Bioteknologi

Question 1

Hva er bioteknologi?

Answer 1

all bruk av teknologi som benytter levende organismer eller celler til å framstille produkter
Eksempler: bakterier til å lage ost, gjær til å lage øl og antibiotika

Question 2

Hva er genteknologi?

Answer 2

moderne bioteknologi, alle teknikker som brukes for å undersøke eller endre arvestoffet
eksempler: genmodifiserte planter, dyr og mikroorganismer, effektiv produksjon av medisiner (insulin) og vaksiner

Question 3

Hva brukes DNA-teknikker til?

Answer 3

undersøke og analysere DNA, dele opp DNA og å klone DNA

Question 4

Hvilke DNA-teknikker er det?

Answer 4

Isolering av DNA, gelektroforese, genetisk fingeravtrykk, identifisering med mitokondrie-DNA, undersøkelse av cDNA bibliotek, kloning av DNA med PCR, restriksjonskutting og legering av DNA, sekvensering av DNA og mikromatriteknologi

Question 5

Hvordan og hvorfor isoleres DNA i bioteknologien?

Answer 5

Når man skal arbeide med DNA må det isoleres fra de andre molekylene i cellen.
cellene ødelgges fysisk og kjemisk - RNA fjernes ved å tilsette et enzym - DNA blir sentrifugert i et rør tilsatt med en alkoholløsning - DNA-et samler seg i bunnen av løsningen og kan hentes ut

Question 6

Hvordan og hvorfor kopieres DNA ved PCR?

Answer 6

før man kan arbeide med DNA må man kopiere opp den DNA-sekvensen man skal bruke.

1. dobbelttrådet DNA åpnes ved oppvarming og deles i to enkle templattråder
2. komplementære DNA-primere binder seg til templattrådene
3. DNA-polymerase fester seg til templattråden og danner nytt dobbelttrådet DNA

Question 7

Hva er restriksjonskutting og legering av DNA?

Answer 7

• restriksjonsenzymer som finnes naturlig i bakterier kan brukes til å gjenkjenne bestemte sekvenser i DNA og klippe i disse
• enzymet ligase brukes til å lime gener som er klippet ut til annet DNA
• genmodifiserte organismer lages

Question 8

Hva er gelektroforese?

Answer 8

• brukes til å skille DNA-fragmenter med ulik størrelse
• gel plasseres i en strømførende løsning som inneholder ioner
• gelen får en positiv og negativ pol, molekylene er negativt ladd og vandrer mot den positive polen
• de små molekylene vandrer lengre enn de store i gelen
• deretter kan de sammenlignes med en DNA-standard for å finne størrelsen

Question 9

Hva er sekvensering av DNA?

Answer 9

• Ved DNA-sekvensering finner man rekkefølgen av baser i et DNA-molekyl
• da kan man identifisere hvilket gen man jobber med, som er en forutsetning for mange undersøkelser og analyser: kloning av gener, bestemmelse av arter og påvisning av genetiske sykdommer

Question 10

Hva er undersøkelse av cDNA-biblioteker?

Answer 10

• ved å lage en enkelttrådet DNA-kopi av hvert mRNA kan vi undersøke den delen av DNA-et som koder for mRNA, dvs genene, og hvor sterkt uttrykt de blir i utvalgte celletyper/organer
• DNA som dannes fra mRNA kalles cDNA
• cDNA kan settes inn i plasmider og så undersøkes nærmere

Question 11

Hva er mikromatriseteknologi?

Answer 11

• en ny teknologi som gjør at vi kan analysere svært mange gener samtidig ved hjelp av genbrikker
• metoden kan blant annet brukes til å sammenlikne genuttrykk hos normale celler og hos kreftceller fra samme organ

Question 12

Hva er genetiske fingeravtrykk?

Answer 12

• brukes i rettsmedisin: farskapssaker og i straffesaker
• alle individer er genetisk forskjellige (unntak: eneggede tvillinger og individer som formerer seg ukjønnet)
• vi analyserer repeterte DNA-sekvenser i områdene mellom genene, de har ulik lengde fra person til person
• DNA-et kopieres ved PCR og deretter brukes det gelektroforese

Question 13

Hvordan brukes mitokondrie-DNA til identifisering?

Answer 13

• mitokondrie-DNA ligger bedre beskyttet enn kjerne-DNA og brytes ikke like lett ned - gjør at mitokondrie-DNA er egnet i gamle straffesaker
• MItokondrie-DNA nedarves kun fra mor og alle nære etterkommere av en kvinne vil ha lik mitokondrie-DNA som gjør det mindre egnet til identifisering
• kan brukes til å analysere slektskap langt tilbake i tid

Question 14

Hva er genmodifiserte organismer?

Answer 14

arvestoffet har blitt endret ved hjelp av genteknologi

Question 15

Hvorfor er det at den genetiske koden er universell sentralt for genmodifisering?

Answer 15

• en gen vil kode for det samme proteinet i en bakterie som i et menneske
• gjør det mulig å fremstille organismer med nye ønskede egenskaper fordi fremmede gener ofte gir tilsvarende egenskaper som i den organismen de ble hentet fra

Question 16

Hvordan kan et gen brukes i en annen organisme?

Answer 16

• et gen kan kuttes ut fra renset DNA eller CDNA kan lages fra mRNA og på den måten velge ut et gen som blir uttrykt i en bestemt celletype
• krever at vi kjenner DNA-sekvenser til et bestemt gen som gir den ønskede egenskapen

Question 17

Hvordan kan et gen bli overført til en annen organisme?

Answer 17

man trenger en vektor, et DNA-molekyl hvor fremmed DNA kan settes inn i - ofte plasmider eller virus

Question 18

Hva er et klon?

Answer 18

en genetisk kopi

Question 19

Hva er kloning?

Answer 19

å produsere genetisk identiske kopier av DNA-molekyler av celler eller av hele individer

Question 20

Når skjer kloning i naturen?

Answer 20

når individer formerer seg ukjønnet

Question 21

Hvorfor kloner man ofte gener før man undersøker det?

Answer 21

fordi gener er små biter av DNA, må vi lage mange kopier av et gen for å være i stand til å undersøke det, endre det osv.

Question 22

På hvilke måter kan man klone DNA?

Answer 22

kjemisk ved PCR eller ved å overføre ønsket gen til levende celler som så deler seg

Question 23

Hvordan kan man genmodifisere planter?

Answer 23

et valgt fremmed gen blir satt inn i et plasmid hos en bakterie som infiserer planter og overfører samtidig DNA
- et alternativ er en genkanon, plasmider med den ønskede genet blir skutt inn i plantecellene

Question 24

Hvordan kan man genmodifisere dyr?

Answer 24

arvestoffet i en befruktet eggcelle endres ved at ønskede gener tilføres blant annet ved mikroinjeksjon - fremmed DNA sprøytes inn i zygoten ved hjelp av kapilærrør

Question 25

Hva er genterapi?

Answer 25

- bruk av genetiske metoder, først og fremst bruk av genetisk materiale for å behandle sykdommer - nye gener blir tilført som kan erstatte eller reparere gener med feil - det er enklest der sykdommen skyldes ett mutert gen, monogen - brukes også i kreftbehandling hvor selvmordsgener blir tilført for å drepe kreftceller eller som forbedrer pasients immunforsvar

Question 26

Hvilke problemer er det med genterapi?

Answer 26

- fortsatt i utviklingsfasen - det tilførte DNA-et vil normalt bli integrert på tilfeldige steder på pasients kromosomer som kan føre til at genterapien ikke fungerer eller at viktige gener kan bli forstyrret

Question 27

Hvordan overføres gener til mennesker ved hjelp av genterapi?

Answer 27

med å bruke virus som en vektor

Question 28

Hvilke etiske spørsmål er knyttet til genterapi?

Answer 28

- svært ressurskrevende og få pasienter kan bli behandlet for store summen - kan genterapi bli brukt til å forbedre egenskaper som utseende, ytelsesevne og intelligens - hvilke egenskaper skal det være lov å forandre ved genterapi - genterapi på kjønnsceller

Question 29

Hvorfor blir organismer i landbruket genmodifisert?

Answer 29

- mennesker har i lang tid avlet frem planter og dyr med ønskede egenskaper, med genteknologi kan vi rakt gi en art nye, ønskede egenskaper - for å få planter som er motstanddyktige mot ugressmiddel, insekter, virus og sopp - for å få planter med økt næringsinnhold, forbedret smak, økt holdbarhet osv. - GMO dyr blir brukt til å produsere store mengder proteiner som kan brukes i medisiner

Question 30

Hvordan er Norges forhold til bruk av GMO?

Answer 30

- ikke godkjent noen GMO planter til dyrking på åpne åkre - føre-var-prinsippet - bruk av veksthormoner i husdyrproduksjon er forbudt

Question 31

Hvilke argumenter er det for genmodifisering?

Answer 31

- gjør det mulig å produsere matvarer med andre egenskaper enn det tradisjonelt er mulig - produksjon av GMO-matvarer med egenskaper som vi ellers må høste i naturen, kan motvirke overbeskatning av naturressurser - planter kan brukes til å produsere farmasøytiske proteiner slik at vi slipper å produsere de industrielt som kan gi lavere produksjonskostnader og renere produkt

Question 32

Hvilke argumenter er det mot genmodifisering?

Answer 32

- så langt har GMO ikke ført til større avlinger - GMO planter som er resistente mot plantevernsmidler gjør at det blir brukt mer sprøytemidler som har negative virkninger på viltlevende arter - GMO planter vil kunne overføre nye egenskaper til viltvoksende arter, blant annet kan vi få ugressarter som er resistente mot sprøytemidler - noen få genmodifiserte sorter av arter som benyttes i matproduksjon kan bli dominerende i markedet og fortrenge et stor mangfold av stedstilpassede sorter, dette innebærer et tap i mangfold og gjør oss sårbare for sykdommer og forandringer - et få tall bioteknologiselskaper får stor makt gjennom produksjonen av patenterte såfrø

Question 33

Hvilke konsekvenser kan GMO få for miljøet?

Answer 33

- GMO kan få vekstfordeler og innvandre naturlige habitater. vil kunne forandre de naturlige økosystemene ved å utkonkurrere andre arter - spredning av gener fra GMO til ville arter- både ved ukjønnet og kjønnet formering, også mellom ulike organisme grupper. for eksempel antibiotikaresistens.

Question 34

Hva er stamceller?

Answer 34

- uspesifiserte celler - stamcellene er ansvarlig for nydannelsen av celler i kroppen - når stamceller deler seg dannes det nye stamceller eller forløperceller som igjen deler seg til å bli mer spesialiserte celler

Question 35

Hvilke to typer stamceller er det?

Answer 35

pluripotente og multipotente

Question 36

Hva er pluripotente stamceller?

Answer 36

- kan lage alle celletypene i et individ | - embryonale stamceller

Question 37

Hva er multipotente stamceller?

Answer 37

- kan lage et begrenset antall stamceller | - stamceller fra fødte individer

Question 38

Hva brukes stamceller til?

Answer 38

- i forskning - om man vet hvordan stamceller reguleres, vil det være mulig å lage hvilken som helst celletype og behandle flere sykdommer - beinmargstransplantasjon - stamceller fra beinmargen blir brukt til å behandle ulike kreftformer - stamceller fra navlestrengsblod kan brukes i behandling av sykdommer hos barn

Question 39

Hvordan kan stamceller isoleres

Answer 39

- egenskaper som skiller stamceller fra andre celler - celletetthet - cytoplasma i forhold til cellekjerne - stamceller har lite cytoplasma - bestemte molekyler i celleoverflaten - at cellene klarer seg under bestemte dyrkningsforhold

Question 40

Hvordan kan stamceller omprogrammeres?

Answer 40

- kan gjøre spesialiserte celler om til pluripotente stamceller - pluripotente stamceller kan brukes til forskning og behandling uten å bruke embryoer eller fostre

Question 41

Hva er somatisk cellekjerneoverføring?

Answer 41

cellekjernen fra en eggcelle blir fjernet, en cellekjerne fra en kropscelle fra et individ som skal klones blir plassert i eggcellen, eggceller vokser og blir til en klon

Question 42

Hva er reproduktiv kloning?

Answer 42

når det klonede embryoet settes inn i en livmor så det kan utvikle seg til et nytt individ

Question 43

Hva er terapautisk kloning?

Answer 43

et embryo som utvikler seg i et laboratoriet som skal brukes til forskning eller behandling

Question 44

Hvorfor klone?

Answer 44

- i forskning for behandling av pasienter og for å få frem fødte klonede individer - kloning av stamceller - enklere transplantasjon ved å klone celler fra pasienten - i dyreavl kan spesielt verdifulle individer klones