Bioteknologi

Question 1

Hvordan defineres bioteknologi?

Answer 1

Bioteknologi kan defineres som all teknologi som benytter levende organismer eller celler av levande organismer til å framstille produkter.

Fremstiling av øl, vin brød og f.eks. antibiotika er også bioteknologi. Men tradisjonelt jordbruk regnes ikke som bioteknologi.

Vi skiller derfor gjerne mellom tradisjonell (arvestoffet er ikke endret) og moderne bioteknologi (undersøker og/eller endrer arvestoffet).

Question 2

Hva menes med GMO?

Answer 2

Genodifiserte organismer. Dette innebærer enhver plante, bakterie eller dyr som har fått arvestoffet endret ved hjelp av genteknologi.

Question 3

Hva er rekombinant DNA-teknologi?

Answer 3

Når DNA fra forskjellige arter settes sammen. Det samme som genspleising.

GMO benyttes også til å fremstille mat, og dette betegnes som genmodifisert mat.

Question 4

Hvilke to lover er det som først og fremst regulerer virksomhet knyttet til bioteknologi og genteknologi i Norge?

Answer 4

Bioteknologiloven og genteknologiloven.

Question 5

Nevn eksempler på genmodifisering innen medisin.

Answer 5

“Friske” proteiner med normal funksjon kan produseres og erstatte “syke” proteiner som ikke virker som de skal. Særlig små proteiner som hormoner.

Et av de første kommersielle produktene fra genteknologisk industri var insulin.

Hva hadde skjedd uten tilgang på syntetisk insulin?

Et annet eksempel er veksthormon i forbindelse med behandling av kortvoksthet, Turners syndrom.

Question 6

Nevn eksempler på virus, bakterier og parasitter det er laget fremstilte vaksiner mot.

Answer 6

Virus: hepatitt A og B
Bakterier: kolera, tuberkulose
Parasitter: malaria

Dette er altså ikke svekkede eller drepte mikroorganismer, men disse inneholder gen som koder for antigenene i den farlige mikroorgansimen som klones inn i en ufarlig organisme som så blir brukt til vaksine. Den ufarlige mikroorganismen får da antigenene på overflaten og kroppen vil danne antistoff og hukommelsesceller.

Question 7

Hva er DNA-vaksiner?

Answer 7

DNA vaksiner er en videreutvikling av genteknologisk produserte vaksiner. DNA som koder for antigener for en sykdomsfremkallene mikroorganisme blir sprøytet direkte inn i den organismen som skal vaksineres.

DNA`et blir tatt opp av cellene, organismens immunsystem lager så antistoffer mot mikroorganismen og vil siden gjenkjenne det fremmede antigenet og utvikle immunitet som beskytter den vaksinerte organismen.

DNA-vaksiner er ennå mest på forskningsstadiet. I dag finnes det fire godkjente DNA-vaksiner til dyre.

Question 8

Hva gjør ligaser?

Answer 8

Limer sammen DNA-tråder.

Question 9

Hva gjør restriksjonsenzymene?

Answer 9

Klipper DNA.

Question 10

Hva står PCR for?

Answer 10

Polymerasekjedereaksjonen (polymerase chain reaction). Dette er en teknikk som gjør det mulig å lage et enormt antall kopier av de DNA-bitene man ønsker. Dette gjorde at menneskets genom ble ferdig sekvensert i 2003.

Question 11

Hva er de viktigste molekylene som en celle er bygget opp av?

Answer 11

Proteiner, lipider, karbohydrater og nukleinsyrene (DNA og RNA).

Question 12

Hva vil det si å isolere DNA?

Answer 12

Når man skal holde på med DNA-analyser osv. er det viktig at DNAet er "reint". Man må derfor isolere DNAet fra de andre molekylene. Dette er standardprosedyre på laboratorier.

Dersom DNA skal gjøres tilgjengelig, blir cellene ødelagt. Enten ved fysisk eller kjemisk ødeleggelse. Deretter fjernes RNA ved å tilsette et enzym. DNA blir så snetrifugert i et rør tilsatt en alkoholløsning. Da vil DNA samle seg i bunnen av løsningen, det kan hentes opp og isoleres.

Question 13

Hva er plasmider?

Answer 13

Plasmider er små sirkelformede kromosomer som bakteriene har i tillegg til sitt hovedkromosom. Disse er ikke nødvendige for bakteriene, men inneholder ofte gener som koder for antibiotikaresistens.

Question 14

Hva skjer under PCR?

Answer 14

PCR lager et enormt antall kopier av en bestemt DNA-sekvens. For å gjennomføre PCR må vi ha to DNA-primere som er komplementære til endene av hver sin DNA-tråd på det DNA-et som skal kopieres. DNA-primere er mer stabile og brytes ikke like lett som RNA-primere.
Tre trinn:
1. dobbelttråden åpned opp, (her ved 95 grader), og deles til to enkle templattråder
2. komplementære DNA-primere binder seg til templattrådene
3. DNA-polymerase fester seg til templattråden og danner nytt dobbelttrådet DNA

For hver runde dobles antallet kopier av DNA-dobbelttråden. Teknikken er svært sårbar for forurensning, f.eks. fra mennesker eller andre prøver.

Question 15

Hva gjør restriksjonsenzymr?

Answer 15

Klipper ut bestemte gener eller deler av gener fra større DNA-molekyler. Enzymer kalt ligaser kan lime gener som er klippet ut til annet DNA. Kalt ligering.

Question 16

Hvilket formål har sekvensering?

Answer 16

Bestemme baserekkefølgen i DNA`et.

Question 17

Hva er en klon?

Answer 17

En genetisk identisk kopi av DNA, celler eller individ.

Question 18

Hvordan fungerer gelelektroforese?

Answer 18

For å skille DNA-fragmenter med ulik størrelse benyttes gelelektroforese. Gelen plasseres i et kar med en strømførende løsning som inneholder ioner. Når vi så setter på strøm, får gelen en positiv og en negativ side (pol). Fordi DNA-molekyler har negativ ladning vil de vandre mot den positive polen når de blir utsatt for elektrisk strøm.

Gelen er full av små porer som gjør at små molekyler vandrer lett gjennom dem, mens store molekyler møter mer motstand og vandrer langsommere.

Question 19

Hva bruker man til å farge DNA`et med under elektroforese, og hva kan man bruke DNA bitene til?

Answer 19

EtBr (etidiumbromid).

Størrelsen på DNA-bitene kan man finne ved å bruke en DNA-standard. DNA-biten man ønsker å studere videre kan kuttes ut av gelen og renses, og deretter kan den brukes til sekvensering, fingeravtrykk osv. Det finner også kapillærelektroforese som blir lest av datamaskiner.

Question 20

Hva finner vi ved sekvensering?

Answer 20

Ved sekvensering av DNA finner vi rekkefølgen av baser i et DNA-molekyl. Da kan man identifisere hvilket gen man jobber med, som er en forutsetning for mange andre undersøkelser og analyser, som kloning eller påvisning av genetiske sykdommer.

Question 21

Hvor mye av arvestoffet vårt inneholder ikke gener?

Answer 21

Ca. 95 %

Question 22

Hva er cDNA?

Answer 22

cDNA står for “complementary” DNA, og lages dersom vi ønsker å studere arvestoff som gir en celle bestemte egenskaper. I og med at 95% av arvestoff ikke inneholder gener, og genene i tillegg ofte er splittet opp av ikke-kodende sekvenser, er det fornuftig å studere mRNA. Dette kan vi gjøre ved å isolere mRNA fra celletypen vi ønsker å studere.

Deretter lager vi en enkelttrådet DNA-kopi av hvert mRNA ved hjelp av et enszym, revers transkriptase, som kan bruke mRNA som templat. Denne dobbelttråden med DNA kan limes inn i et plasmid og overføres til bakterier.

Hvert plasmid med innsatt cDNA kaller vi en klon. Alle de ulike spleisevariantene av mRNA som er uttrykt i celletypen, vil være kopiert som cDNA. Denne informasjonen er ikke tilgjengelig i det opprinnelige DNA-et i cellen.

Question 23

Hva er et cDNA-bibliotek?

Answer 23

Det er en samling plasmider med innsatt cDNA fra samme celleprøve.

Question 24

Hva er mikromatriseteknologi?

Answer 24

Dette er en ny type teknologi som gjør at vi kan analysere mange gener samtidig. Ved hjelp av roboter er det i dag mulig å feste små biter med enkelttrådet DNA fra alle de kjente menneskegenene på små brikker. Brikker = mikromatriser. En brikke er et individs genom, en rute i brikken er et gen.

Metoden kan bla. benyttes til å sammenlikne genuttrykk hos normale celler og hos kreftceller fra samme organ.

Question 25

Hvilke celler er ansvarlige for produksjonen av nye celler?

Answer 25

Stamcellene. Det er beregnet at en voksen person produserer hele 17 millioner nye celler hvert eneste sekund. 12 millioner av disse er blodceller.

Question 26

Hvor finnes det stamceller i kroppen?

Answer 26

Stamceller finnes trolig i alle vev og organer i kroppen.

Question 27

Hva er forløperceller?

Answer 27

Når en stamcelle deler seg kan det bli dannet både nye stamceller og forløperceller. Forløpercellene deler seg hurtig igjen og igjen, slik at det blir tusenvis av celler som alle stammer fra den samme forløpercellen.

Etter hvert vil de nye cellene å spesialisere seg, og til slutt får vi ferdig spesialiserte (modne) celler. Vi sier at cellene differensierer seg fra stamceller via forløperceller til spesialiserte celler. Eksempler på spesialiserte celler er nerveceller, hudceller, røde og hvite blodceller.

Question 28

Hvor mange ulike stamceller antar man det finnes hos voksne individer?

Answer 28

20 ulike typer stamceller.

Question 29

Hva lager stamcellene i beinmargen?

Answer 29

Blodceller.

Question 30

Hvordan skiller stamceller seg fra andre celler i kroppen?

Answer 30

• de kan dele seg opp og gi opphav til nye stamceller, stamcellene består selv om de deler seg
• stamcellene er uspesialiserte (umodne) og kan produsere flere ulike celletyper. F.eks. kan stamceller som lager blodceller lage både røde og hvite blodceller og blodplater, Dette er til forskjell fra spesialiserte celler som bare kan produsere en type celler.

Question 31

Hvilke to hovedtyper deler vi stamcellene inn i, og hva er forskjellen på disse?

Answer 31

Pluripotente og multipotente.

Pluripotente: kjennetegnes ved at de kan gi opphav til alle celletypene i et født individ.

Multipotente: kan bare lage et begrenset antall ulike celletyper og ikke alle cellene i et individ. Multipotente stamceller kalles også ofte “adulte stamceller” eller “stamceller fra fødte individer” for å vise hvor de er isolert fra.

Question 32

Hva er den mest kjente behandlingsformen med stamceller i dag?

Answer 32

Beinmargstransplantasjon.

Legene tar ut stamceller fra pasientesns egen ryggmarg og oppbevarer dem i en fryser. Cellene kan ved hjelp av flytende nitrogen lagres i årevis. Deretter får pasienten en kraftig behandling i form av radioaktiv stråling eller cellegift. Under denne behandlingen dør også stamcellene i ryggmargen. Uten disse vil pasienten dø av infeksjoner eller blødninger i løpet av få uker, derfor settes stamcellene som ble tatt ut før behandling, tilbake etter behandling for at de skal produsere nye celler. Dersom pasientens egen beinmarg inneholder kreftceller trengs det stamceller fra et annet individ, med samme vevstype. Sannsynligheten for å finne en giver som passer er liten.

Question 33

Hvilke egenskaper skiller stamceller fra andre typer celler?

Answer 33

• celletetthet
• at cellene har eller ikke har bestemte molekyler på overflaten (f.eks. ulike reseptorer)
• at cellene klarer seg under spesielle dyrkningsforhold

Question 34

Hvordan henter man ut beinmargsceller?

Answer 34

Hos mennesker kan man hente ut beinmargsceller ve då stikke en nål inn i hofta og suge ut celler. Eller man kan bruke sprøyter med G-CSF (grunolcytt - coloni stimulerende - faktor).
Dette er et protein som sørger for at stamceller forlater beinmargen og går ut i blodet. Slik at de kan bli isolert direkte fra blodet i en avansert sentrifuge.

Question 35

Hva skjer når retrovirus infiserer en celle?

Answer 35

Retrovirus virker på den måten at når de infiserer en celle blir deler av virusets arvestoff satt inn i cellens arvestoff. Det gjør at cellen begynner å produsere proteiner etter oppskrift fra de genene som viruset har overført til cellen.

Question 36

Hva er forskjellen på vanlige kreftceller, og kreftstamceller?

Answer 36

Vanlige kreftceller kjennetegnes ved at de deler seg ofte, kreftstamcellene deler seg sjelden.

Question 37

Hva er telomerer?

Answer 37

Telomerer finner vi på enden av alle kromosomer i eukaryote celler. Disse fungerer som “klippekort” og gjør at kroppens celler blir litt kortere for hver celledeling. Dette vil føre til at cellen etterhvert dør. Forkorting av telomerene er en av kroppens mekanismer for å hindre at celler deler seg for mange ganger.

Stamceller produserer enzymet telomerase som sørger for at telomerene ikke blir kortere for hver celledeling.

Question 38

Hva slags metode ble brukt for å lage “Dolly”?

Answer 38

Somatisk cellekjerneoverføring. Da fjernes først kjernen i et ubefruktet egg, deretter blir en kjerne fra en vanlig kroppscelle (somatisk celle) fra det dyret som skal klones, satt inn det kjerneløse egget.

Question 39

Hva er forskjellen på reproduktiv kloning og terapeutisk kloning?

Answer 39

Dersom det klonede embryoet settes inn i en livmor så det kan utvikle seg til et nytt individ kalles det reproduktiv kloning.

Dersom embryoet utvikler seg i laboratoriet til en blastocyst som skal brukes til forskning kalles det terapeutisk kloning.

Question 40

Hva er embryosplitting?

Answer 40

Denne metoden går ut på å dele et embryo de første dagene etter befruktningen, og så kan hver del utvikle seg til et nytt individ når de blir implantert i en livmor. Når vi får eneggede tvillinger er dette et resultat av embryosplitting. Embryosplitting vil føre til at man får individer som er genetisk like.

Question 41

Hvor mange forsøk tok det å få til Dolly?

Answer 41

277.

Question 42

Hva er det lov å forske på?

Answer 42

Det er lov å forske på befruktede egg, aborterte fostre og fødte mennesker. Både terapeutisk og reproduktiv kloning er forbudt i Norge.

Question 43

Hva er genetiske fingeravtrykk?

Answer 43

En teknikk som brukes for å skille mellom individer av samme art basert på genetiske forskjeller.

Question 44

På hvilket område i DNA finner vi særlige forskjeller mellom individer?

Answer 44

DNA i områdene mellom genene kan forandres mye uten at det får negative følger. I områdene mellom genene finnes det korte, repterte DNA-sekvenser (2-5 baser) og det er særlig i disse områdene vi finner stor variasjon fra individ til individ.

I dag kjøres det PCR på deler av DNA-et. Og det samlede resultatet av analysen kalles et genetisk fingeravtrykk, eller en DNA-profil. Som evt. blir lagret i DNA-registeret.

Question 45

Hvordan brukes mitokondrie-DNA?

Answer 45

Mitokondrie-DNA ligger mer beskyttet og kan ofte være intakt. Det er et mye høtere antall av kopier av mitokondrie-DNA enn kjerne-DNA i hver celle. Mitokondrier blir bare nedarvet fra mor, og alle nære etterkommere av en mot vil ha identisk mitokondrie-DNA. Dette gjør det mindre egnet til å skille mellom slektninger.

Question 46

Hvem er mitokondrie-Eva?

Answer 46

Kvinnen man tror alle nålevende mennesker nedstammer fra. Basert på mitokondrie-DNA. Teorien sier at hun levde i Etiopia/Kenya/Tanzania for 140 000 år siden.

Question 47

Hva er genterapi?

Answer 47

Bruk av genetisk materiale for å behandle sykdom.