Erinevus lehekülje "Transformatsioon (geneetika)" redaktsioonide vahel

resümee puudub
{{Koolitöö|14. novembril 2011|kool=TÜ loodus- ja tehnoloogiateaduskond}}
Molekulaarbioloogias mõistetakse '''transformatsiooni''' all raku geneetilist muutumist, mis johtub vaba, valkude poolt sidumata eksogeense DNA sattumisest väliskeskkonnast läbi rakumembraani rakku, kus see raku enda geneetilise materjaliga liidetakse ning võõrgeeni ekspresseeritakse. Transformatsiooni tuleb ette nii mõnede bakteriliikide puhul looduses kui ka sihipärase tegutsemise tulemusena laboris. Transformatsioon on yks <ref>[http://et.wikipedia.org/wiki/Johannes_Aavik, Johannes Aavik].</ref>; <ref>[http://et.wikipedia.org/wiki/Uku_Masing, Uku Masing].</ref> kolmest protsessist, mille käigus on võimalik võõr-DNA-d bakterirakku viia. Teisteks võimalusteks on konjugatsioon, mis ilmneb kahe bakteri otsesel kokkupuutel, ja transduktsioon, kus eksogeenne materjal viiakse bakterirakku bakteriofaagi abil. Baktereid, kes on võimelised
transformeeruma, nimetatakse kompetentideks.
Ka teisi rakke peale bakterite on võimalik transformeerida, näiteks taime- ja loomarakke, kuid eelistatum mõiste kirjeldamaks võõr-DNA
==Ajalugu==
Esmakordselt demonstreeris transformatsiooni toimumist aastal 1928 briti bakterioloog Frederick Griffith, kes tegeles kahe Streptococcus pneumoniae tyve uurimisega. Kui Griffith systis hiiri ohutu tyve (II-R) bakterite või kuumusega tapetud haigust tekitava tyve (III-S) bakteritega, jäid hiired ellu, kuid nende kahe kombinatsioon osutus hiirtele surmavaks. Surnud hiirte verest õnnestus tal isoleerida mõlema tyve elusaid rakke ning järeldas sellest, et mingi seaduspära järgi on võimalik yhe bakterityve muundumine teiseks. Tema mõtet arendasid edasi Oswald Avery, Colin MacLeod ja Maclyn McCarty, kes tõestasid aastal 1944, et tegu on geneetilise materjali ylekandega. Kasutades samu tyvesid, isoleerisid nad virulentse tyve DNA ja näitasid, et selle viimisest II-R tyvesse piisab, et kahjutu tyvi samuti virulentseks muutuks, kummutades sellega tol ajal laialt levinud arusaama, et valgud on pärilikkust kandvaks materjaliks. DNA hõivamist väliskeskkonnast rakku ja selle arvamist raku enese DNA hulka hakkasid nad nimetama transformatsiooniks. Algul suhtuti nende avastusse kyll suure umbusuga, kuid geneetiliste markerite kasutuselevõtt ja teiste geneetilise materjali ylekandemeetodite avastamine Joshua Lederbergi poolt <ref>[Lederberg, Joshua (1994). The Transformation of Genetics by DNA: An Anniversary Celebration of AVERY, MACLEOD and MCCARTY(1944) in Anecdotal, Historical and Critical Commentaries on Genetics. The Rockfeller University, New York, New York 10021-6399. PMID 8150273].</ref> (konjugatsioon 1947. ja transduktsioon 1953. aastal) veenis teaduskogukonda Avery tulemusi tunnustama.
Siiski oldi ysna veendunud, et Escherichia coli ei ole transformatsioonialdis. Alles aastal 1970 näitasid Morton Mandel ja Akiko Higa <ref>[Mandel, Morton; Higa, Akiko (1970). "Calcium-dependent bacteriophage DNA infection". Journal of Molecular Biology 53 (1): 159–162. doi:10.1016/0022-2836(70)90051-3. PMID 4922220].</ref>, et kaltsiumkloriidi lahusega töötlemise tagajärjel on E. coli võimeline väliskeskkonnast ilma faagi abita bakteriofaagi DNA-d inkorporeerima. Paar aastat hiljem tõestasid Stanley Cohen, Annie Chang ja Leslie Hsu, <ref>[Cohen, Stanley; Chang, Annie and Hsu, Leslie (1972). "Nonchromosomal Antibiotic Resistance in Bacteria: Genetic Transformation of Escherichia coli by R-Factor DNA". Proceedings of the National Academy of Sciences 69 (8): 2110–4. doi:10.1073/pnas.69.8.2110. PMC 426879. PMID 4559594].</ref> et sarnane meetod on efektiivne ka plasmiidse DNA puhul. Mandeli ja Higa meetodit arendas hiljem edasi Douglas Hanahan. <ref>[Hanahan, D. (1983). "Studies on transformation of Escherichia coli with plasmids". Journal of molecular biology 166 (4): 557–580. doi:10.1016/S0022-2836(83)80284-8. PMID 6345791].</ref> Kunstlikult tekitatud kompetentsuse võimalikkus E. coli kui laialdaselt kasutatava mudelorganismi puhul pani aluse mugava ja efektiivse metoodika arendamisele bakterite transformeerimiseks, mis võimaldab biotehnoloogias ja teadustöös kasutada varasemast oluliselt lihtsamaid molekulaarse kloneerimise võtteid. Praeguseks on transformatsiooni näol tegu igapäevase laboriprotseduuriga.
Transformatsioon elektroporatsiooni teel arendati välja 1980 aastate lõpul, tuues kaasa in-vitro transformatsiooni efektiivsuse tõusu ja võimaluse enamate bakterityvede transformatsiooniks.<ref>[Wirth, Reinhard; Friesenegger, Anita and Fiedlerand, Stefan (1989). "Transformation of various species of gram-negative bacteria belonging to 11 different genera by electroporation"].</ref> Molecular and General Genetics MGG. Uuriti ka taime- ja loomarakkude transformeerimise võimalusi, mis päädis esimese transgeense hiire loomisega aastal 1982, systides hiire embryosse geeni roti kasvuhormooni jaoks. <ref>[Palmiter, Richard; Ralph L. Brinster, Robert E. Hammer, Myrna E. Trumbauer, Michael G. Rosenfeld, Neal C. Birnberg & Ronald M. Evans (1982). "Dramatic growth of mice that develop from eggs microinjected with metallothionein−growth hormone fusion genes". Nature 300 (5893): 611–5. doi:10.1038/300611a0. PMID 6958982].</ref> Varajastel 70-dail avastati, et Ti-plasmiid Agrobacterium tumefaciensi rakkudes on põhjuseks, miks antud bakter taimedele kasvajaid tekitab. <ref>[Nester, Eugene. "Agrobacterium: The Natural Genetic Engineer (100 Years Later)". Retrieved 14 January 2011].</ref> Ti-plasmiid integreerub taime genoomi <ref>[Zambryski, P.; Joos, H.; Genetello, C.; Leemans, J.; Montagu, M. V.; Schell, J. (1983). "Ti plasmid vector for the introduction of DNA into plant cells without alteration of their normal regeneration capacity". The EMBO journal 2 (12): 2143–2150. PMC 555426. PMID 16453482].</ref> , kutsudes esile tuumorite teket. Asendades Ti-plasmiidis kasvajat tekitava geeni mõne muu huvipakkuva geeniga on võimalik A. tumefaciensiga taimi nakatades kaheiduleheliste taimede genoomi viia valitud DNA. Yheiduleheliste ja mõningate teiste A. tumefaciensi suhtes tundetute taimede transformatsiooniks kasutatakse elektroporeerimist ning mikro-injektsiooni <ref>[Peters, Pamela. "Transforming Plants - Basic Genetic Engineering Techniques". Retrieved 28 January 2010].</ref> Biolistilise meetodi ehk raku pommitamise geneetilise materjaliga kaetud metalliioonidega võttis 1990 aastal kasutusele John Stanford. <ref>[Voiland, Michael; McCandless, Linda. "DEVELOPMENT OF THE "GENE GUN" AT CORNELL". Retrieved 28th january 2010.].</ref>
 
 
28

muudatust