BI5 Bioteknologiahttps://peda.net/id/3ced735842015-08-30T16:23:01+03:00https://peda.net/:static/543/peda.net.logo.bg.svg<div class="license">Tämän sivun lisenssi <a rel="license noopener" href="https://peda.net/info" target="_blank">Peda.net-yleislisenssi</a></div>
BI5 Bioteknologiahttps://peda.net/id/e26b0f7242015-09-03T20:33:54+03:00Tärkeimpiä aihekokonaisuuksia, joita tällä kurssilla käsitellään, ovat: <span class="editor underline">solut, solujen toiminta (kemialliset reaktiot), geenit solujen toiminnassa, proteiinisynteesi, entsyymien toiminta, lisääntyminen ja perinnöllisyys, geenitekniikan menetelmät bioteknologian apuna ja jalostus.</span><br/>
Tärkeimmät asiat on alleviivattu. Tärkeimmät kappaleet on kirjoitettu punaisella.<br/>
<br/>
<b>1. Bioteknologiassa hyödynnetään eliöitä tai niiden osia<br/>
</b>- bioteknologian sovellusaloja: jalostusbioteknologia, elintarvikebioteknologia, terveydenhuollon sovellukset, teollinen bioteknologia, ympäristösovellukset<br/>
- bioteknologiaa tarvitaan geenitekniikassa, soluviljelytekniikassa, bioinformatiikassa, proteomiikassa, systeemibiologiassa<br/>
- bioteknologia perustuu immunologiaan, molekyylibiologiaan, fysiologiaan, biokemiaan, mikrobiologiaan, genetiikkaan ja solubiologiaan<b><br/>
<br/>
</b><b>2. Mikroskooppisen pienet eliöt ovat mikrobeja<br/>
</b><span class="editor underline">- mikrobeja esitumalliset arkit ja bakteerit sekä tumalliset alkueläimet, mikrosienet ja yksisoluiset levät</span><br/>
- arkit: oma- ja toisenvaraisia, äärioloissa menestyviä (useat lajit), muistuttavat ominaisuuksiltaan enemmän tumallisia kuin bakteereja<br/>
<span class="editor underline">- bakteerit: oma- ja toisenvaraisia, geenimutaatiot ja rekombinaatiot luovat perinnöllistä muutelua, monia tehtäviä ekosysteemeissä</span><br/>
- alkueläimet: monet loisia<br/>
- yksisoluiset levät: tärkeitä tuottajia<br/>
- mikrosienet: hajottajia<br/>
- useat patogeenisiä<b><br/>
<br/>
</b><b>3. Virukset lisääntyvät soluissa<br/>
</b>- virukset eivät ole eliöitä<br/>
- DNA-viruksen, retro-RNA-viruksen ja bakteriofagin lisääntyminen<br/>
<span class="editor underline">- taudinaiheuttajia, evoluutiossa lisänneet eliöiden perinnöllistä muuntelua</span><br/>
<span class="editor underline">- bioteknologiassa apuna geenisiirrois</span>sa<b><br/>
<br/>
</b><b>4. Tumallisilla soluilla on samankaltainen perusrakenne<br/>
</b>- eläinsolun rakenne<br/>
- kasvisolun rakenne<br/>
- soluelinten toiminta (BIOS 5 s. 46)<b><br/>
<br/>
</b><b><strong class="editor red">5. Geeneissä on informaatio solujen toimintaan</strong><br/>
</b>- geneettinen tieto tallentunut DNA:han<br/>
<span class="editor underline">- geeni DNA-jakso, jossa säätelyalue ja proteiinia koodaava alue</span><br/>
- tumallisella geenin koodaavassa alueessa <span class="editor underline">introneita ja eksoneita</span>, esitumallisilla ei introneita<br/>
- geenin <span class="editor underline">emäsjärjestys määrää proteiinin aminohappojärjestyksen</span>, joka määrää proteiinin rakenteen ja toiminnan<br/>
<span class="editor underline">- tärkeitä proteiineja solun toiminnalle entsyymit, solukalvon reseptorit, solun tukirangan proteiinit, viestiaineet</span><br/>
- <span class="editor underline">transkriptio</span> tumassa: RNA-polymeraasi lukee mallivastetta ja muodostaa esiaste-RNA:n, joka silmukoidaan > lähetti-RNA<br/>
- lähetti-RNA kuljetetaan tumasta soluliman/karkean solulimakalvoston ribosomiin > <span class="editor underline">translaatio</span>: ribosomi rakentaa aminohappoketjun, siirtäjä-RNA tuo aminohapot, (oikea) aminohappojärjestys syntyy kodonien ja antikodonien yhteensopivuuden perusteella<br/>
- valmis aminohappoketju kiertyy/laskostuu, entsyymit voivat muuttaa proteiinin rakenneta (esim. lisäämällä osia)<br/>
- esitumallisessa tumassa ei silmukointia<br/>
<b><br/>
6. Solut jakautuvat, erilaistuvat ja toimivat yhdessä<br/>
</b><span class="editor underline">- perinnöllinen informaatio siirtyy solusukupolvelta toiselle, kun DNA kahdentuu</span><br/>
- solut erilaistuvat yksilönkehityksen aikana ja muodostavat erilaisia kudoksia tai solukoita<br/>
<span class="editor underline">- kantasolut pystyvät erilaistumaan useiksi erilaisiksi soluiksi</span><br/>
- induktio = solujen/kudosten välinen vuorovaikutus viestiaineilla<br/>
<span class="editor underline">- solujen erilaistuminen perustuu niiden geenien aktivoimiseen ja inaktivoimiseen</span><br/>
- kasveilla lämpötila ja valo vaikuttavat yksilönkehitykseen<br/>
- kasvien hormoneja: auksiini, gibberelliini, sytokiniini, abskissihappo, etyleeni<b><br/>
<br/>
7. Mutaatiot ovat perimässä tapahtuvia pysyviä muutoksia<br/>
</b><span class="editor underline">- mutaatioita aiheuttavat mutageenit (mm. ionisoiva säteily), virheet DNA:n kahdentuessa, hyppivät geenit</span><br/>
- geenimutaatiot: pistemutaatio, nukleotidin häviämät, ylimääräiset nukleotidit<br/>
- geenimutaatioiden vaikutukset: proteiinien rakennemuutokset, kehityshäiriöt, syöpä, uudet alleelit (haitalliset, neutraalit ja hyödylliset), muuntelun edellytys<br/>
- kromosomimutaatiot: häviämä, siirtymä, kahdentuma, kääntymä, liittymä<br/>
- kromosomimutaatioiden vaikutukset: muutokset entsyymien määrissä, yksilönkehityksessä, tärkeitä eläinten evoluutiossa<br/>
- kromosomistomutaatiot: monosomia, trisomia, auto- ja allopolyploidia<br/>
- kromosomistomutaatioiden vaikutukset: sairaudet, kehitysvammat, lajiristeymät, nopeakasvuiset yksilöt, tärkeä kasvien evoluutiossa<br/>
<span class="editor underline">- mutaatiot ovat evoluution edellytys</span><b><br/>
<br/>
8. Geenitekniikan avulla muokataan ja tutkitaan perimää<br/>
</b><span class="editor underline">- DNA:n eristäminen, siirto ja muokkaus</span><br/>
- bioinformatiikalla hallitaan ja hyödynnetään geenitietoa<br/>
- sekvensointi: DNA:n emäsjärjestyksen selvittäminen<br/>
- elektroforeesi: DNA-palojen erottelu<br/>
- PCR, bakteeriviljelmät: DNA:n monistaminen<br/>
<span class="editor underline">- työkaluina käytetään vektoreita, entsyymejä (katkaisu- ja liittäjäentsyymit), alukkeita, koettimia</span><br/>
- geenikirjasto = esim. bakteeriviljelmään siirretty eliön perimä tai osa siitä<br/>
- DNA-siru = lasinen tai muovinen pieni levy, johon sijoitetaan tutkittavaksi ja tunnistettavaksi tuhansia erilaisia DNA- tai vastin-DNA-paloja<b><br/>
<br/>
<strong class="editor red">9. Geenitekniikan avulla voidaan muokata eliöitä</strong><br/>
</b><span class="editor underline">- muuntogeenisten eliöiden tuottaminen:</span><br/>
1) poistogeeniset eliöt<br/>
2) siirtogeeniset eliöt (siirtomenetelmiä mikroinjektio, geenipyssy, plasmidit, virukset, liposomit, sähköimpulssi, agrobakteeri)<br/>
<span class="editor underline">- siirron onnistuminen selvitetään esim. merkkigeeneillä, antibioottivalinnalla, l-RNA:n tai proteiinien tuotolla</span><br/>
<span class="editor underline">- kloonaus:</span> 1) geenien kloonaus, 2) yksilöiden kloonaus (tuma siirto eläimillä, solukkoviljely kasveilla), 3) solujen kloonaus<b><br/>
<br/>
<strong class="editor red">10. Jalostuksella ohjataan haluttujen ominaisuuksien periytymistä</strong><br/>
</b>- eläinjalostus: valinta- ja risteytysjalostus<br/>
- kasvijalostus: valinta-, risteytys-, haploidia- ja mutaatiojalostus<br/>
- lisääntymisbiologiset menetelmät: keinosiemennys, koeputkihedelmöitys, alkionsiirto, solukkoviljely<b><br/>
<br/>
<strong class="editor red">11. Geenitekniikka on muuttanut jalostusta</strong><br/>
</b>- kloonaus (pääasiassa vain kasveilla): kasveilla solukkoviljely, eläimillä "Dolly"-tekniikka<br/>
- genomivalinta: perimän tutkiminen DNA-siruilla > sopivien yksilöiden valinta perimän mukaan<br/>
- eliön omien geenien muokkaaminen, geenisiirrot saman lajin eri yksilöistä, geenisiirrot eri lajeista > muuntogeeniset kasvit ja eläimet > muuntogeeninen ravinto<b><br/>
<br/>
12. Yksilöiden tunnistamisessa käytetään uusia keinoja<br/>
</b>- yksilöntunnistuksessa sormenjäljet, DNA-tunnisteet, kasvot, iirikset<br/>
<span class="editor underline">- DNA-tunnisteet perustuvat toistojaksoihin, joita monistetaan PCR-menetelmällä</span><br/>
- DNA-tunnisteita käytetään rikostutukimuksissa, isyystesteissä, sukulaisuuden selvittämisessä, uhrien tunnistuksessa, lajien tunnistamisessa, eliöiden alkuperän selvittämisessä ja muuntogeenisten eliöiden tunnistamisessa<b><br/>
<br/>
13. Lääketieteessä kehitetään jatkuvasti uusia rokotteita ja hoitomenetelmiä<br/>
</b>- lääketieteessä hyödynnetään monia bioteknologisia menetelmiä ja biotekniikalla luotuja aineita: solujenkorvaushoito, <span class="editor underline">geenihoito, diagnostiikka, lääkkeet, rokotteet</span>, kudosteknologia sekä lääkeproteiinit, tautimallit, kudos- ja elinsiirrot muuntogeenisten eläimien avulla<b><br/>
<br/>
14. Teollisuudessa ja ympäristöteknologiassa hyödynnetään bioteknologiaa<br/>
</b>- bioteknologian hyödyntäminen teollisuudessa: entsyymi-, pesuaine-, tekstiili-, elintarvike-, metsä-, kaivos- ja lääketeollisuudessa sekä biopolttoaineiden tuotannossa<br/>
- bioteknologian hyödyntäminen ympäristöteknologiassa: jätevesien biologinen puhdistus, kompostointi, saastuneen maaperän puhdistus, päästöjen ja jätteiden vähentäminen, energian säästäminen2015-08-30T22:47:02+03:00