Funderingar
7) Varför måste antalet kromosomer halveras när könsceller bildas?
8) Förklara varför cellkärnan har ett jämt antal kromosomer.
9) Fundera över namnen på de olika typerna av celldelning, "vanlig celldelning" och "reduktionsdelning". Varför har man valt de namnen ?
10) Förklara varför barn liknar både mamma och pappa.
11) Försök förklara varför syskon alltid är lite olika trots att de har mamma föräldrar.

Att flytta gener - Genteknik

Genforskarna har utvecklat en teknik för att överföra gener från en organism till en annan. Genom att flytta mänskliga gener till bakterier kan man i dag framställa en rad läkemedel som tidigare var mycket svåråtkomliga. Med denna metod har man bland annat lyckats skapa bakterier som snabbt och billigt tillverkar mänskligt insulin. Ett annat exempel på detta är tillväxthormoner. Dessa kunde förr bara framställas ur hypofysen från döda människor. Nu kan de däremot massproduceras med den ny teknik till ett mycket lågt pris.

1) Fundera en stund över för och nackdelar med den nya tekniken för att producera tillväxthormon.

Gener kan överföras från en organism till en annan med hjälp av en mikroinjektion. Då sprutas DNA-fragment antingen direkt in i cellkärnan eller så används bakterier för att föra in nya gener i mottagarorganismen.

De verktyg som används for att flytta gener från en organism till en annan, eller egentligen från en cell till en annan cell, är enzymer. Enzymer klipper av DNA-molekylen på önskvärt ställe.

Enzymerna upptäcktes i slutet av 1960-talet hos bakterier. Bakterierna använder enzymerna till försvar mot inträngande virus. Enzymerna klipper sönder virus-DNA så att de inte kan föröka sig. Denna egenskap hos enzymerna utnyttjas idag inom gentekniken. För att sedan sammanfoga de nya DNA-bitarna används andra enzymer.

Forskarna skapar inte bara bakterier med nya gener utan även växter och djur förändras på liknande sätt. Man har exempelvis fört över en mänsklig gen från bröstcancer till möss. Dessa cancermöss används som försöksdjur inom cancerforskningen eftersom de snabbare utvecklar sjukdomen.

Man har också lyckats skapa en ko som med hjälp av mänskliga gener producerar en mycket speciell mjölk. Mjölken innehåller ett mänskligt protein som ges till blödarsjuka för att lindra deras sjukdom.

En svensk asp har fått en gen från en ishavsfisk. På så sätt hoppas man skapa träd som tål vinterkylan bättre. Fiskgenen innehåller ett ämne som gör att cellerna inte fryser sönder även om temperaturen är flera grader under noll.

Kanske får vi så småningom äpplen som smakar banan, djur som är gröna av klorofyll eller bakterier som skapar kemiska stridsmedel? Får människan äntligen vingar? I framtiden är det kanske bara vår fantasi som sätter gränser.

Genteknik - hot eller möjlighet

Genom att korsa utvalda individer med varandra har människan på konstgjord väg avlat fram "fördelaktiga" individer, exempelvis kor som ger extra mycket mjölk eller sädesslag som tål kyla. Med genteknik kan man i dag flytta arvsanlag mellan olika organismer.

Innan du gör den här uppgiften bör du läsa en del om genteknik.

1) Skriv ner (diskutera gärna med en kompis) vad du tycker är bra respektive dåligt med moderns genteknik. Välj exempel från växtförädling, husdjursavel, djuravel, nya mediciner…

2) Diskutera om utseende och egenskaper hos några hundraser ni känner till. Många hudraser har avlats fram av människan. Visste du exempelvis att vissa bulldoggar inte kan föda valpar på normalt vis som följd av människans framavel av just denna art. Tror ni alla hundar trivs? Känner ni till någon djurart som kanske skulle kunna lida till följd av att människan avlat fram just denna arten för att fylla ett behov vi har?

3) När bör det vara motiverat att göra genetiska experiment? Vilka regler tycket ni bor finnas nar man gör experiment med anlag?

Genterapi

Vid genterapi ersätts eller separeras en skadad gen. Metoden kan liknas vid en transplantation, där endast en gen överförs. Genterapi prövades första gången på en människa år 1990. Då fick ett barn med nedsatt immunförsvar en felaktig gen ersatt med en fungerande. Utbytet skedde i en vit blodkropp. Den vita blodkroppen togs ut ur barnets kropp och man tillsatte en frisk gen till denna. Den modifierade vita blodkroppen lät därefter förökas vilka senare återinfördes till barnet och immunbristen avhjälptes. Blödarsjuka och Cystisk Fibros är också sjukdomar som kan behandlas med genterapi.

Genterapi, dvs. att ersätta en skadad eller felaktig gen med en korrekt kan låta enkelt men är i själva verket något mycket komplicerat. Enklast vore att ersätta den skadade genen redan i det befruktade ägget, eftersom alla celler i kroppen hos den blivande individen då kommer att bära den nya genen.


22) Varför är det lättare att ersatta den skadade genen med en ny redan i det befruktade ägget?
23) Är det bra att göra detta? För och nackdelar…?


Detta är emellertid inte tillåtet med människoägg med tanke på de risker metoden kan medföra. I vårt land kan äggceller modifieras (ändras), men äggen måste då förstöras inom 14 dagar. Behandlingen måste i stället riktas mot någon typ av kroppsceller, ofta stamcellerna i benmärgen, vilka ger upphov till blodkropparna.

Genterapin kan användas mot en lang rad sjukdomar och forskarna har stora förhoppningar inför framtiden. En stor fördel är att behandlingen kan riktas mycket exakt, vilket ger färre biverkningar.

Snabbkopiering

En gen är knappt en tusendels millimeter lång, men innehåller ett komplett information om hur ett protein ska sättas samman. För att undersöka en gen behövs många kopior av den. Tidigare överförde man genen till en bakterie. När bakterien förökade sig kopierades också genen. Det var en krånglig och tidskrävande metod.

Numera kan generna snabbkopieras i provrör med en helt ny teknik, en så kallad kedjereaktion med hjälp av enzymer. På några få timmar tar man fram miljontals exakta genkopior. Mannen bakom den nya metoden, amerikanen Kary Mullis, fick nobelpris 1993. Tekniken han kom på är en förutsättning för HUGO-projektet (ett samarbetsprojekt för att kartlägga människans gener).

Samma metod används också föra att ta reda på om en person bär på en farlig smitta, exempelvis HIV. Dessutom kan ärftliga sjukdomar spåras och faderskap bestämmas. Eftersom alla människor har olika DNA används den också inom kriminaltekniken för att få fram genetiska fingeravtryck.

Forskare har lyckats att masskopiera DNA från en utdöd insekt som legat inbäddad i en bärnsten i över 20 miljoner år. Även om man ännu inte lyckats återskapa själva insekten är det spännande att leka med tanken. Kommer vi framtiden att se levande mammutar och dinosaurier, som sedan länge varit utdöda?

När brittiska forskare i början av 1997 lyckades kopiera ett vuxet får togs ett steg mot möjligheten att kunna återskapa utdöda djur. Forskarna tog ut en cellkärna från ett vuxet fårs cell och skickade sedan in denna i en befruktad äggcell som hade berövats sin egen cellkärna. Den befruktade äggcellen med den nya cellkärnan inplanterades sedan i livmodern på ett annat får som senare födde en kopia av det första fåret.

Om man för tanken vidare. Tänk om vi skulle hitta en oförstörd cell från tex. en djupfryst mammut, skulle faktiskt den här metoden kunna användas för att återskapa just den döda mammuten.

Genetisk ordlista

Arvsanlag, gen: En sekvens av DNA-molekylen, som innehar information om hur ett visst protein skall sammanfogas.

Arvsmassa: Samlingsnamn för alla arvsanlag eller gener hos en organism.

DNA (Deoxiribonukleinsyra): Namnet på den jättemolekyl som utgör en kromosom. Människan har 46 st kromosomer. 23 av dessa kommer från modern och 23 av dessa kommer från fadern.

Genetiska fingeravtryck: Om man en gång tex. Tagit fast en brottsling kan det vara bra att spara genmaterial från denne. Om vid ett senare tillfälle ett brott begås någonstans kan exempelvis upphittade hårstrån, blod eller annan vävnad från förövaren vara användbar. Genmaterialet härur kan jämföras med det tidigare arkiverade materialet från tidigare brottslingar. Om man har tur stämmer materialet överens och en brottsling kan fällas för brottet. I England har denna metod blivit standard och många fler brottslingar kan förknippas med brott. Sparat material f rån brott begånget för länge sedan kan nu få sin upplösning då den nya genbanken kan skannas av för likheter.

Genmanipulation: Sammanfattande benämning på de förändringar i gener som människan kan åstadkomma.

Genterapi: Utbyte eller reparation av skadade gener i valda celler, exempelvis reparera vita blodkroppar som senare återinförs i människokroppen.

Genetic Modified Organisms: Är en beteckning för organismer vars gener förändrats av människan.

HUGO: "Human Genome Organization", är ett internationellt samarbetsprojekt för att kartlägga människans gener. En ny privat grupp tyckte att den statliga "HUGO" gick för långsamt fram. De började sin verksamhet efter den statliga och är redan klara med kartläggningen.

Hybrid-DNA: DNA som skapas när en gen förs från ett DNA i en organism till ett DNA i en annan organism.

Kromosom: Betyder egentligen färgad kropp. Det finns i cellkärnorna och består av DNA (se ovan).

Kvävebaser: Gemensamt namn för de mindre molekyler som utgör "halva stegpinnar" i DNA-molekylen. Kvävebaserna heter adenin (A), tymin (T), Guanin (G) och cytosin (C).

PCR: Polymerase Chain Reaction. Namn på tekniken som används for att snabbkopiera DNA.

Restriktionsenzym: Namn på de enzymer som klipper av DNA-molekylen på speciella ställen.

Syntetiskt DNA: Av människan framställt, konstgjord DNA.

Transgena organismer: Beteckning på organismer som har fått en eller flera gener från andra organismer.

Mutation: Förändring av kvävebasföljden i DNA. Informationen har alltså blivit annorlunda. Detta har uppstått till följd av ex, röntgenstrålning, UV-strålning, gifter eller radioaktivitet, som plockat bort två korresponderande baspar i ett DNA.

Cancer: En mutation har skett i ett DNA. Informationen i den muterade cellen säger att celldelning skall fortgå obehindrat och okontrollerat. Svulsten som uppstår växer in i närliggande organ och skadar dessa.
Homozygot: Två lika anlag från föräldrarna.

Heterozygot: Två olika anlag från föräldrarna. Här är det ena anlaget dominant och det andra recessivt (vikande). Det dominanta anlaget avgör en viss egenskap hos barnet.

Fosterdiagnostik: Består i ultraljudsundersökning och bl.a. fostervattenprov. I ett fostervattenprov kan man om misstanke finns, skanna fostrets celler efter kvävebassekvenser som ger upphov till vissa ärftliga sjukdomar, ex cystisk fibros.

Mellanform eller "intermediär nedärvning": Uppstår då två anlag för samma egenskap är lika starka. Egenskapen mittemellan blir då resultatet. Exempelvis om ett vitblommigt lejongap (VV) korsas med ett rödblommigt lejongap (RR), får avkomman färgen mittemellan.

Gentester: Här skannar man DNA efter kvävebassekvenser som ger upphov till bl.a. ärftliga sjukdomar.

DNA-sond: En patient har en skum sjukdom. Man vet inte vilken bakterie eller virus som ger upphov. Bakterierna eller virusarna kan skannas efter kvävebassekvenser som är identiska med sekvenser hos sådana som är kända. Därefter vet man vilken sjukdom det rör sig om.

Mitos: Vanlig celldelning (en cell skapar en exakt kopia av sig själv)

Meios: Reduktionsdelning (en könscell skapar en cell med halv kromosom uppsättning, dvs. 23 st kromosomer). En spermie eller ett ägg har alltså denna kromosomuppsättning. Då en spermie och ett ägg förenas får barnet en fullständig kromosomuppsättning, dvs. 46 st.