Arv, bioteknologi og genteknologi

Det vi har gjort og veien videre

1. Forskning
2. Økosystemer
3. Næringsstoffene
4. Ernæring og helse
5. Stråling
6. Radioaktivitet
7. Arv
8. Bioteknologi- og genteknologi
9. Energi
10. Mobile energikilder
11. Bærekraftig utvikling

Arv, bio- og genteknologi

• Arvematerialet
• DNA-molekylet
• Variasjon i arvematerialet
• Arv
• Arv og miljø

Kapittel 7 og 8

• Bio- og genteknologi
• Genmodifiserte organismer
• Embryoteknologi
• Kloning
• DNA-testing og genterapi
• Etikk

7

8

Arvematerialet

DNA (deoksyribonukleinsyre)

• Et digert molekyl med form som en vindeltrapp (double helix)
• DNA-molekylet finnes i alle celler, i cellekjernen. Du har ca tusen millarder celler.
• Et menneske har 46 forskjellige DNA-molekyler som kalles kromosomer
• Består i utgangspunktet av svært enkle byggestener

De enkle byggestenene ATCG

• Fire nitrogenbaser: adenin, tymin, cytosin, guanin (PUGG!)
• Nitrogenbasene er kun trinnene i trappen
• To nitrogenbaser bundet sammen utgjør et trinn
• Adenin danner par med tymen, og cytosin med guanin
• Rammen i trappen består av sukkermolekyler og fosforsyremolekyler

Gen?

Gen

• Bestemt, avgrenset rekkefølge av nitrogenbaser i et DNA-molekyl
• Et gen er som regel en "oppskrift" på et protein
• The Human Genome Project
  • Et menneske har 22300 gener
  • Mennesket har repeterende seksjoner med DNA
  • Mindre enn 7% av proteinfamiliene er virveldyr-spesifikk

Kromosom

• Et menneske har 23 kromosomer fra mor og 23 fra far. 23 par, 46 til sammen.
• Fordi at kromosomer kommer i par kommer også gener i par

DNA

Hva er DNA?

• Oppskrifter på proteiner som kan kopiere seg selv
• Når celler gjennomgår mitose får de nye cellene nøyaktig kopier av alle DNA-molekylene til morcellen
• Kopieringen starter ved at et enzym bryter opp bindingene mellom baseparene
• Ved hjelp av et annet enzym blir så hver DNA-halvdel bygget opp til et nytt DNA-molekyl
• Hver byggesten (A, T, C, eller G + sukker og forfor) har fast følge

Dannelse av proteiner

• Genene er oppskrifter på proteiner
• Disse proteinene bestemmer egenskapene til et individ
• Grunnen til at proteinene bestemmer dette er fordi at cellene er bygget opp av proteiner
• I tillegg er mange proteiner enzymer, og det er enzymer som får kjemiske reaksjoner til å gå

Kort repetisjon av proteiner

Hva husker dere fra før av?

Mer om proteiner

• Egenskapene til et protein er bestemt ikke bare av hvilke aminosyrer det består av, men også rekkefølgen.
• Siden det er 20 aminosyrer som bygger opp proteinene må det finnes en kode for hver av dem
• Nitrogenbaser leses i grupper på tre. Dette gir 4³ = 64 mulige kombinasjoner, som er mer enn nok
• Hvert protein kan bestå av hundrevis av de 20 aminosyrene, i alle mulig rekkefølger. Det er m.a.o. nesten ikke grenser for hvor mange forskjellige proteiner som kan lages

Proteinsyntese

1. Det lages en kopi av et gen: m-RNA (messenger ribonucleic acid) som likner på DNA, men har U (uracil) i stedet for T (tymin).
2. m-RNA-molekylet sendes ut i cytoplasma og legger seg på et ribosom. Har dannes aminosyren. DNA blir værende i kjernen.
3. Aminosyren bindes til et transportmolekyl, t-RNA. Det finnes minst én type t-RNA for hver aminosyre.
4. t-RNA bringer aminosyrene dit de skal og kobler dem sammen i riktig rekkefølge. Etterhvert har man en lang kjede - et protein.

Variasjon i Arvematerialet

Mutasjoner og kjønnet formering

• To individer som likner har likevel forskjellige gener
• Avkommet fra samme far og mor vil alltid ha forskjellige gener. Barnet vil alltid bli et unikt individ med arvestoff som aldri har eksistert før.
• Helt nye gener oppstår kun ved mutasjoner.
• En mutasjon er en feil som kan oppstå i genene
• Mutasjoner er sjeldne og de fleste er skadelige, men mutasjoner er likevel en forutsetning for naturlig utvikling

Meiose - dannelse av kjønnsceller