).

Vanhemmat: VvPp vvpp Sukusolut: VP, vp vp +Vp, vp Jälkeläiset: VvPp, vvpp, vvpp, Vvpp 40 %, 40 %, yht. max. 20 % Mikäli saadaan neljänlaisia jälkeläisiä, joista vanhempien fenotyyppiä merkittävästi yli 50 %, geenit sijaitsevat samassa kromosomissa etäällä toisistaan (kytkentä on löysä, ja syntyy hieman rekombinaatiotyyppejä)

Yhteenveto. Jos tarkasteltavat geenit ovat : 1. Eri kromosomeissa => jälkeläisiä neljänlaisia, 25 % kutakin fenotyyppiä. (2 p.) 2. Samassa kromosomissa etäällä toisistaan (löysä kytkentä) => neljänlaisia jälkeläisiä, joista risteytettävien kaltaisia yli 50 %. (2 p.) 3. Samassa kromosomissa aivan vierekkäin (täydellinen kytkentä) => jälkeläiset kahdenlaisia, vanhempien kaltaisia 1 : 1. (2 p.) Risteytyskaavioissa on ilmettävä: vanhemmat gameetteineen, jälkeläisten genotyypit sekä fenotyypit teoreettisine määräsuhteineen.

Geeninsiirron välineitä ja vektoreita

Etsitään ja kloonataan sopiva geeni sellaisesta kasvista, jonka kukkiin kehittyy sinistä pigmenttiä (esim. kissankello). Jos sinisen pigmentin synteesi vaatii useamman entsyymin yhteistoimintaa, täytyy kloonata kaksi tai useampiakin geenejä. Siirretään kloonattu geeni/geenit johonkin vektoriin, kuten Agrobacterium tumefaciens bakteerin plasmidiin, jossa on myös merkkigeeni tai antibioottiresistenssigeeni sekä sopiva säätelyalue (promoottori), joka osoittaa siirtogeenin ilmenemisen vain kukan solukoissa. Myös muita vektoreita (geeninkuljettimia) voidaan käyttää, esim. geenipyssy Infektoidaan neilikan versoja Agrobacteriumilla, jolloin kloonattu geeni siirtyy joihinkin kasvisoluihin. Valitaan siirtogeenistä kasvimateriaalista ne solut, jotka ovat ilmentävät sinisyyttä Tämä tapahtuu merkkigeenin tai antibioottiresistenssin avulla Kasvatetaan kasvimateriaalista oikeita sinikukallisia kasveja Tämä toteutuu, mikäli geenit ilmentyvät suunnitelmien mukaan

Selvitä vaihe vaiheelta, kuinka hämähäkin seittigeeni saadaan toimimaan bakteerissa. (YO S-06) Huom! Hämähäkki on aitotumallinen, bakteeri esitumallinen.

Seittigeenin käsittely ennen siirtoa: 1. Tuotetaan seittigeenistä lähetti-rna:n vastin-dna:ta (=introniton kaksijuosteinen cdna) Intronitonta DNA valmistetaan hämähäkin seittigeenin tuottamasta lähetti-rna:sta RNA-viruksista eristetyn käänteiskopioijaentsyyminavulla. Perustelu: Aitotumallisen geeni suoraan bakteeriin siirrettynä ei toimi, koska aitotumallisen geeneissä on introneita (jotka eivät sisällä tietoa geenin tuottaman proteiinin aminohappojärjestyksestä). Aitotumallisilla intronit silmukoituvat pois lähetti- RNA:sta. Intronittomissa bakteereissa ei ole silmukointimekanismia.

2. bakteereista eristetään plasmideja (DNA-renkaita) vektoreiksi 3. Plasmidit avataan katkaisu- (eli restriktio)entsyymillä samalla entsyymillä, jolla seittigeeni on irrotettu 4. Säätelyalue + introniton seittigeeni-yhdistelmä ja avattu plasmidi yhdistetään liittäjä- (eli ligaasi)entsyymillä yhdistelmäplasmidiksi 5. Isäntäbakteerin ottaa yhdistelmäplasmidin sisäänsä (transformaatio) 6. Kasvatusalustalla bakteerit lisääntyvät suvuttomasti kahtiajakautumalla nopeasti ja yhdistelmäplasmidin saaneet bakteerit siirtävät sen tytärsoluihin proteiinisynteesissä ne tuottaa hämähäkin seittiproteiinia 7. Seittiaines eristetään bakteerien elatusalustasta tai bakteerimassasta ja puhdistetaan

YO S-15:10 (Loistavat seeprakalat) GloFish-seeprakalat ovat siirtogeenisiä eliöitä, jotka on tuotettu yhdistelmä-dna- tekniikalla. Fluoresoivaa proteiinia koodaava geeni eristetään ja puhdistetaan kyseisestä meduusa- tai korallilajista. Geeni erotellaan elektroforeesissa muista geeneistä. Valittu geeni voidaan kloonata joko perinteisesti plasmidivektorissa bakteereissa tai monistamalla geeni alukkeiden avulla PCR -menetelmällä. Eristetyn geenin siirtäminen seeprakalaan voidaan tehdä vektorin avulla tai saattamalla geeniyhdistelmä (säätelyalue + geeni) mikroinjektiolla suoraan hedelmöittyneen munasolun tumaan. Vektori on käsitelty samoilla katkaisuentsyymeillä (eli restriktioentsyymeillä), joita käytettiin geenin eristämisessä, ja geeni liitetään vektoriin liittäjäentsyymin (eli ligaasientsyymin) avulla. Siirtogeenissä oleva säätelyalue saa aikaan geenin ilmenemisen lihassoluissa. Geenin tulee liittyä osaksi seeprakalan genomia. Kehittyvistä seeprakaloista valitaan ne yksilöt, joissa fenotyypin perusteella geenisiirto oli onnistunut. Genomiin siirtynyt uusi geeni siirtyy näiden kalojen jälkeläisille.