ΚΕΦ. 9ο ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΡΙΣΕΩΣ 1. Που εντοπίζονται ογκογονίδια; Απάντηση. Ογκογονίδια εντοπίζονται στο ανθρώπινο γoνιδίωμα και στο πλασμίδιο Ti. 2. Ποιες πρωτεΐνες γνωρίζετε που συμμετέχουν στο μηχανισμό πήξης του αίματος και με ποιες ασθένειες σχετίζεται η έλλειψή τους; Απάντηση. Οι πρωτεΐνες που συμμετέχουν στο μηχανισμό πήξης του αίματος είναι ο παράγοντας VIII, η έλλειψη του οποίου οδηγεί στην αιμορροφιλία Α και ο παράγοντας IX, η έλλειψη του οποίου οδηγεί στην αιμορροφιλία Β. 3. Με ποιους τρόπους επιτυγχάνεται βελτίωση της ζωικής παραγωγής; Απάντηση.  Με ελεγχόμενες από τον άνθρωπο διασταυρώσεις ζώων με τα επιθυμητά χαρακτηριστικά.  Με τη δημιουργία διαγονιδιακών ζώων.  Με την κλωνοποίηση. 4. α. Σε ποια κύτταρα ενός διαγονιδιακού ζώου εντοπίζεται εξωγενές DNA και σε ποια εκφράζεται; β. Ποιος ο λόγος της διασταύρωσης διαγονιδιακών ζώων με την επιθυμητή ιδιότητα; Απάντηση. α. Το διαγονιδιακό ζώο δημιουργείται με μικροέκχυση δηλαδή εισαγωγή επιθυμητού γενετικού υλικού σε γονιμοποιημένο ωάριο. Κατά συνέπεια στο ζώο που θα προκύψει όλα τα σωματικά κύτταρα θα φέρουν το εξωγενές γενετικό υλικό, αλλά μόνο στα κύτταρα του μαστικού αδένα το υλικό αυτό θα εκφράζεται και θα σχηματίζεται η φαρμακευτική πρωτεΐνη. β. Το διαγονιδιακό ζώο που γεννιέται έχει ένα αντίγραφο από το επιθυμητό γονίδιο. Με τις συνεχείς διασταυρώσεις μεταξύ ίδιων διαγονιδιακών ζώων επιδιώκεται να γεννηθεί οργανισμός ομόζυγος ως προς το επιθυμητό γονίδιο. 5. Με ποιες μεθόδους της Γενετικής Μηχανικής γίνεται μεταφορά εξωγενούς DNA σε κύτταρα; Απάντηση.  Μετασχηματισμός των βακτηρίων και μεταφορά γενετικού υλικού με πλασμίδια.  Πλασμίδιο Ti (διαγονιδιακά φυτά).  Μικροέγχυση (διαγονιδιακά ζώα).  Χρήση αδενοϊών και ρετροϊών (γονιδιακή θεραπεία).  Με σύντηξη κυττάρων (π.χ. υβριδώματα).  Με μεταφορά πυρήνα σωματικού κυττάρου σε απύρηνο ωάριο (κλωνοποίηση).  Με μεταφορά γυμνού DNA (εμβόλια). 6. Τι είδους γενετική πληροφορία φέρουν: α. Ένα καλαμπόκι ποικιλίας Bt. β. Η Tracy γ. Η Dolly Απάντηση. α. Ένα καλαμπόκι της ποικιλίας Bt φέρει:  Τις γενετικές πληροφορίες του είδους του.  Το γονίδιο ανθεκτικότητας στα έντομα του Bacillus thuringiensis.  Τις γενετικές πληροφορίες του πλασμίδιο Ti. β. Η Tracy φέρει:  Τις γενετικές πληροφορίες του είδους της.  Τις γενετικές πληροφορίες του εξωγενούς DNA. γ. Η Dolly φέρει:  Τις γενετικές πληροφορίες του πυρήνα του σωματικού κυττάρου του οργανισμούδότη.  Τις γενετικές πληροφορίες των μιτοχονδρίων του ωάριο που χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία του κλώνου. 7. Να συγκρίνετε τη γονιδιακή θεραπεία με τη μέθοδο δημιουργίας διαγονιδιακών ζώων. Απάντηση. Γονιδιακή θεραπεία Μέθοδος δημιουργίας διαγονιδιακών ζώων 1. Το εξωγενές DNA μεταφέρεται με έναν ιό 1. Το εξωγενές DNA μεταφέρεται με που έχει καταστεί αβλαβής μικροβελόνα (μικροέγχυση) 2. Το εξωγενές DNA ενσωματώνεται σε 2. Το εξωγενές DNA έχει ενσωματωθεί σε συγκεκριμένου τύπου σωματικά κύτταρα όλα τα κύτταρα του οργανισμού 3. Η επιθυμητή ιδιότητα δε μεταβιβάζεται 3. Η επιθυμητή ιδιότητα μεταβιβάζεται στους απογόνους στους απογόνους 8. Να εξηγήσετε με ποιον τρόπο τα διαγονιδιακά ζώα είναι δυνατό να συμβάλλουν στην αντιμετώπιση της αιμορροφιλίας Α. Απάντηση. Αιτία της αιμορροφιλίας Α είναι η έλλειψη ενός παράγοντα πήξης του αίματος, του παράγοντα VIII. Ο παράγοντας αυτός θα μπορούσε να παραχθεί από διαγονιδιακά ζώα με την εξής διαδικασία:  Απομόνωση του γονιδίου που κωδικοποιεί τον παράγοντα VIII.  Μικροέγχυση του γονιδίου στον πυρήνα ενός γονιμοποιημένου ωαρίου του ζώου (π.χ. προβάτου)  Τοποθέτηση του γενετικά τροποποιημένου ζυγωτού στη μήτρα ενήλικου ζώου για κυοφορία.  Γέννηση του διαγονιδιακού ζώου.  Διασταυρώσεις με σκοπό να περάσει η γενετική πληροφορία στους απογόνους.  Παραγωγή, απομόνωση και καθαρισμός του παράγοντα VIII. 9. Με ποιον τρόπο είναι δυνατή η παραγωγή ανθεκτικής ελαιοκράμβης σε κάμπιες διαφόρων ειδών; Απάντηση.  Απομόνωση από το βακτήριο Bacillus thuringiensis με τη βοήθεια περιοριστικής ενδονουκλεάσης του γονιδίου που κωδικοποιεί την τοξίνη, η οποία και καταστρέφει ένα μεγάλο αριθμό ειδών εντόμων και σκωλήκων.  Απενεργοποίηση των ογκογονιδίων του πλασμιδίου Ti με χρήση της ίδιας περιοριστικής ενδονουκλεάσης που χρησιμοποιήθηκε και στο βακτήριο Bacillus thuringiensis.  Ενσωμάτωση του γονιδίου από το βακτήριο Bacillus thuringiensis στο πλασμίδιο με την βοήθεια της DNA δεσμάσης.  Ενσωμάτωση του ανασυνδυασμένου πλασμιδίου σε φυτικά κύτταρα ελαιοκράμβης μετά από κατάλληλη κατεργασία τους (μετασχηματισμός).  Ανάπτυξη των φυτικών κυττάρων σε ειδικές καλλιέργειες στο εργαστήριο.  Δημιουργία ελαιοκράμβης ανθεκτικής στα διάφορα είδη εντόμων. 10. Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ της κλωνοποίησης και της μεθόδου δημιουργίας διαγονιδιακών ζώων; Απάντηση. Κλωνοποίηση Διαγονιδιακά ζώα 1. Εισάγεται πυρήνας σε απύρηνο ωάριο 1. Εισάγεται εξωγενές DNA σε γονιμοποιημένο ωάριο 2. Το νέο άτομο είναι γονιδιακά σχεδόν 2. Το νέο άτομο φέρει το γενετικό υλικό και πανομοιότυπο με το άτομο από των 2 ατόμων από τα οποία προήλθε σωματικό κύτταρο του οποίου, όπως και το επιθυμητό γενετικό υλικό χρησιμοποιήθηκε πυρήνας. Διαφέρουν ενός τρίτου ατόμου στο γενετικό υλικό των μιτοχονδρίων. 3. Δε χρειάζονται διασταυρώσεις για να 3. Χρειάζονται διασταυρώσεις για να γεννηθούν ομόζυγα άτομα γεννηθούν ομόζυγα άτομα 4. Χρησιμεύει για την παραγωγή 4. Χρησιμεύουν για την παραγωγή αντιγράφων συγκεκριμένου οργανισμού φαρμακευτικών πρωτεϊνών (π.χ. διαγονιδιακού οργανισμού). 11. Πόσων και ποιών ειδών οργανισμών γενετικές πληροφορίες φέρει: α. Ένα διαγονιδιακό φυτό. β. Ένα διαγονιδιακό ζώο. γ. Ένα ζώο-κλώνος. δ. Ένα ζώο-κλώνος διαγονιδιακού ζώου. Απάντηση. α. Ένα διαγονιδιακό φυτό φέρει:  Τις γενετικές πληροφορίες του είδους του.  Γενετικές πληροφορίες του πλασμιδίου Ti, που προέρχεται από το βακτήριο Agrobacterium tumefaciens.  Γενετική πληροφορία για την επιθυμητή ιδιότητα που, αν πρόκειται για φυτό Bt, προέρχεται από το βακτήριο Bacillus thuringiensis. β. Ένα διαγονιδιακό ζώο φέρει:  Τις γενετικές πληροφορίες του είδους του.  Γενετική πληροφορία για την επιθυμητή ιδιότητα που, αν πρόκειται για ζώο που χρησιμοποιείται για την παραγωγή φαρμακευτικών πρωτεϊνών, η πληροφορία προέρχεται από το ανθρώπινο είδος. γ. Ένα ζώο-κλώνος φέρει:  Τη γενετική πληροφορία από τον οργανισμό δότη του σωματικού κυττάρου που χρησιμοποιήθηκε για την κλωνοποίηση.  Γενετικό υλικό των μιτοχονδρίων του θηλυκού ατόμου από το οποίο προέρχεται το ωάριο που χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία του κλώνου. δ. Ένα διαγονιδιακό ζώο-κλώνος φέρει:  Τη γενετική πληροφορία από τον οργανισμό δότη του σωματικού κυττάρου που χρησιμοποιήθηκε για την κλωνοποίηση. Επειδή πρόκειται για διαγονιδιακό ζώο, περιέχει τη γενετική πληροφορία του είδους του και την πληροφορία για την επιθυμητή ιδιότητα.  Γενετικό υλικό των μιτοχονδρίων του θηλυκού ατόμου από το οποίο προέρχεται το ωάριο που χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία του κλώνου. 12. Ποιες φαρμακευτικές πρωτεΐνες γνωρίζετε ότι έχουν παραχθεί με τις μεθόδους της Γενετικής Μηχανικής; Μέσω ποιων οργανισμών είναι εφικτή η παραγωγή καθεμίας από αυτές; Απάντηση. Πρωτεΐνη Οργανισμός Ινσουλίνη Ιντερφερόνες Παράγονται από γενετικά τροποποιημένα βακτήρια. Αυξητική ορμόνη α1-αντιθρυψίνη Παράγονται από διαγονιδιακά ζώα. Παράγοντας IX