1
Q
biologia elämässä
A
- koirien ruoat
- farkut
- astianpesuaine
- pullat/leivät
2
Q
luontokato
A
luonnon monimuotoisuuden heikkeneminen ja ilmastonmuutos
3
Q
Biotalous
A
tuotanto, uusiutuvien luonnonvarojen hyödyntämistä ravinnon, energian, tuotteiden ja palveluiden tuottamisessa. Periaatteena on luonnonvarojen kestävä käyttö ja pyrkimys pois fossiilisiin polttoaineisiin ja muihin uusiutumattomiin luonnonvaroihin
biotalous on raaka-aineiden tuottamista, tuotteiden jatkojalostusta: elintarvikkeiden valmistusta, biopolttoaineiden ja biomateriaalien valmistus
4
Q
Ylikulutuspäivä
A
päivä, jolloin ekologinen jalanjälki maailmalla ylittää maapallon kyvyn tuottaa uusiutuvia luonnonvaroja ja käsitellä fossiilisten polttoaineiden käytön aiheuttamia kasvihuonekaasupäästöjä. Esintynyt suomessa heinä- elo ja jopa huhtikuussa
5
Q
biotekniikka
A
tieteenala. 1. eliöitä
2. soluja
3. molekyylejä
hyödyntäviä menetelmiä
- pohjana useat biologian osa-alueet: mikro-biologia: tutkitana mikrobien rakennetta, elintoimintoja ja niiden hyödyntämismahdollisuuksia
- solubiologia: tutkitana solujen rakennetta ja toimintaa
- genetiikka: toiselta nimeltä perinnöllisyystiede, jossa tutkitaan geenien rakennetta, toimintaa, muuntelua ja periytymistä.
Genetiikan tuottamaa tutkimustietoa biologian eri osa-alueet hyödyntää, koska informaatio ohjaa kaikkien eliöiden rakennetta ja elintoimintoja
molekyylibiologia: tutkii tärkeimpinä tutkimuskohteina Dna:n rakennetta, geenien toimintaa ja proteiineja. Entsyymit+ muut proteiinit tutkitaan elektronimikroskoopeillla. Tämän tiedon avulla niiden rakenteesta tehdään tietokonemallinnuksia
6
Q
biologisen tutkimuksen vaiheet
A
- havainto, ongelma
- tutkimuskysymyksen muotoilu
- olemassa olevaan tietoon tutustuminen
- hypoteesin eli tutkimusoletuksen laatiminen
- tutkimuksen suunniteelu
- tutkimuksen toteutus
- tutkimustulosten käsittely ja analysointi
- johtopäätösten teko ja hypoteesin hyväksyminen tai hylkääminen, jos hylätään niin palataan takaisin 4 kohtaan
- tutkimuksen julkaisu
- tutkimustiedon soveltaminen
7
Q
selitä
1. biologinen tutkimus
2. perustutkimus
3. soveltava tutkimus
A
- luonnontieteellinen tutkimus, joka selvitää elämän erilaisia ilmiöitä käyttämällä havannointia, kokeita ja mittauksia.
perustuu usein joko havainnointiin tai kokeellisen asetelmaan. Havainnoivaa tutkimusta tehdään usein maastossa ja kokeellista tutkimusta laboratoriossa.
- tutkimus, jonka tavoitteena on tuottaa uutta tietoa tarkasteltavasta asioista. Se luo pohjaa soveltavalle tutkimukselle, käytännön sovelluksille ja tieteen läpimurroille.
- pyrkii laajentamaan tietämystämme ja ymmärrystämme luonnonilmiöiden taustalla olevista perusperiaatteista ja -mekanismeista.
- tutkimus, joka tuottaa köytännön sovellukseen johtavaa tietoa, jota ei saataisi mahdolliseksi ilman perustutkimusta.
esimerkki: viherleväkannat, jotka kehitettiin turun yliopistossa. Niiden fotosynteesissään pystyvät muuttamaan hiilidioksidin auringonvalon avulla arvokkaiksi, soluista erittyviksi kemikaaleiksi. Ne sitoo samalla hiilidioksidia ilmakehään, tuottaen biopolttoaineita, vetykaasua ja erilaisia lääkemolekyylejä
8
Q
kestävän kehityksen ulottuvuudet
A
- ekologisesti kestävä tulevaisuus
- ekosysteemien toimimisen turvaaminen
- luonnon monimuotoisuuden säilyttäminen
- jätteiden määrän vähentäminen
- ympäristölle haitallsiten aineiden käytön vähentäminen
- ympäristöystävällisten viljelymenetelmien kehittäminen
- geneettisen monimuotoisuuden vaaliminen - sosiaalisesti kestävä tulevaisuus
- tasa-arvon ja yhdenvertaisuuden turvaaminen
- ruoan laadun paraneminen
- suuria väestöryhmiä koskevia tartuntatauteja kehitetään
- rokotteiden ja kaikki terveyttä edistävät toime tkehitetään - taloudellisesti kestävä tulevaisuus¨
- luonnonvarojen riittävyys turvataan
- tuotantokustannukset pienennetään
- tuottavamman ja kestävämmän maatalouden kehittäminen
- kulutuksen vähentäminen - kulttuurisesti kestävä tulevaisuus
- huomioidaan eri kulttuureihin kuuluvat tavat ja tarpeet
- mahdollisuus omien ajattelu- ja toimintatapojen ylläpitämiseen
- alkuperäiskansojen tietojen ja taitojen arvostaminen sekä omistusoikeus omiin luonnonvaroihinsa
9
Q
synteettinen biologia
A
biotekniikan lähestymistapa, jossa biologia ja insinööriteiteet ydistyvät.
Synteettinen biologinen on soveltaa biologiaa, jossa suunnitellaan ja rakennetaan biologisia systeemejä esim eliöitä, soluja tai solun osia, joita ei esiinny luonnossa
esim: eläinproteiinien tuottaminen ilman eläimiä. Niitä valmistetaan sopiviksi muokatuissa mikrobeissa, jotka toimii solutehtaina. solutehtaidne suunnittelussa hyödynnetään tekoälyä ja niiden rakentammisessa ja testaamisessa robotiikkaa
10
Q
- geenitekniikka
- geeni
- genomi
selitä
A
- kartoitetaan eliöiden perimää sekä tutkitaan, siirretään ja muokataan geenejä. sen avulla voidaan selvittää sairauksien geneettisiä taustoja ja tietoa eliöiden välisistä sukulaisuussuhteista
- DNa-molekyylien jaksoja, jotka sisältävät informaation proteiinien tai RNA molekyylien valmistamiseen
- koko eliön peirmää, johon kuuluu proteiinit, rna:ta koodaavat geenit sekä geenien ulkopuolinen alue
11
Q
Dna sekvenssi
A
emäsjärjestys, jonka selivttäinen on todella tärkeää. Nykyisin kenen tahansa eliön genomin emäsjärjetsyksen pystytään selvittämään automaattisilla laitteilla vain 2-3päivässä
12
Q
bioinformatiikka
A
biologisen tiedon määrä kasvaa todella noepasti, joten tilanne halutaan hillintaan. Ollaan siis kaiken hyödyntämiseksi luotu monitieteinen tieteenala bioinfromatiikka, joka perustuu matematiikkaan, tietojenkäsittelyoppiin ja tilastotieteeseen.
tarvitaan: geenitedon tutkimiseen
sen avulla voidaan korvata työläitä ja pitkäkestoisia laboratorio kokeita mallintamalla niitä tietokoneella
13
Q
miten tekoälyä käytetään
A
lääketieteesäs tautien leviämisen jäljittämisessä, tautien diagnosoinnissa . Maataloudessa: tuotantoeläinten liikkeiden, ruumiinlämmön ja ravinnonkuljetuksen seurannassa. Valvotana lannoitteiden käyttöä ja kastelua tuotantokasvien viljelyssä.
On myös rikkaruohoja kitkeviä robootteja, jotka vähentää torjunta-aineiden käyttöä
14
Q
bioteollisuus
A
kaikki teollisuuden alat, jotka käyttävät tuotteissaan tai niiden valmistuksessa biotekniikkaa.
Nopeasti kehittyvänä biologian alana tunnettu, jossa mikrobeilla on keskinen merkintä. Tavoitteena on fossiilisvapaan energian käyttö, kierrätys, jätteiden hyötykäyttö sekä kemikaalien käytön vähentäminen
Bioteollisuudessa tuotetaan entsyymiproteiineja ja monien teollisuudenalojen käyttöön. Entsymejä tuotetaan mikrobeissa, etenkin bakteereissa ja homeissa.
15
Q
bioreaktori
A
paikka, jossa kasvatetaan mikrobeja, joissa tuotanto-olosuhteita, kuten happipitoisuutta, lämpötilaa ja ravintoaineiden määriä, pystytään tehokkaasti säätelemään.
Bioreaktori on steriloitu ja suljettu niin tiiviisti, ettei sinne pääse ulkopuolisia mikrobeja. Niiden pääsy bioreaktoriin häiritsisi tuotantoprosenssia ja ne saattaisivat syrjäyttää tuotantomikrobiy
16
Q
missä entsyymejä käytetään
A
- pesuaine, tekstiili, puunjalostus ja elintarviketeollisuudessa: ne parantaa tuototeiden ominaisuuksia ja säästetään energiaa ja raaka-aineita, sekä vähennetään ympäristökuormitusta
17
Q
Mikä on yksi maapallon suurimmista ympäristöongelmista
A
Muovien käyttö, joista yleisin käytetty raaka-aine on öljy. Öljystä valmitettu muovi on ognelmallinen sen tuotettua uusiutumattomista raaka-aineista mutta myös käyttö lisää jätemääriä.
Se ei oo hyvä asia, koska luintoon päässäessä muovi hajoaa pieniksi mikromuovipartikkeleiksi, joita on kaikkialla elinympäristössämme esim vesistöissä, sademetsissä, ilmassa, maaperässä ja eliöissä
18
Q
mikromuovi
A
kutsutaan alle 5 millimetrin kokoisia muovipartikkeleja. On arvioitu, että merivedessä niitä on noin 8 miljoonaa yhdessä kuutiossa.
19
Q
miten pystytään poistamaan vedestä muovia
A
suomalainen tutkimusryhmö kehitti menetelmän, jossa nanoselluloosakalvon avulla pystytään poistamaan vedestä mikromuovia. se on rakenteelta verkkomainen ja huokoinen, joka alske eveden läpi, mutta mikromuovihiukkaset jää siihen kiinni. Se voisi olla apuna tulevaiuudessa poistaakseen mikromuovia esim vedenpuhdistamoissa.
20
Q
biomateriaalit
A
ovat materiaaleja, joista voidaan tehdä aineita tai laitteita, jotka liittyvät biologiaan. Joitakin hyödyntää voidaan eliöiden kudoksien hoitamisessa.
valmistetaan uusiutuvista luonnonvaroista esim maisii ja perunatärkkelyksestä tai puusta saatavasta selluloosasta
21
Q
- Kpl 2
Mikrobi
A
yleisnimitys kaikille mikroskooppisen pienille eliöille kuten bakteereille, arkeoneille,hiiva ja homesienille ja yksisoluisille leville.
22
Q
mikrobiologia
A
tutkitaan
-mikrobien rakenne
- elintoiminnat
- hyödyntämismahdollisuudet
23
Q
domeeni
A
geeni-ja molekyylibiologisten tutkimusten perusteella eliöt jaetaan kahteen domeeniin.
yhden domeenin muodostaa arkeonit ja arkeoneista kehittyneet tumalliset eliöt
toinen: bakteerit
24
Q
bakteerit
A
- omavaraisia tuottajia: energia joko foto tai kemosynteesillä
- suurinosa toisenvaraisia kuluttajia
- pyöreitä, sauvamaisia,korkkiruuvimaisia
- puuttuu kalvolliset soluelimet esim mitokondrio,viherhiukkaset ja golgin laite ja solulimakalvosto
25
miten bakteerit ja arkeonit erottuu tumattomina eliöinä tumallisista
- ei tumakoteloa
- ei kalvollisia soluelimiä
-paljon pienempiä
26
bakteerien lisääntyminen
- tehokas suvuton jakautuminen:: bakteeri jakautuu kahtia
- jälkeläinen on täysin samanlainen
27
lepoitiöt
itiö joak voi elää epäsuotuisissa olosuhteissa esim kylmyydessä tai kuvuudessa, jolloin niiden ainnenvaihdunta on todella vähäistä
28
missä bakteereja ja arkeoneja elää
- maaperässä
- vesistöissä
- eliöissä
- merissä
29
miksi suurin osa maapallolla elävistä bakteereista ja arkeoneista on tieteelle tuntemattomia
- niitä on vaikea kasvattaa erillään muista eliöistä tutkimuksia varten, koska eliöt, arkeonit ja bakteerit elävät vuorovaikutuksessa toistensa kanssa
- ei saada kasvatettua kasvatusmaljoilla, koska niille ei osata tarjota oikeanlaista kasvuympäristöä
30
miten tumattomat eliöt ovat vaikuttaneet nykykaltaiseen elämäämme maapallolla
- ne on osallistuneet sekä ilmakehän kehityksessä että tumallisten solujen synnyssä.
esim: syanobakteerit olivat esimmäisiä eliöitä, jotka kykenivät fotosynteesiin, jonka tuloksena kaasukehään vapautunut happi reagoi myrkyllisten kaasujen, kuten metaanin kanssa. Sen seurauksena kaasut häivisivät ja nykyisenkaltainen ilmakehä alkoi vähitellen kehittyä.
31
mikä on hapen tehtävä ilmakehän otsonikerroksena
suojella eliöitä haitalliselta UV säteilyltä
32
mistä tumallisten eliöiden johtava kehitylinja alkoi
askardarkeoneista ja tumallinen solu kehittyi kaksi vaiheisen endosymbioosion tulokssena.
synty:
1. ardeoni nielaisi bakteerin, mudostui suurempi tumallinen solu
2. solut yhdisty ja perintäaines, Dna:n määrä kasvoi suuremmaksi ja kromosomien ympärille muodostui tumakotelo
33
mistä tumallisten solujen Dna on peräisin
arkeoneilta
34
miten aerobisesti eli hapellisiss aolosuhteissa elävät bakteerien soluhengitysreaktiot tapahtuvat
solukalvosta poimittuneessa soluhengityskalvossa
35
missä omavavaraisten bakteerien yhteyttämisreaktiot tapahtuu
poimittuneessa yhteyttämiskalvostossa
36
mureiini
solukalvon ulkopuolella sijaitseva mureiinista muodostunut soluseinä, joka koostuu sokereista ja aminohapoista
37
miltä bakteereilta puuttuu kokonaan soluseinä
mykoplasmat
38
genomi
bakteerien perimä, jossa toimii vaan yksi kromosomi
- rengasmainen ja osittain kiinnittynyt solukalvoon
39
onko bakteerin vai tumallisen solun perimän genomi pienempi
bakteerin
40
mitä eroa Kromosomien ja tumallisien solujen Dna molekyylien tehokkuudella on
kromosomin dna ei ole läheskään niin tehokkaasti pakkautunut kuin tumallisen solun dna-molekyylit, jotka on kietoutuneet histoniproteiinin ympärille
41
plasmidi
bakteereilla kromosomien lisäksi olevia erillisiä pieniä Dna-renkaita, jotka omistaa 1-10 prosenttia bakteerien geeneistä.
Yhdessä plasmidissa geenejä on tusinan verran
42
miten bakteerien ryhmäviestintä toimii
vaikka ne on yksisoluisia, silti ryhmäviestintää tapahtuu, jonka avulla bakteerit pystyvät muuttamaan geeniensä imeytymistä eli geenien ohjaamien proteiinien tuotantoa sen mukaan, miten tiheä ympärillä oleva bakteeripopulaatio on
43
geenien imeytyminen eli
geenien ohjaamien proteiinien tuotantoa sen mukaan, miten tiheä ympärillä oleva bakteeripopulaatio on
44
mitä hyötyä ryhmäviestinnällä on
hyöty koko bakteeripopulaatiolle, mahdollistaen tietyn geenin imeytymisen muutoksen samanaikaisesti monissa bakteereissa. Kun yhdessä saadaan aikaan, niin ryhmäviestinnästä on paljon hyötyä.
45
mihin ryhmäviestintä perustuu
bakteerien erittämiin vesimolekyylihin, jotka sitoutuvat viestin vastaanottavissa bakteereissa reseptoreina toimiviin proteiinimolekyylihin.
46
kenen kanssa ryhmäviestintä voi tapahtua
saman sekä bakteerien ja muiden eliöiden välillä, eri bakteerilajien
47
mihin bakteerien luokitteluun perustuu ja mitä niillä saaduilla tiedoilla voidaan tehdä
Perustuu tietoon niiden geenien emäsjärjestyksestä, joiden tietojen avulla voidaan rakentaa bakterien fylogeneettinen sukupuu
48
fylogeneettinen sukupuu
sukupuu, jossa bakteeriryhmät ovat sitä lähempänä toisiaan mitä lähempää sukua ne ovat toisilleen ja mitä vähemmän aikaa sitten ne ovat erkaantuneet yhteisestä kantamuodostaan
49
puhdasviljelmä
kun halutaan selvittää mikä antibiootti tehoaa taudin aiheuttaneeseen bakteerilajiin parhaiten niin tehdään tää.
tutkittavasta kohteesta otetaan bakteerinäyte, ja sitten se levitetään kasvatusmaljalle, johon kasvaa eirlaisia bakteeripesäkkeitä. Kun otetana yhden maljan näyte kasvaneesta bakteeripesäkkeestä ja siirretään ne uudelle kasvatusmaljallw saadaan puhdasjärjestlemä, jossa kasvaa ainoastana yhtä bakteerilajia
50
eksponentiaalinen
suotuisissa ravinto ja lämpöoloissa osa bakteereista pystyy jakautumaan jopa joka 20 minuutti, jolloin bakteeripopulaation kasvu on ekspontentiaalista
51
aeroobbiset vs anaerobiset bakteerit
aerooppinen= happi on elinehto, koska ne saa tarvitsevansa energian soluhengityksestä
anaerobinen: hapettomissa oloissa eläminen ja saavat tarvitsemansa energian käymisrekatiosta.
52
mitkä bakteerit voi elää sekä hapellisissa, että hapettomissa ympäristöissä
ihmisen suolibakteereihin kuuluva: kolibakteerit
53
mikä aiheuttaa bakteereissa perinnöllistä muuntelua
geenimutaatiot ja rekombinaatio
54
geenimutaatio ja rekombinaatio
geenimutaatio= mutaatio, jonka seurauksena syntyy uusia ominaisuuksia, jotka joko säilyvät tai häviävät luonnonvalinnan seurauksena
rekombinaatio= syntyy uusia ominaisuusyhdistelmiä, mikä lisää bakteerien perinnöllistä muuntelua ja soputumista muuttuvaan ympäristöön
55
missä bakteerien perinnöllinnen muuntelu voi näkyä
- mihin kudokseen tai soluun bakteerin toiminta kohdistuu
- miten bakteeri reagoi isäntäeläimensä ruumiinlämpöön
- mitä orgaanisia aineita bakteeri pystyy hajoittamaan
56
onko bakteerit haploidisia
kyllä
57
haploidinen
solua tai eliötä, jolla on yksinkertainen kromosomisto, eli kutakin kromosomia on vain yksi kappale
58
miksi geenimutaatiot ilmenee heti
alleeleilta puuttuvat vastinalleelit
59
missä geenimutaatio tapahtuu
kromosomin, sekä plasmidien geeneissä
60
mitä bakteerit saa rekombinaatiossa
geenejä toisiltaan
61
rekombinaation 3 tapaa
1. transformaatio= elävä bakteeri saa geenejä kuolleilta bakteereilta
2. Konjugaatio= geenejä siirtyy elävästä bakteereista toiseen
3. transduktio, jossa bakteriofagin eli bakteerissa lisääntyvän viruksen kuljettamana
62
miten bakteerit puolustaa entsyymiena vulla bakteriofageja vastaan
kun bakteriofagi tunkeutuu bakteeriin, bakteeri leikkaa katkaisuentsyymien avulla bakteriofagin perimästä näytepalan ja liittää leikkaamansa palan omaan perimään
63
omavaraiset bakteerit
- glukoosia valmistaa
- hilihydraatteja valmistaa
: hapetusreaktiossa, kemosynteesissä tai valoenergian avulla fotosynteesissä
64
missä kemosynteettiset bakteerit ja fotosynteettiset bakteerit on tärkeitä
kemosynteettiset: maaperässä ja merten pimeissä sydänteissä
fotosynteettiset bakteerit :vesistöjen valoisissa pintakerroksissa
65
toisenvaraiset bakteerit
- hajoittajia
- typen kiertokulkua esim sitoess ailmaan typpikaasua
- elää mutualistissa suhteissa muiden eliöiden kanssa esim lehmien ja lampaiden eli märehtijöiden
66
patogeeni
taudinaiheuttaja
67
bakteerien parhaiten tunnettu patogeeninen vaikutus
ainenevaihdunnassa tuottamat myrkyt toksiinit
68
maailman myrkyllisimmistä aineista maaperässä ja vesistössä
botuliini, bakteerien tuottama
69
patogeenisten balteereiden sairauksia ja miten tarttuu
- pisara tauti: keuhkotuberkuloosi
- syljen välityksellä: kurkkumätä
- saastuneet elintarvikkeet, likainen vesi: salmonella, punatauti
70
bioase
mikrobien tai niiden valmistamien myrkkyjen käyttö aseena
71
mistä arkeoneja löytyy
niitä elää kaikelaisissa elinympäristöissä ja jotkut niistä on todellisia selviytymisen mestareita
niitä löytyy esim syvän merenpohjasta, kuumista lähteistä ja suolajärvistä
72
mikä on yleisin mikrobi, joka kestää korkeita lämpötiloja
arkeonit
73
arkeonit
- vaihtelee koltaan ja muodolta: pienimmät pienempiä kuin yksikään bakteeri ja suurin 3 kertainen kuin suurin bakteeri
- ne voi olla pyöreitä, sauvamaisia, litteitä ja neliömäisiä
74
miten arkeonit hyötyy muille eliöille
- valmistavat hiilihydraatteja kemiallisen energian avulla kemosynteesissä
- tärkeitä tuottajia syvänmeren ravintoketjussa
75
missä on orgaanisia typpiyhdisteitä
esim hirven ja muiden eliöiden ulosteissa
76
koevoluutio
kahden tai useamman lajin vastavuoroista vaikutusta toistensa evoluutioon
77
zonoosi
eläimistä ihmisiin leviäviä tauteja
78
mikrobiomi
koostuu ihmiselimistössä elävistä mikrobeista ja bakteerit muodostaa suurimman ryhmän, yli tuhannella eri bakteerilajilla esim suolistoss aolevia
niitä voi olla myös iholla ja limakalvoilla
79
mikrobiomin bakteerien tehtäviä
- bateeristolla ja limakalvolla rajoittaa haitallisten bakteerien lsiääntymistä syrjäytyvän kilpailun avulla
- suolistobakterit tuottaa k vitamiinia ja b ryhmän vitamiineja
- estää haitallisten bakteerien kiinnittymisen suoliston seinämään ja edistävät ravinto-aineiden pilkkouumista ja imeytymistä
80
jäteveden puhdistuksen vaiheet
1. mekaaninen puhdistus: kiinteät hiukkaset seulotaan pois
2. biologinen puhdistus: orgaaniset aineet hajoitetaan bakteerien avulla epäorgaanisiksi ravinteiksi ja syntyvä liete kompostoidaan
3. kemiallinen puhdistus
fosfori ja typpi saostetaan kemikaalien avulla ja syntyvä liete kompostoidaan
81
biopuhdistus
eliöiden käyttöä ympäristön puhdistamiseen ympäristömyrkyistä tia muista haitallisista aineista
82
missä tumallisia mikrobeja esiintyy
lähes kaikkialla: maaperä, makeassa vedessä, merissä...
83
tumallisten mikrobien tehtäviä ja miten ne elää
- tuottajia
-hajoittajia
jotka elävät mutualistisissa suhteissa muiden eliöiden kanssa
84
mitä kuuluu tumallisiin mikrobeihin ja mitä yhteistä kaikissa on
yksisoluiset levät,ripsieläimet, hiiva-homesienet.
kaikki on kooltaan suurempia kuin tumattomat, soluissa tumakotelon rajaama tuma ja erilaisia soluelimiä,kuin tumattomissa
85
Yksisoluiset levät
- vesistöjen tuottajia ja hiilinieluja
- esiintyy sekä suolaisissa, että makeissa vesissä
- kaikissa on solukalvon ulkopuolella soluseinä ja fotosnteesi tapahtuu viherhiukkasissa
- elää joko yksittäisenä soluna ttai soluryhminä lähellä veden pintaa
- hapen ja ravinnon tuottajia, esim valtamerissä
-
86
kasviplankton
vapaana keijuva levä
87
toisenvaraiset mikrobit
- tumallisiin eliöihin kuuluvia taudinaiheuttaja-mikrobeja
- osa trooppisten aluieden loisia, joille väli-isännät tyypillisiä
-lisääntyy suvuttomasti tai jakautumalla kahtia tai monistumalla
- 2 el'mänkierron vaihetta:
88
malaria
-tumallisten mikrobejen aiheuttama eniten kuolonuhreja aiheuttava tauti, jonka loisia on yli 200 lajia joista 4 aiehuttaa yleisin malariataudin
- taudin levittäjänä toimii anopheles sukuun kuuluvat hyttyset
- malaria leviää hyttysen syljen mukaan ihmisen vernekiertoon, sieltä maksaan ja punasoluihin lisääntymään. kun ne on täynnä, punasolut hajoaa ja siitä syntyneet malarialoisiot siirtyy vereen tartuttamaan uusia punasoluja
- esiintyy topiikissa, afrikassa johon kuolee noin 600 000 ihmistä vuodessa.
- ilmaston muutoksen seurauksena hytytnen leviää uusille alueille ja alueille josta se ollaan saatu hävitettyä esim etelä eurooppaan
89
miten malariaa vastaan voi puolustautua
estolääkityksellä
sekä torjumalla hyttysten pistot hyttysmyrkkyjen sekä sänkyjen yläpuolella olevien hyttysverkkojen avulla
- 2021 vuonna käyttööön otettu malariarokote antaa noin 75 prosentin suojan malarian vakavinta muotoa vastana.
90
hiiva ja homesienet
- kuuluvat sienten ryhmään
- eroavat kasvutavallaan
- suurin osa hajoittajia tai loisia
-
91
kpl
kerro viruksesta + sen rakenteesta
virukset on pienempiä kuin mikrobit.
ne on niin pieniä, että niitä pystytään näkemään ainoastaan elektronimikroskoopilla. Pienimmät on läpimitaltaan 15 nanometriä, joka tarkoittaa sitä, että ne on pienempiä kuin tumallisen solun ribosomit. Poikkeuksiakin on, sillä ameboista on löytynyt jättiviruksia, jotka on suurempia kuin bakteerit ja ne erottuu valomikroskoopilla.
niiden määrä täällä maapallolla on arvioltaan 10 potenssiin 32 eli enemmän kuin tähtiä on maailmankaikkeudessa. Viruksista on tunnistettu aan murto-osa, mutta virustyyppejäuskotaan olevan miljoonia
rakenne: virukset ei omista solurakennetta. sillä ei ole soluelimiä eikä itsenäistä ainnevaihduntaa, jonka takia sitä ei kutsuta eliökuntaan kuuluvaksi, mutta kuuluu kuitenkin biosfääriin.
virus koostuu yksittäisten proteiinimolekyylien muodostamasta kuoresta eli kapsidista,
- Kapsidi voi olla muodoltaan sauvamainen tai pyöreä. Useimmilla viruksilla kapsidi rakentuu muutamista erilaisista rakenneproteiineista, jotka järjestäytyvät suuremmiksi kokonaisuuksiksi.
Virus koostuu myös nukleiinihaposta, joka sijaitsee kuoren sisällä. Kuoren pintaproteiinien avulla virus tunnistaa isäntäsolunsa ja kiinnittyy sen solukalvon reseptorimolekyyleihin. Nukleiinihappo on yksi tai kaksijuosteista Dna:ta tai RNA:ta Useilla viruksilla on kuoren ulkopuolella lisäksi isäntäsolusta mukaan poimittu, lipidimolekyyleistä koostuva vaippa.
Vaipan pinnalla on myös proteiinimolekyylejä, joista osa on peärisin isäntäsolun solukalvosta ja osa on valmistettu isäntäsolussa viruksen perimän ohjeiden mukaisesti
Joillain viruksilla nukleokapsidia ympäröi lipideistä koostuva kaksoiskerroksinen kalvorakenne, vaippa, joka on peräisin isäntäsolusta. Vaippaan on uponneena viruksen koodaamia proteiineja, yleensä glykoproteiineja, joilla on tehtävä isäntäsolun tunnistamisessa ja infektion aloitamisessa.
Viruksen entsyymit
joillakin viruksilla on myös entsyymejä, joiden avulla se pystyy lisäntymään isäntäsolussaan.
kun viruksilla ei ole itsenäistä ainennvaihduntaa ne pystyy lisäntymään ainoastaan eläviässä soluissa eli ne ovat solujen loisia. Osalla virustyypeistä on vaan 1 isäntälaji, jonka soluiss ane lisääntyy, esim isorokko-virus ainoastaan ihmisen soluissa. osa taas lisääntyy tiettyjen lajien tietyissä soluiss,a aiheuttaen tyyppillisiä taudin oireita. Tälläisiä viruksia on esim T-imusoluissa lisääntyvät HI-virukset ja hengitystieinfektiota aiheuttavat virukset.
92
milllä tavoilla viruksia luokitellaan ja tunnistetaan
luokittelu:
niitä luokitellaan niidne muodon, perintöaineksen tai isäntäeliön mukaan.
virukset voi olla muodoltana pyöreitä, kulmikkaita tai nauhamaisia. Pyöreisiin viruksiin kuuluu esim: influenssavirus, joka aiheuttaa kausi-influenssaa
kulmikkaat: adenovirus, joka aiheuttaa ylempien hengitysteiden tulehduksia, joka aiheuttaa korkean kuumeen. Adenovirusinfektio tarttuu helposti pisaroiden välityksellä yskiessä ja aivastaessa tai koskettamalla esimerkiksi käsien välityksellä.
Osa adenoviruksista voi tarttua ulosteista tai uimavedestä. sitä pystytään ehkäisemään hyvällä käsihygenialla
nauhamaiset: ebolavirus, joka on viruksen aiheuttama vakava verenvuotokuume., joka johtaa usein kuolemaan.
Tartunnan saaneista keskimäärin 50 % menehtyy.
Ebolaa esiintyy epidemioina Afrikan maissa, erityisesti trooppisten sademetsien lähialueilla. Ebolaviruksen isäntälajina pidetään hedelmälepakkoa, ja virus kiertää lepakoiden mukana monella alueella Afrikassa.
niitä on siis tärkeä tutkia ja niiden sukulaissuhteita myös, joka perustuu virusten perintöaineksen emäsjärjestyksen selvittämiseen. Sen avulla saadaan selville tietyssä virustyylissä tapahtuvat geenimuaatiot ja niiden seurauksena syntyneet muunnokset eli variantit
93
pintaproteiinien tehtävä
Mekaanisen suojan lisäksi viruksen pintaproteiineilla on toinen tärkeä tehtävä: ne välittävät viruksen tarttumisen spesifisesti isäntäsolun pinnalla olevaan vastinrakenteeseen eli virusreseptoriin ja virusgenomin pääsyn solun sisälle, mikä on ehdoton edellytys lisääntymiskierron käynnistymiselle.
94
kerro Dna ja Rna virusten eroista
Dna virukseen kuuluu edenovirus ja eri rokkoja aiheuttavia viruksia
Rna: kun taas Rna kuuluu koronavirus ja influenssavirus
95
bakteriofagit
Bakteriofagit ovat viruksia, jotka ovat erikoistuneet bakteerien tuhoamiseen. Ne eliminoivat vain infektion aiheuttaneet bakteerit, elimistölle hyödylliset mikrobit jäävät ennalleen.
Bakteriofageja voidaan annostella suonensisäisesti, suun kautta tai esimerkiksi sumutteina tai voiteina diabetes- ja palovammapotilaiden haavoihin. Leikkauksen yhteydessä leikkausalue voidaan huuhdella bakteriofageilla.
96
mitä bakteereiden viruksia on
mitä kasvien viruksia on
mitä eläinten viruksia on
- bakteriofagit
- tupakan mosaiikkivirus
- influenssavirus, joka voi tarttua esim linnusta zonoosin, eli eläimistä ihmisin tarttuvan taudin kautta
97
bakteriofagihoito
Faagihoitoa ei ole tällä hetkellä hyväksytty Suomen lääkelainsäädännössä. Jotta bakteriofagihoitoa voidaan antaa muutenkin kuin kokeellisesti, tarvitaan lääkeviranomaisilta selkeät toimintaohjeet ja luvat sekä lääkäreiden koulutusta. Faagihoitoja on annettu Venäjällä jo 100 vuoden ajan, ja siellä tehty laaja tutkimus osoitti, että alokkaille annetut streptokokkifaagit vähensivät heidän hengitysinfektioitaan.Suomessa kuolee joka vuosi noin 90 henkilöä infektioihin, joihin antibiootit eivät enää vaikuta. Faagihoidolla eli bakteriofageilla voitaisiin estää monen potilaan tehohoito ja kuolema, mutta hoito on tällä hetkellä kokeellista ja vasta helsingin yliopisto on alkanut tekemään asian eteen
98
poliovirus
Poliomyeliitti eli lapsihalvaus on polioviruksen aiheuttama sairaus. Poliovirus kuuluu pikornavirusten enteroviruksiin.
Tartunnan voi saada joko hengitysteiden tai suun kautta.
Virus kulkeutuu ruoansulatuskanavan kautta suolistoon, jossa se lisääntyy useita viikkoja. Toisinaan virus pääsee leviämään suolistosta keskushermostoon.
Tartunta on yleensä oireeton, tai henkilöllä voi olla flunssan kaltaisia oireita:
kuumetta
väsymystä
huonovointisuutta
niskan/selän jäykkyyttä
raajakipua.
Jos poliovirus pääsee keskushermostoon, se vaurioittaa lihasten toiminnasta vastaavia hermosoluja, mikä aiheuttaa vastaavien lihasten halvauksen ja myöhemmin surkastumisen. SE hoidetaan rokotteilla
99
mitä kasvien virukset aiheutta kasveissa ja miten kasvivirukset lisääntyy
- erilaisia tauteja, jotka eivät kuitenkaan johda yleensä kasvin kuolemaan. voi tapahtua kellastumista tai kasvun hidastumista esim
osa niistä lisääntyy vain tietyn isäntäkasvin soluissa, jotkin taas pystyy infektoimaan useita kasvilajeja. näitä on esim mosaiikkivirukset, jotka voi tartuttaa tupakkakasveja, tomaatteja, paprikoita ja kurkkuja
100
mitä hyötyä viruksen lisääntymisessä kaikissa vaiheissa on
virukset hyöldyntävät isäntäsolun aineenvaihduntatapahtumia ja molekkyljä, kuten entsyymejä ja nukleotideja
isäntäsolun sisälle pääsene viruksn proteiinikuori hajotetaan isäntäsolujen entsyymien avulla. sitten uusien virusten perintäaines Dna tai Rna rakentaa isäntäsolun Dna tai Rna nukleotideista ja lopulta uudet virusproteiinit kootaan ribosomeissa solulimassa olevista isäntäsolun aminohapoista
101
Dna viruksen lisääntyminen
1. virus tunnista aoikean isäntäsolun solukalvossa olevien reseptoreiden perusteella. virus pääsee endosytoosin avulla isäntäsoluun sen solukalvosta kuroutuvan rakkulan läpi
2. Sisälle pääseen viruksen kuori hajotetaan isäntäsolun entsyymien avulla ja peromtöaines vapautuu solulimaan
3. Useimpien Dna virusten perimä siirtyy tumaan ja kiinnitttyy siellä johonkin isäntäsolun kromosomeista. Isäntäsolu alkaa valmistaa virus Dna:N ohjeiden mukaan virusproteiineja ja uutta virus Dna:ta
4. syntyneet viruksen osat: kuori, pintaproteiinit sekä perintöaines, kootaan uusiksi viruksiksi
5. Valmiit virukset poistuvat isäntäsolusta ekosytoosin avulla solukalvosta kuroutuvissa rakkuloissa
102
Rna viruksen lisääntyminen + kerro sen vaiheet
Yksijuosteiset Rna virukset, esim koronavirus lisääntyvät isäntäsolun solulimassa, joka tapahtuu todella nopeasti virukselle tyyppillisesti. Syynä on se, että virus Rna:ta kopioidaan solulimassa suoraan uusien virusten perimäksi ja virus- Rna toimii Ribosomilla lähetti Rna:N tavoin ohjaten uusien virusproteiinien valmistusta
vaiheet:
1. rna virus tunnistaa isäntäsolunsa ja tunkeutuu sen sisälle
2. isäntäsolun entsyymit hajottavat viruksen kapsidin ja viruksne perimä vapautuu solulimaan
3. viruksen rna toimii mallina uusille Rna molekyyleille
4. viruksen peirmä kopioituu
5. Viruksen perimä toimii lähetti- Rna;na, jonka ohjeen mukaan isäntösolun ribomeissa rakentuu virusproteiineja
6. Kakrean solulimakalvoston ribosomeisssa syntyneey vaipan proteiinit kuljetetaan rakkuloissa isäntäsolun solukalvolle
7. kapsidi muodostuu Rna:N ympärille
8. Uudet virukset poistuvat isäntäsolusta ottaen mukaansa vaipaksi ympärilleen isäntäsolun solukalvoa ja siihen kiinnittyneitä virusproteiineja
103
retroviruksen lisääntyminen
1. Retroviruksen vaippa on samanlainen kuin isäntäsolun solukalvo. Virus pääsee uuden isäntäsolun sisään sulautumalla isäntäsolun solukalvoon. Solun sisällä virus hajoaa.
2.
Retroviruksen käänteiskopioijaentsyymi kääntää viruksen RNA:n kaksijuosteiseksi DNA:ksi. Kopioinnissa syntyy paljon virheitä, mikä selittää osaltaan retrovirusten suuren geneettisen muuntelun.
3. Viruksen DNA liittyy tumassa osaksi isäntäsolun DNA:ta oman integraasientsyyminsä avulla, ja solu alkaa tuottaa virus-RNA:ta.
4. Osa muodostuneesta RNA:sta toimii uusien virusten perimänä ja osa lähetti-RNA:na, jonka ohjeen mukaan solu rakentaa viruksen kuoren ja vaipan proteiineja sekä entsyymejä.
5. Vaipan pintaproteiinit kuljetetaan rakkuloissa uusien virusten kokoamispaikalle.
6. Uudet virukset kootaan ja eritetään ulos solusta. Samalla ne saavat ympärilleen vaipan, joka muodostuu isäntäsolun solukalvosta ja viruksen vaipan pintaproteiineista.
104
kerro retroviruksen lisääntymisestä
Esim Hi viruksen perimä on yksi-juosteista Rna:ta, jotka käyttää lisääntmyisessääm apuna omaa käänteiskopioijaentsyymiään, jonka avulla yksijuosteinen Rna kopioidaan ensin solulimassa kaksijuosteiseksi Dna:Ksi. Kaksijuosteinen virus.Dna siirtyy solulimasta tumaan ja kiinnittyy osaksi isäntäsolun dna;ta ja muuttaa samalla isäntäsolun virustehtaaksi
105
mitä tapahtuu uusien virusten poistuessa isäntäsolusta
uusien virusten vapautumisen jälkeen isäntäsolu kuolee ja vapautuneet virukset tartuttavat uusia soluja. Solusta ulos tunkeuduttuessaan jotkin virukset saatttavat ottaa mukaansa isäntäsolun solukalvoa, josta syntyy niiden proteeinikuorta ympäröivä vaippa. Vaipassa voi olla kiinnittettynä sekä isäntäsolun, että viruksen pintaproteiineja
joskus jopa viruksen perintöaines saattaa jäädä piileskelemään isäntäsoluun aiheuttamatta tauteja. esim yskänrokkoa eiheuttava herpes simplex virus voi ensimmäisne infektion jälkeen piileskellä tuntohermosoluissa vuosikausia aiheuttamatta oireita.
106
miksi ja mikä voi aktivoida viruksen Dna:N uudestaan
Stressi tai Uv-valo, koska viruksen Dna on liittynyt osaksi hermosolujen dna:ta
107
Onko genomiltaan samanlaista kahta Rna-virusta
ei ole
108
viruksen rekombinaation tapahtuminen
samaan isäntäsoluun joutuu geenikoostumukseltaan erilaisia viruksi ESIM IHMISEN soluun lintuinfluenssavirua j IHMISEN influenssavirus. Kun isäntäsoluissa syntyneitä virusten osia aletaan koota, saattaa jonkin viruksen sisällä tulla sellainen yhdistelmä geenejä, joista osa on peräisin toisesta influenssasta ja toinen toisesta. Tälläinen uusi virus on ha ihmisellä ei ole immuniteettia sitä vastaan. Pahimmass atapauksessa tästä voi syntyä pandemia.
109
miten tautiepidemia saattaa saada alkunsa
samaan isäntäsoluun joutuu geenikoostumukseltaan erilaisia viruksia ESIM IHMISEN soluun lintuinfluenssavirusta ja IHMISEN influenssavirus. Kun isäntäsoluissa syntyneitä virusten osia aletaan koota, saattaa jonkin viruksen sisällä tulla sellainen yhdistelmä geenejä, joista osa on peräisin toisesta influenssasta ja toinen toisesta
110
influenssaviruksen rekombinaatio
1. linnuissa on kymmeniä erilaisia lintuinfluenssa virustyyppejä, joista suurin osa ei pysty lisääntymään ihmisen soluissa
2. Mikäli samaaan ihmisoluun päätyy sekä ihmisen tarttuva, että ihmisen oma influenssavirus, voi virusten rekombinaation tuloksena syntyä uusi virustyyppi, joka voi olla hautomona myös sika
3. Ihmisillä ei ole immuniteettiä uutta influenssavirustyyppiä vastaan ja sen takia saattaa syntyä maailmanlaajuinen influenssaepidemia eli pandemia
111
esimerkkejä viruszooneista
Puumalavirus – jyrsijät (metsämyyrät) – myyräkuume
TBE-virus – puutiaiset – puutiaisaivokuume (Kumlingen tauti)
Sindbisvirus – metsäkanalinnut, hyttyset – pogostantauti
Lassavirus – rotat – lassakuume
Rabiesvirus – nisäkkäät – rabies (vesikauhu)
Zikavirus – apinat, Aedes-hyttyset – zikavirusinfektio
Ebolavirus – lepakot – ebolaverenvuotokuume
Denguevirus – Aedes-hyttyset – denguekuume
SARS-CoV-2 – monet nisäkkäät – COVID-19
112
miten zonoosit aiheuttavat tulevaisuudessa uusia viruspandemoita
1. Eläin–ihminen-kontaktien lisääntyminen
Metsien hakkuut, kaupungistuminen ja maatalouden laajeneminen tuovat ihmiset yhä lähemmäs villieläimiä.
Eläinten virukset saavat enemmän mahdollisuuksia siirtyä ihmisiin.
Esimerkki: koronavirusten alkuperä lepakoissa.
🧬 2. Virusten muuntuminen ja sopeutuminen
Virukset muuttuvat (mutatoituvat) nopeasti.
Osa mutaatioista voi mahdollistaa:
ihmisen soluihin tarttumisen
tehokkaan ihmisestä toiseen leviämisen
🌍 3. Globalisaatio ja nopea liikkuminen
Lentoliikenne levittää viruksen mantereelta toiselle päivissä.
Paikallinen zoonoosi voi muuttua nopeasti globaaliksi pandemiaksi.
🐖 4. Eläintuotanto ja markkinat
Suurtilat ja elävien eläinten markkinat kokoavat eri lajien viruksia yhteen.
Tämä lisää virusten sekoittumista ja uusien vaarallisten muotojen syntyä.
🌡️ 5. Ilmastonmuutos
Levittää hyönteisiä (esim. hyttyset) uusille alueille.
Zoonoottiset virukset, kuten dengue ja Zika, voivat levitä uusille väestöille.
113
mitkä on yleisiä virustautien levittäjiä
niveljalkaiset
hyttyset levittää keltakuumetta, denguekuumetta ja zikaa
puutiaiset levittää puutiaisaivokuumetta
influenssa virus: leviävät hengitysilman kautta
- ruumiinesteiden kauyya esim veren välityksellä esim HIV ja ebola
114
mitä eri leviämistapoja viruksilla on
leviävät hengitysilman kautta: influenssavirus
- ruumiinesteiden kautta esim veren välityksellä esim rabies eli vesikauhu
- ulosteiden valityksellä: polio, myyräkuume
- pisaratartuntana: influnessa
- eläinten pureman välityksellä: HIV
- kosketustartuntana: polio, noro
- sukupuoliteitse, HIV, herpes
- Niveljalkaisten elvittämänä: zika, puutiaisaivokuume
115
miten virukset vaikuttaa maatalouteen
- pienetää satoja
- heikentää kasvien kasvua
- tulee häviöitä
- voi johta akuolemaan eläimillä
116
miten viruksista on ollut hyötyä eliöiden evoluutiossa
- lisänneet niiden perinnöllistä muuntelua, koska ne on liittäneet omia geenejä isäntäeliön perimään ja siirtäneet geenejä lajista toiseen. Arvoilta ihmisen Dna:sta noin 8% on peräisin viruksista. Myös osa transposoneista on virusperäisiä
117
mistä ensimmäiset solut on syntyneet
oletetaan, etät viruksista
118
missä amylaasientsyymin eritys alkoi
sylkiruahasissa, virukselta siirtyneen geenin ansiosta
119
Geenitekniikka
bioloigsen tutkimus tiedon pohjalta eliöiden perimän muokkaamiseen kehitetyt menetelmät, joilla eliön dna:ta rnata eristetään, analysoidaan..
sillä on laajat soveltamismahdollisuudet. se voi auttaa tautien parantamisess,a mutaatioiden korjaamisessa, luonnon hyvinvoinnin parantamisessa
tarkoitus on hyvinvoinnin kokonaisvaltainen edistäminen
120
Dna:n rakenne
- 2 rinnakkaisesta kaksoisjuoste
: pariutuminen emästen avulla
- ekaa juostetta luetaan 5 pöödystä 3 päätyyn ja toista päinvastoin
121
Dna:N kahdentuminen
- perustuu emästen pariutumiseen.
- edellytyksenä Dna polymeraasi
- nukleotidit juosteen oh päähän
primaasi= rna-aluke kopioinnin aloituskohtaan
122
käänteiskopioijaentsyymi
haluttu yksijuosteinen dna molekyyli rna:sta.
123
s 77 Geenitekniikassa käytettävät entsyymit ja niiden tehtävät
dna- polymeraasit: monistavat dna:ta
124
Dna:N monistaminen
- tutkimuksessa vaadittavan dna:N tuottaminen
2 toimitapaa:
monistaminen bakteereissa pitkä ja monimutkainen vaihe:
- monistettava Dna pala bakteerin plasmidiin= vektori
- yhdistelmä dna tekniikka
- Antibioottivalinta on hyvä tapa kasvattaa haluttuja bakteereja
- pcr tekniikka
- Koeputkkissa suoritettava plymeraasiketjureaktio
... nopeus ja tehokkuus
- perustana lämpötilan vaihtelu ja dna polymeraasi
... monistettavan alueeen rajaaminen alukkeiden avulla
125
Pcr tekniikan merkitys
- monien geenitekniikan sovellusten perusta
- yksilöntunnistus ja sairauksien diagnosointi.
- suurimpana ongelmana menetlemän virhealttius= kontaminaatioriski
126
genomilla
eliön koko perimä. ne on Dna molekyllin toiminnallsia jaksoja, jotka sisältävät tiedon geenituotteiden valmistamiseen
127
geenituote
proteiineja tai rna-moelkyylejä, joilla on toiminnallisia vaikutuksia solussa
128
mitä geenistä voidaan vaihtoehtoisen silmukoinnin tai translaation jälkeen tapahtuvan muokkauksen avulla voidaan tuottaa
erilaisia versioita samasta geenituotteesta
129
Dna
ainutlaatuinen molekylli, johon perinnöllinen inromaatio on tallentuneena neljän erilaisen emäksen avulla
130
lähetti rna
se välittää ohjeen proteiinien valmsitamiseen
131
mitä rna-molekyylejä on
mikro-rna
- ribosomi rna
132
kahdentuuko dna ennen solujen jakutumista
kyllä
133
dna:N kahdentumiseen tarvittavia entsyymejä ja niiden toiminnasta
Dna- polymeraasit: Dna- juosteen rakentaminen
Rna- polymeraasit esimerkiksiksi primaasi; Rna alukkeiden synteesi
helikaasi: Dna molekyylin emäasparien välisten vetysidosten katkaiseminen
Ligaasit eli liittäjä entsyymit ( dna-ligaasi) : Dna palojen liittäminen
korjaajaentsyymit: kahdentumisvirheiden korjaaminen
134
mitä dna: n puhdistamiseen tarvitaan
proteaaseja
135
miten geenitekniikassa Dna:ta eristetään
erilaisten näytteiden kautta, esimerkiksi kudos-solunäytteistä, vesi ja maaperänäytteistä
Dna:N eristäminen eri näytteistä tehdään yleensä erilaisten kaupalllisten reagenssien avulla
136
mikä vaikuttaa, että mikä puhdistusmenetelmä otetaan dna:lle
Tutkittavasta näytteestä ja siitä, mihin tarkoitukseen eristettyä dna:ta tarvitaan
137
missä tumallisten eliöiden geenit sijaitsee
pääasiassa tuman kromosomeissa
138
missä dna molekyylit sijaitsee
solukalovn ja tumakotelon sisällä tiiviissä paketissa
139
Cas entsyymit
- katkaisee Dna:ta todella tarkasti
- se kuuluu geenitekniikassa nopeasti kehittyneeseen menetelmaan joss akäytetään Grisp-Cas entsyymien käyttöä geenien muokkaamisessa.
- mekanismi, jolla bakteerit puolustavat niihin tunkeutuvia viruksia tuottamalla sitö vastaan Cas entsyymiä, joka saiis ne toimimattomiksi
- se pystyy katkaisemaan täsmällene halutusta kohdasta kyseisten katkaisuentsyymien ja ohjuri eli opas Rna:n avulla.
140
Crisp tekniikka
mullistava geenimuokkaustyökalu, joka mahdollistaa DNA:n tarkan muokkaamisen
-se pystyy katkaisemaan täsmälleen halutusta kohdasta kyseisten katkaisuentsyymien ja ohjuri eli opas Rna:n avulla
141
mihin pcr tekniikka perustuu
dna polymeraasin toimintaan
142
miten dna:n monistus voi tapahtua
1. monistettavan dna:n pätkä siirretään osaksi bakteeriplasmidia, jolloin se monistuu kun bakteerit jakautuu
2. monistaminen on erittäin tehokasta ja se tehdään koeputkessa käyttämällä Polymeraasiketjureaktiota eli Pcr- tekniikkaa
143
Mihin pcr:ää käytetään
Dna: monistamiseen mikä tapahtuu lähes kaikissa geenitekniikan sovelluksissa esim yksilöntunnistuksessa ja lajintunnistuksessa
144
aluke
lyhyt yksijuosteinen Dna:N pätkä, joka tunnistaa emäspariperiaatteen perusteella monistettavasta dna:sta tarkasti halutun kohdan
145
Dna polymeraasientsyymi
se kykenee rakentamaan uutta dna juostetta mallina olevan juosteen mukaan hyvin korkeissa lämpötiloissa ilman että lämpötila hajottaa entsyymin rakenteen
146
missä alukkeita valmistetaan
laboratorioissa
147
tarviiko Pcr menetelmään paljon dna:ta
ei pienikin määrä riittää
148
miksi pcr menetlemä on altis virheille
näytteeseen voi joutua vierasta dna:ta eism näytteen ottajasta jotne on tärkeää tylnskennellä hygienisissä olosuhteissa ja kaikiss avaiheiss ahuolehtia, ttei sinne päädy vierasta dna:ta
149
mistä bakteerin dna koostuu ja geenit
lähes yksinomaan geeneistä. eikä dna:ssa ole laajoja geenien ulkopuolisia alueita.
geenit: säätelyalue
- eksoneista muodostuva koodaava akue
150
operoni
1 säätelyalueen ja monen koodaavan alueen muodostamaa kokonaisuutta kutsutaan tällä
151
mitä geenin koodaavassa alueessa on
eksoneita, säätelyalue
152
eksoni ja eksomi
eksoni= proteiinien rakentumiseen tarvittava informaatio
eksomi= eliön peirmän kaikki eksonit
153
mitä tumallisen geenissä on
- eksonit
- introneita, jotka ei sisällä proteiinien valmistamiseen tarvittavaa informaatiota
154
Dna sekvenssi
emäsjärjestyksestä tyypillisesti suurempi osa on introneita kuin eksoneita.
155
mitä proteiineja koodaavat geenit sisältää
infromaatiota siitä, mitä aminohappoja syntyvissä proteiineissa on ja missä järjestyksesäs ne tulevat valmiiseen proteiiniin.
156
missä os aproteiineista saa lopillisen rakenteensa
jatkokäsittelyssä, joka tapahtuu solulimakalvossa ja Golgin laitteessa
157
mihin entsyymejä tarvitaan
-Dna:N kahdentumiseen
-sen paloitteluun
- palojen liittämiseen yhteen
158
mihin solujen ainenevaihdunta perustuu
Entsyymien toimintaan, ne toimii biokatalyyteinä nopeuttaen soluissa tapahtuvaa biokemiallista reaktiota
159
mikä vaikuttaa entsyymin toimintaan ja jos sitä ei saa niin mitne käy
ympäristötekijät. jos ei saa toiminnan kannalta oieknalaisia, niiden toiminta hidastuu ja lopulta entsyymin toiminta voi lakata kokonaan kolmiulotteisen rakenteen tuhoutuessa
160
Kokonaisuus alussa pari geenitekniikan entsyymiä ja sit muita käsitteitä ja kysymyksiä
DNA-polymeraasit: monistavat DNA:ta
RNA-nukleaasi pilkkovat RNA:ta
Köysite : Yhdistelmä-DNA = eri eliöistä peräisin olevaa DNA:ta samassa molekyylissä
Yleensä:
siirrettävä geeni
plasmidi (bakteerin DNA-rengas)
Geeni liitetään plasmidiin → viedään bakteeriin
Bakteeri alkaa tuottaa siirretyn geenin tuotetta (esim. proteiinia)
✂️ DNA:n leikkaaminen ja liittäminen
Katkaisuentsyymit:
tunnistavat tietyt emäsjärjestykset
tekevät “tahmeat päät”
Liittäjäentsyymi (ligaasi):
yhdistää DNA-palat
liittää sokeri–fosfaattisidokset
🧫 Bakteerikloonit ja antibioottivalinta
Plasmidissa on usein antibioottiresistenssigeeni
Bakteerit kasvatetaan antibiootilla
Vain plasmidin saaneet selviävät
Yhdestä bakteerista syntynyt pesäke = klooni
🔁 Käänteiskopiointi (RNA → DNA)
Käytetään, kun halutaan:
tumallisen eliön geeni ilman introneita
Vaiheet:
lähetti-RNA
käänteiskopioija → yksijuosteinen cDNA
RNA poistetaan
DNA-polymeraasi tekee toisen juosteen
Lopputulos: kaksijuosteinen cDNA
3️⃣ Valmiit KYSYMYS–VASTAUS -parit (lukemiseen / kokeeseen)
❓ Mitä yhdistelmä-DNA tarkoittaa?
V: DNA:ta, joka sisältää eri eliöistä peräisin olevia geenejä.
❓ Mikä on plasmidi ja miksi sitä käytetään?
V: Plasmidi on bakteerin pieni rengasmainen DNA, jota käytetään vektorina geenin siirrossa.
❓ Mitä tekevät restriktioentsyymit?
V: Katkaisevat DNA:n tietyistä emäsjärjestyksistä.
❓ Mikä entsyymi liittää DNA-palat yhteen?
V: Ligaasientsyymi.
❓ Miksi antibioottiresistenssigeeni on plasmidissa?
V: Sen avulla voidaan valita bakteerit, joihin geeni on siirtynyt.
❓ Mikä on klooni?
V: Yhdestä bakteerista peräisin oleva geneettisesti identtinen solujoukko.
❓ Miksi käänteiskopiointia käytetään?
V: Jotta RNA:sta saadaan introniton DNA-muoto (cDNA).
❓ Mikä entsyymi tekee cDNA:n RNA:sta?
V: Käänteiskopioijaentsyymi.
161
162
geenien etsiminen
2 tapaa:
pcr
Elektroforeesi
- koettimet, todella näppärä tapa selvittää
163
koettimet
- pätkä yksijuosteista Dna:ta tai rna:ta
.. tarkasti määritelty emäsjärjestys..... hydridisaatio kohdejuosteen kanssa
- merkkiane listään... tunnistaminen näytteestä
- geenitestit.... perinnöllisten sairauksien etsiminen
164
Dna sirut
- pieni lasi tai muovilevy, jonka pinnalla on tuhansia koettimia
- lukuisten geenien samanaikainen etsiminen
- koettimen värireaktio... alleelin löytyminen
165
reaaliaikainen pcr
- dna:N emäsjärjestyksen tunnistus ilman elektroforeesia
: apuna väriaineellla leimatut koettimet
- pcr-ajo... koettimen väriaineen aktivoituminen
: reaktion voimakkuus.. monistettujen sekvenssien määrä
166
koettimen emäsjärjestys
geenin ilmeneminen... lähetti rnan muodostuminen
- käänteiskopioijaentsyymin... cDNA
- lähilajien geenien emäsjärjestys apuna
:pienet poikkeamat
167
Dna:N sekvensoiminen
- Dna:N emäsjärjestyksen selvittäminen
: geenitutkimuksen perusta
- menetelmien nopea kehitys... rinnakaissekvensointi
: miljoonien dna palojen samanaikainen lukeminen
168
sekvensoinnin tulokset
- esittäminen eri värisinä käyrinä
- tallentaminen genomitietokantoihin
: vapaa käyttöoikeus... tutkimusaineisto
169
perimän kartoitus
- ihmisen perimän kartoitus historian merkittävimpiä saavutuksia
: human genome project
- lajien väliset vertailut... sukualissuhteet
- tärkeimmät erot geenien säätelysssä
170
muuntogeeniset eliöt
- perimältään muokatut eliöt
: siirtogeeniset, perimässä uusia geenejä
: poistogeeniset, osa geenesitä toimimattomia
- monipuolinen hyödyntäminen
: geenien toiminnan tutkimus, proteiinien valmistus, jalostaminen
171
Geenien siirtäminen
- monivaiheinen prosessi
: siirrettävän geenin eristäminen
: geenin siirto kohdesoluun= vektorit: ne tulee valita tapauskohtaisesti.
: siirron testaaminen= merkkigeenit
geeninsiirtomenetelmät
- vektorivälittiset: on joku eliö, joka siirtää geenin tutkittavaan eliöön
: agrobakteerit
: keinotekoiset bakteeri-kromosomit
:virukset
suorat menetelmät
: mikroinjektio
: liposomit: rasvapisaroita
:sähkövirta
:geenipyssy
172
muuntogeeniset bakteerit
- geenien siirtäjänä plasmidi tai bakteriofagivektorit
: lämpökäsittely tai sähkövirta apuna
- tumallisten geenien muokkaaaminen ennen siirtoa
: Intronien poisto= cDNA
173
muuntogeeniset hiivat
- monimutkaismepien proteiinien valmistaminen
: bakteereja tehokkaampi muokkauskoneisto, jolla pystytään tuottaamaan mitä bakteerit ei pysty
- vektoreina toimii plasmidit tai keinotekoiset kromosomit
174
kasvien geenisiirrot
- vektorina maaperän agrobakteerit
: geenit plasmidissa vauroitettuun soluun
: valinta= merkkigeenit
175
eläinten geenisiirrot
- geenin siirto munasoluun mikroinjektioilla
: alkion kasvatus kasvatusalustalla
: siirto valeraskaan naaraan kohtuun
- alhainen onnistumisprosentti
176
poistogeeniset eläimet
- kohdennetut mutaatiot: geenin toiminnan estäminen
- yksilönkehityksen ja aineenvaihdunnan tutkiminen
- geenien editointi GRISPR-tekniikalla
- geenin tunnistus opas Rna;N avulla: katkaisu cas-entsyymillä
177
kasvien kloonaus
- perimältään samanlaisten yksilöiden tuotto
- solukkoviljely: yleistä kasveillaa
- kasvihomonit : kasvupisteiden soluista taimia
178
eläimien kloonaus
- perinteinen tumansiirtotekniikka
: hedelmöittymättömän munasolun tuman korvaaminen toisen solun tumalla.
: munasolun aktivoituminen... siirto sijaisemoon
- kantasolut nykymentelmien perustana
: siirto tumattomaan munasoluun ja hormonikäsittely... yksilönkehitys
179
Biologinen yksilön
- biologisten ominaisuuksien mittaaminen... biometrinen tunnistus
: sormenjälki,silmän iiris, puheääni
180
dna tunnisteet
- tarkka yksilöntunnistus... geenien ulkopuoliset Dna:N toistojaksot
- toistojaksojen monistaminen pcr- menetelmällä
- Dna profiilien vertailu... rikos ja isyystutkimukset
181
geneettinen sukututkimus
- sukulaisuuussuhteiden selvittäminen dna-testeillä
: isä vs äitilinjojen tutkimukset
- testihenkilöiden yhteiden dna:n määrän selvittäminen
: suurin osa eroista snipeistö johtuvia
182
Dna viivakooodi
- tasaisesti muuttuvat dna jaksot... emäsjärjestyksen selvittäminen
: lajien tunnistus ja luokittelu... fylogeneettiset sukupuut
- eliöön kohdistuvan rikollisuuden torjuminen
183
Jalostaminen
- suunnitelmallinen ominaisuuksien periytymisen ohjaaminen
: suuntaava valinta... uudet eläinrodut ja kasvilajikkeet
- tavoitteiden jatkuva vaihtelu
: kuluttajien toiveet, terrveysvaatimukset ja ympäristön haasteet
184
perinteinen jalostus
valintajalostus... halutunlaisten yksilöiden suosiminen
: tavoitteena puhdas linja... jälkeläisten arviointi
Risteytysjalostus... uudet ominaisuusyhdistelmät
: hybridien parempi kelpoisuus= heteroosi
185
Mutaatiojalostus
- Kasvien altistaminen mutageeneille... satunnaiset geenimutaatiot
: hyödyllisten ominaisuuksien suosiminen
polyploidiajalostus... kasvien kromosomiston kaksinkertaistaminen
: kolkisiini... kromosomistomutaatiot
186
Kolkisiinikäsitely
- solunjakautumisen häiritseminen... auto ja allopolyploidiset lajit
: kromosomit samalta vs eri lajeilta
- Taimien tuottaminen haploidisista sukusoluista... haploidijalostus
: homotsygotia kaikkien alleelien suhteen
187
genomivalinta
- jalostuseläinten perimän tutkimus.... risteytysten tarkka suunnittelu
: yksilöiden genomitestaus
188
täsmäjalostus
geeninsiirtotekniikka... haluttujen geenien siirto ilman lajirajoja
: tarkkka testaus ja valvonta... lainsäädäntö
- hyödyntäminen eläimiin vähäistä
. TULVAISUUDESSA APUNA grispr- TEKNIIKKA.... eliön omien geenien muokkaus
189
muuntogeeniset kasvit
- vastustuskyvyn paraneminen
: tuhohyönteiset, herbisidit
- satoisuuden ja ravintoaineiden parantaminen
190
genettinen monimuotoisuus
- muuntelun väheneminen jalostuksen seurauksena
: sisäsiittoisuus... perinnölliset sairaudet
- maatiaislajikkeiden ja rotujen suojelu
: geenitiedon tallentaminen... geenipankit
saksa
flashcards
Decks in class (24)
# Cards
-
biologia7
-
biologia 5228
-
ruotsin kielioppi11
-
uskonto66
-
uskonto osa 213
-
Yhteiskuntaoppi81
-
terkka83
-
biologia120
-
terveystieto106
-
Maantieto109
-
englanti sanat80
-
kestävän kehityksen tavoitteet12
-
terveystieto yo koe339
-
Yhteiskuntaoppi82
-
kennelkurssi79
-
historia 244
-
matikka6
-
enkku yo harjoittelu sanat20
-
ajokoe116
-
biologia22
-
biologia 44
-
matikka5
-
biologia32
-
Bios 6190
