Bioteknologi i dag muligheter for fremtiden

Transkript

1 Bioteknologi i dag muligheter for fremtiden

2 Arvestoff Genetisk materiale, DNA. Baser En del av et nukleotid som betegnes med bokstavene A, C, G og T. Med disse fire bokstavene skriver DNAtrådene sine beskjeder (fig. 1). Rekkefølgen på basene bestemmer egenskapene våre. Bioinformatikk Bruke datateknologi til å organisere og tolke biologisk informasjon, for eksempel om genenes struktur og funksjon. Bioprospektering Systematisk leting etter naturlig forekommende molekyler og prinsipper som kan utnyttes i medisin, forskning og til andre formål. Celler Alle levende organismer består av celler. Noen organismer, som for eksempel gjær, består av kun én celle, mens andre organismer er sammensatt av hundre tusen milliarder celler, som for eksempel mennesket. Inne i cellen finner vi bl a DNA. DNA Forkortelse for deoksyribonukelinsyre (deoksyribonucleic acid), et langt, trådformet molekyl som finnes i cellene. DNA kan betraktes som en enorm database som inneholder informasjon om hvordan proteinene skal bli. Denne informasjonen er kodet og lagret i gener. I én enkelt menneskecelle er det nesten to meter DNA-tråd. Funksjonell genomforskning Kartlegge og forstå genenes funksjon og samspillet mellom dem og deres produkter. Gen En liten del av arvestoffet eller DNA-tråden som inneholder informasjon om hvordan et bestemt protein eller deler av et protein skal bygges opp. Koden for oppbygging av proteinet bestemmes gjennom bokstavrekkefølgen på basene/nukleotidene. Proteinets struktur avgjør hvordan proteinene virker. Samspillet mellom proteinene bestemmer organismens egenart, dvs hvordan vi er og ser ut.

3 Genetikk Arvelære. Genetisk kode Det biokjemiske grunnlaget for informasjon om hvordan cellen skal bygge opp sine proteiner (fig. 3). Hver aminosyre i et protein bestemmes ved hjelp av kombinasjoner av tre baser langs DNA-molekylet. Genmodifiserte organismer (GMO) Mikroorganismer, planter og dyr hvor den genetiske koden er endret. Gen- og celleteknikk kan forandre organismens egenskaper direkte, eller gjøre den i stand til å produsere spesifikke stoffer. Genom Omfatter alt arvestoff (DNA) i en celle, dvs all informasjon som trengs for å lage en ny organisme. HUGO Human Genom Project Et gigantisk internasjonalt vitenskapelig prosjekt som har kartlagt menneskets samlede arvemasse. Kromosomer Cellenes arveanlegg finnes i tettpakkede nøster av DNAtråd med alle genene. Hos mennesket er DNA-tråden delt opp i 46 kromosomer som er ordnet i 23 par. 22 av disse er felles for menn og kvinner, mens det siste paret er kjønnskromosomer. Kvinner har to X-kromosomer, mens menn har ett X- og ett Y-kromosom. Mutasjon Endringer i arvestoffet som kan oppstå spontant, eller ved påvirkning av arvestoffet ved ultrafiolett stråling, radioaktiv stråling eller visse kjemikalier. Slike endringer skjer hele tiden. Mutasjoner er årsaken til mange arvelige sykdommer. Nukleotider DNA-molekylet ligner på to lange perletråder som ligger tvunnet inntil hverandre i en spiral. Perlene, som er byggeklossene i DNA-trådene, kalles nukleotider. Nuklotidene består blant annet av baser.

4

5

6 Proteiner En gruppe stoffer som finnes overalt i alle organismer. Proteinene er bygd opp av aminosyrer og har ulike oppgaver i organismen. Proteiner er både byggematerialer, «håndverkere» (enzymer) og «postbud» (hormoner). Ribosomer For å lage nye proteiner oversettes DNA-tråden til et budbringermolekyl, mrna (fig. 2). Ribosomet fester seg på denne og leser av koden for aminosyresammensetningen i et protein. Stamceller Udifferensierte (umodne) celler som ved riktig behandling kan bli til forskjellige typer celler eller nytt vev. Stamceller kan isoleres fra befruktede egg, navlestrengblod, aborterte fostre eller benmarg. Stamceller brukes i dag for eksempel ved behandlig av kreft, til å dyrke ny hud etter brannskader eller ny brusk i ødelagte knær. Transgene organismer Organismer som inneholder arvestoff fra en annen art i tillegg til foreldrenes arvestoff. Det ekstra arvestoffet er innført ved hjelp av genteknologi. TEKNOLOGIER Bioteknologi All teknologi som bruker mikroorganismer, plante- og dyreceller eller deler av disse til å framstille eller modifisere produkter, til medisinske formål, til å endre planter og dyrs egenskaper og til å utvikle organismer for spesifikke formål. Betegnelsen moderne bioteknologi inkluderer genteknologi. Celleteknologi Teknikker som brukes for å dyrke, sammensmelte eller endre celler. DNA-sekvensering Metode for å bestemme rekkefølgen av baser i DNAmolekylet.

7 Embryoteknologi Teknikker som brukes for å befrukte egg og behandle befruktede egg. Genkartlegging Identifisering og lokalisering av gener på kromosomene. Genmodifisering En styrt forandring av ett eller flere gener i en organisme. Genteknologi Teknikker som tillater at arvestoffet (DNA) isoleres, karakteriseres, settes inn i levende celler, mangfoldiggjøres og uttrykkes. Med genteknologi kan gener overføres på tvers av biologiske artsgrenser. Genterapi Teknikker som gjør det mulig å erstatte et ødelagt gen med et gen som fungerer. Genterapi kan brukes til å behandle arvelige sykdommer, kreft og infeksjonssykdommer. Dersom feilen rettes opp i kroppsceller (somatisk genterapi), arves ikke endringene. Genterapi på befruktede egg gir derimot arvelige endringer. Gentester Metode for å karakterisere arvestoffet hos et individ. Brukes blant annet til diagnostikk, til å kartlegge slektskap og i rettsmedisin. Kloning Teknikker for å lage kloner, dvs arvemessig identiske organismer eller celler. Reproduktiv kloning Å lage en ny kopi av et allerede eksisterende individ. Terapeutisk kloning Å bruke kloningsteknikker for å framstille stamceller for bruk i behandlingsformål.

8 Biotek Norge 2020 et fremtidsprosjekt Kontaktperson: Berit Johne Tlf /mobil e-post: FUGE Funksjonell genomforskning i Norge 9/2004. Opplag: Design: Design et cetera AS. Illustrasjon: birgitte.kolbeinsen@melkeveien.no. Trykk: TS Trykk AS Kontaktperson: Steinar Bergseth Tlf /mobil e-post: stb@forskningsradet.no Stensberggata 26 Postboks 2700 St. Hanshaugen 0131 Oslo