Biotehnoloogia praktikum

Esmaspäeval, 17.novembril käisime taaskord Zooloogiamuuseumis, seekord tutvusime aga veregruppide määramisega ning saime natuke rohkem teada bakteritest.
Kõigepealt rääkis üks meesterahvas meile verest ja veregruppide määramisest, kuid et me asjast paremini aru saaksime, lasi ta meil endil veregruppide määramise kohe järgi proovida.
Jagunesime paaridesse ja pidime üksteiselt verd võtma, kuid kuna mina eriti verd ei talu, siis ei võtnud verd ja ei lasknud ka endalt verd võtta, kuid sain asjast aru. Esialgu öeldi meile, et verd võetakse alati sellest käest, mida kasutatakse vähem, enamasti vasakust käest ja alati 3.-või 4.-sõrmest (pöidlast lugedes). Sõrm jagatakse liigeste järgi kolmeks falangiks ja verd võetakse kõige ülemisest falangist. Kuna näpunahk on küllaltki paks, tuleb nõel nahast läbi suruda, aga mitte väga tugevalt vajutades. Nõel tuleks näpu sisse torgata umbes 15-kraadise nurga alt. Siin siis nimekiri asjadest mida me kasutama pidime:1) Salvrätik- nö. laudlinaks
2)Kummikindad- hügieen on väga tähtis
3)Veregrupiplaat- selline plaat, kuhu saab tilgutada 3 sorti lahuseid ja nende lahuste sisse omakorda ühe tilga verd
4)Skarifikaator- nõel
5)Kuiv vatitükk ja piiritusega vatitükk (nahapinna puhastamiseks)
6) Histoloogiline klaas- klaas, millega sõrmelt veretilk ära võtta ja mille abil see veretilk lahusesse viia
Esiteks tuli veregrupiplaadile tilgutada 1-2 tilka füsioloogilist lahust (0,9%-line NaCl lahus), 1 tilk sinist ehk antiA antigeenidega lahust ja 1 tilk kollast ehk antiB antigeenidega lahust. Seejärel tuli puhastada selle sõrme pind, kust verd hakatakse võtma, piiritusega vatitükiga ning uuesti kuiva vatitükiga kuivatada. Siis torkasime nõelaga näppu, esimese veretilga pühkisime sõrmelt ära, järgmised kolm tilka eemaldasime histoloogilise klaasi erinevatesse nurkadesse. Nüüd lisasime kolm veretilka eespool mainitud lahustesse. Et veri paremini lahusega seguneks, üritasime ettevaatlikult veregrupiplaati keerutada. Tuli jälgida, mis muudatused verega toimuvad, vaadata, kas sinises ja kollases lahuses toimunud muudatused on füsioloogilises lahuses toimunust erinevad. Minu paarilise veri oli kollases ehk antiB antigeenidega lahuses tükiline, sinises ehk antiA antigeenidega lahuses muutus veri pruunikaks, kuid tükki ei läinud. Järelikult on minu paarilisel B-veregrupp. Spetsialist rääkis meile veel pisut vere olemusest. Näiteks vereülekandel võiks verekogust tegelikult asendada ka füsioloogiline lahus või plasmad, kuid ometi tahetakse haiglates doonorverd. Verd kantakse üle erütrotsüütide ehk punaliblede pärast, kus on 30% hemoglobiini, mis transpordib hapnikku ja hapnik on organismile hädavajalik.
Veri ise koosneb 55% ulatuses plasmast ja 45% ulatuses rakkudest. Rakkude koguhulk verest on hematokrit, millest erütrotsüütide hulk on 4*5,5*10¹² l kohta. Veres on ka leukotsüüdid, mille eesmärk on immuunkaitse ning ka trombotsüüdid, mis tagavad vere hüübimise. Erütrotsüüdid transpordivad ka süsihappegaasi, tekib reaktsioon, mille saadused on vesinikioon ja karboanhüdraas.
Leukotsüüdid tagavad rakulise kaitse, neis on immuunoglobüliinid, mis toodavad antikehi. Erütrotsüüdi pinnal on hulk molekule (olenevalt veregrupist: A-või B- või AB-antigeenid). ABO süsteem avastati 1900. aastal Landsteineri poolt.
Antigeenne aktiivsus on ainult siis, kui olemas on ka antikehad. Nüüd siis väike tabel veregruppide seletamiseks:


Veregrupp Raku pinnal Plasmas


A antiA antigeen B-antikeha


B antiB antigeen A-antikeha


AB antiA ja antiB antigeenid -


0 - A ja B antikehad





Vale veregrupi ülekandmisel organismis hävitatakse erütrotsüüdid. Tänapäeval kantakse üle ainult erütrotsüütide mass (saadud tsentrifuugimisel), kus on ka vähene leukotsüütide hulk.Vale veregrupi ülekandmisel tegelikult surra ei saa, sest korraga antakse inimesele ainult 400ml verd, mis on üsna väike kogus.
Verel on punane värvus, sest hemoglobiinis on hapnikuga rikastatud raud, mis värvuse annab. Hemoglobiinid on 4mol hapnikku ja 1mol rauda. Mida vähem hapnikku on veres, seda tumedam on veri.
Verd liigitatakse ka Rh negatiivseks ja Rh positiivseks. Umbes 85% inimestest on Rh negatiivse verega. Rh negatiivse vere plasmas antikehasid algselt pole. Kui ema veri on Rh negatiivne ja lapse veri Rh negatiivne, siis raseduse ajal ei juhtu midagi, sünnitusel aga puutuvad erinevad vered kokku. Teise lapse sünd võib halvasti lõppeda, sest ema veri hakkab lapse veres leiduvaid rakke hävitama ja kahjustab last. Meditsiiniliselt on olukord siiski lahendatav (antikehad Rh vastu).


Mõned lingid:

http://wiki.e-tervis.ee/wiki/index.php/Veregrupid

http://et.wikipedia.org/wiki/Veregrupidieet




14.novembril toimunud tunni lõpus pidime tegema õhukülvi. Meile anti sellised karbikesed, mille sees oli sööde. Sööde loob bakterite eluks väga hea keskkonna. Sest sööde koosneb seerumist ehk verest saadud vedelikust, kus on olemas nii süsivesinikud, valgud kui ka mineraalid. Pidime selle karbiga mööda maja või väljas ringi käima, et sinna erinevaid baktereid koguda. Seejärel panime karbile kaane peale, karbid viidi toatemperatuuril pimedasse kappi. Kõige kiiremini kasvavad bakterid temperatuuril 37ºC, umbes 24h jooksul peaksid tulemused näha olema. Kuna aga meil jäi nädalavahetus vahele, siis pandigi need karbikesed toatemperatuurile. Enne, kui võisime oma karbikesi näha, rääkis meile üks naine, mida nemad bakterite abil korda on saatnud.
Kohtla-Järvel on suured tuhamäed, mis tekivad kivisöega kütmisest. Põlevkivist toodetakse keemiat, alles jääb jääkaine (poolkoks), mis viiakse samuti mäkke. Nende tuhamägede juures on ka nn. õlijärved. Lehmad söövad reovee lähedal olevatel karjamaadel ja nii puutume ka meie kogu selle saastatusega kokku. Poolkoksimäe probleem ongi saastatus, mis satub nii õhku, pinnavette kui ka põhjavette (kuni Soome laheni välja). Üks grupp inimesi uuriski, kas bakterite abil oleks võimalik neid tuhamägesid hävitada. Selle jaoks tehti 4 katselappi (muru, liiv jne).
Biolagundamisel on 3 olulist punkti:*Lagundatava ühendi struktuur
*Keskkond, kus lagundama hakatakse.
*Elusorganismid, kes lagundama hakkavad
Nendele lapikestele viidi erinevaid baktereid ja nähti ka tulemusi. Bakterid hakkasid toituma fenoolist ja õliühenditest, leiti mitmeid erinevaid mikroobi liike. Taimed katselapikestel mõjusid hästi mikroobide tekkele, need omakorda sõid ära kemikaale. Bakterite üldarv väga ei muutunud, kuid juurde tekkis spetsiaalseid lagundajaid.Kokku leiti 74 erinevat liiki mikroobe, millest
*Poolkoksis: 27 erinevat liiki
*Murul: 56 erinevat liiki Kattusid ainult 9 liiki mikroobe.
Ja kogu seda eelnevat protsessi nimetatakse fütoreneretsiooniks.
Tehti veel üks eksperiment: Kastmisel viidi keskkonda 1ml=100 miljonit bakterirakku. Iga grammi mulla kohta viidi seega juurde 10 000-100 000 rakku. Ka jõeveest isoleeritud väga head lagundajad viidi mulda. Katse efekt: õli oli rohkem ära söödud.
Veel nimetati meile kahe mikroobi nimed:

Pseudomonas putida- mikroob kastekannus
Escherichia coli- soolekepike ehk E.coli-bakter



Nüüd saime näha ka enda õhukülvi tulemusi.

Selline nägi välja meie karbike. On näha, et tekkinud on mitmeid moodustisi ja ühes nurgas võis leida isegi pisut hallitust. Meie karbis oli näha ka kollakaid laike. See värvus tulenes sellest, et mikroobid kaitsevad ennast pigmendi abil UV-kiirguse vastu. Kuna meie käisime oma karbiga pikalt ka õues, siis on üsna loogiline, et sinna ka värvusega mikroobe sattus. Mis elukad seal täpselt olid, ei osanud aga spetsialist öelda, teatades, et enne peab neid ikka natuke uurima. Igatahes soovitas ta karpe mitte lahti teha, sest ei tea kunagi, kui jubedad bakterid karpi sattuda võivad.
Sellega meie praktika ka lõppes. Peab ütlema, et jällegi oli väga huvitav tund, kuigi väsimus oli lõpuks ka juba tappev. Samas sain teada mitmeid selliseid asju, millest varem isegi kuulnud polnud või millesse polnud kunagi täpsemalt süvenenud. Jään praksiga jälle väga-väga rahule!

Geenitehnoloogia

Reedel, 14.novembril käisime Tartu Ülikooli Zooloogiamuuseumis täpsemalt tutvumas geenitehnoloogiaga. Noormees Kaarel, kes need 3 tundi läbi viis, oli väga sõbralik ja aktiivne ning tema jutust oli kohe võimalik aru saada. Klassiruum, kus me olime, oli küllaltki suur ja täis igasuguseid huvitavaid instrumente, mida me aga kohe näppida ei tohtinud. Esialgu tutvusime nende esemetega, mida meil oma katse läbiviimiseks vaja oli. Põnevaim nende seast oli kindlasti automaatpipett, millega päris pikalt harjutasime, et õige tunde kätte saaks. Automaatpipett on siis selline pipett, millel on võimalik ülitäpselt ära määrata aine kogus(mikroliitrites). Automaatpipette oli 4 erinevat varianti, igaühel neist oli isesugune näidik(10-100 mikroliitrit, …-1000 mikroliitrit jne). Alustuseks pidime pipetiga lihtsalt vett ühest tuubist (või siis tjuubist nagu Kaarel öelda armastas) teise tuubi tõstma. Kuna see kõigil väga hästi välja tuli võisime edasi minna katse juurde. Katse eesmärk oli DNA restrikteerimine, mis tähendab, et me lõikasime DNA mitmeks erinevaks osaks, et seda DNA-d oleks võimalik täiustada (teha DNA nt mingi haiguse suhtes vastupidavamaks).
Täpne juhis:
Ühte 1,5 ml tuubi pipeteerige kokku:
7µl vett
1µl lõigatavat vektorit
1µl spetsiaalset puhvrit
2µl ensüümi
3µl värvi
Tee vortex, fuugi alla ja pane proov inkubeerima õige temperatuuri juurde 30 minutiks.
Seletan siis lahti, mida kõik need üsna rasked sõnad tegelikult tähendavad.Lõigatav vektor on DNA. See pole mitte looma ega inimese DNA, vaid kasutasime hoopis bakteri faagi (ehk bakteri viiruse) DNA-d, millelt on viiruslikud geenid välja lõigatud, nii et inimene sealt mingit viirust ei saaks.
Spetsiaalne puhver on selline aine, mis loob sobiva keskkonna DNA lõikumiseks.
Ensüüm on ainevahetusreaktsioone põhjustav ja kiirendav orgaaniline aine. Iga laudkond sai erineva ensüümi, meie ensüümiks oli BsurΙ.
Niisiis lisasime kõik need ained tuubi kokku (v.a. värv, mille lisasime pisut hiljem) ja tegime vortexi. Vortex tähendab põhimõtteliselt seda, et segasime masina abil vektori, puhvri ja ensüümi korralikud segamini. Fuugist ei saanud ma eriti aru, kuid need tuubid läksid mingisugusesse aparaati, mis töötles seda segu veelgi. Viimaks panime tuubi 37°C juurde 30 minutiks inkubeerima. Kuna meil jäi 30 minutit ooteaega, siis seletas Kaarel, mille jaoks kogu see kupatus tarvilik on. Nimelt lõigatakse lõikeensüümiga rõngjas molekul katki ja viiakse molekuli sisse vajalik geen (geen, mida nt uurida tahetakse) ning seejärel viiakse see molekul omakorda bakteri sisse. Bakteris oleva genoomi kõrval hakkab see molekul tootma vajalikku valku (nii saadakse nt pesupulbrit ja mitmesuguseid ravimeid). Meie tegelesimegi siis sellega, et lõikasime lõikeensüümiga DNA katki. Erinevad ensüümid teevad erineva arvu lõikeid (1-11 lõiget). Inkubatsioon tehtud, lisasime saadud segule veel sinist värvi, et need lõiked hiljem korralikult nähtavad oleksid. Järgnes elektrolüüs vesivannis. Kõikide õpilaste segud pandi geelile vesivannis ning seejärel tehti elektrolüüs (see võttis umbes 15 minutit aega). Pärast veerandtunnist ootamist elektrivool katkestati ning vesivann kaeti mingisuguse kattega. Tuled kustutati ära ja kõigil oli võimalus näha oma helendavat DNA-d. Nimelt, elektrolüüsi tulemusena hakkasid DNA-d liikuma (lühikesed ehk mitme lõikega molekulid liiguvad kiiremini ja pikad ehk ühe-kahe lõikega molekulid liiguvad aeglasemalt). Mida rohkem lõikeid ensüüm tegi, seda kaugemale jõudis ka DNA ning seda kõike oli pimedas võimalik näha. Kokkuvõttes ütles Kaarel, et kõigi töö tuli suurepäraselt välja. Minule jäi sellest õppekäigust jällegi ainult väga hea mulje, sest me saime niipalju asju ise, oma kätega teha, mitte ei pidanud lihtsalt kuulama ja vaatama. Just igasugused põnevad masinad ja võimalus hiljem tehtu tulemust oma silmaga näha, tegid selle õppekäigu eriti nauditavaks. Sain ka palju huvitavat teada, nii et reedese päeva võib igati kordaläinuks tunnistada. Aitäh õpetaja Tokkole ja Kaarlile, kes meile niisuguse huvitava tunni pakkusid.
Mõned lingid, kust natuke lisa lugeda:
http://et.wikipedia.org/wiki/Ens%C3%BC%C3%BCm
http://www.bio.davidson.edu/Courses/Molbio/MolStudents/spring2003/Keogh/plasmids.html
http://www.chromdb.org/rnai/vector_info.html

Ja mõned pildid:

Eesti Maaülikool ehk EMÜ (Endine EPA - Eesti Põllumajandusakadeemia)

Neljapäeval, 23. oktoobril käisime Eesti Maaülikoolis tutvumas mikromeiereiga. Mikromeierei on EMÜ Veterinaarmeditsiini ja loomakasvatuse instituudi, toiduteaduse ja -hügieeni osakonna õppe-, katse- ja arendustöö laboratoorium, mis käivitati alles 2007 aasta septembris.
Mikromeiereis tehakse nii regulaarset õppetööd, täiendõpet kui ka teadustööd. Mikromeiereis saab lahendada Eesti piimatööstuste probleeme (nt. üliõpilaste uurimustööde kaudu). Meie giid rääkis ka, et „Tere“ piimatööstus on käinud mikromeiereis osasid tooteid välja töötamas.
Meie ekskursioon algas sellega, et pidime jalga panema sinised kilesussid ja oma käed väga hoolikalt ära pesema, sest piima sisse ei või mingil juhul pisikuid sattuda. Seep, millega oma käed pesime, lõhnas tugevalt piirituse järgi, ja seda seetõttu, et piiritus tapab baktereid kõige efektiivsemalt. Võimalikud bakterid hävitatud, kuulasime väikest loengut sellest, mis täpselt piimaga enne kauplusesse jõudmist juhtub. Pärast loengut nägime aga kõike oma silmaga ning saime ka ise osasid asju proovida. Nüüd kõigest sammhaaval.
Kõigepealt tuuakse piim tohutute autodega kohale, seejärel pumbatakse piim autodest mahutitesse ja mahutitest omakorda läheb piim ringlusesse. Esimese sammuna määratakse piima rasvaprotsent masina abil. Ka meie mõõtsime piima rasvaprotsendi, milleks saime 4,38%. Poepiim pole aga teatavasti nii rasvane, seetõttu tuleb piim lahjendada. Edasi läheb piim separaatorisse, kus piimast eraldatakse koor ja lõss. Kuna koor on lõssist raskem, siis piimast saadud koor eraldub alumist kraani mööda ja lõss ülemist kraani mööda.
Separaator.
Proovisin ka ise eraldunud koort ja pean ütlema, et minu arvates ei olnud see eriti maitsev.
Nüüd lisatakse löss lehmapiimale (mida pole separeeritud) ja mõõdetakse uuesti piima rasvasisaldus. Kui see klapib soovituga, siis võib piima edasi töödelda.
Edasi läheb piim homogenisaatorisse, kus piimas olevad suured rasvatilgad suure rõhu all (kuni 70 bar) pikaks venitakse, nii et hiiglaslikud rasvatilgad lagunevad väiksemateks rasvatilkadeks, mis ei suuda enam piima pinnale tõusta (Maapiima puhul tekib piima pinnale seismisel väga kiiresti rasvakord).
Homogenisaator
Viimaks piim pastöriseeritakse, mis tähendab, et piima kuumutatakse temperatuuril 72-74°C 15-20 sekundit, et häviksid piimas olevad bakterid. Mõnikord kasutatakse ka kõrgkuumutamist, mis tähendab, et piima kuumutatakse 1-3 sekundit temperatuuril ~144°C. Pastörisaatori juures on huvitav see, et kohe kui piim on kuumutatud, jahutatakse see uuesti maha. Pastörisaatoris on nimelt ka külma veega täidetud anum ja kui piim mööda toru sellest anumast läbi läheb, jahtub ta maha.
Pastörisaator
Kõik seadmed vastavad tänapäeva hügieeninõuetele, on tehnilistelt lahendustelt kaasaegsel tasemel ning on varustatud andurite ja kontrolleritega tüüpiliste parameetrite automaatseks mõõtmiseks, salvestamiseks ja arvutitöötluseks.
Sellega piimatöötlus lõpeb. Nüüd tuleb piim vaid pakendada ja poodidesse saata. Mugav, kas pole? Lisaks erinevatele piimatöötlemisseadmetele nägime veel mitmeid erinevaid seadmeid, mille täielikku tööprotsessi mõista ei suutnud. Kõige paremini jäi neist seadmetest meelde Jäätisemasin. Giid teatas meile veel ühe üsna jahmatava fakti: jäätis sisaldab 80% ulatuses õhku, nii et ostes jäätist, maksame kõik tegelikult õhu eest. Samuti rääkis meie noor giid, et tema ise on kaks korda jäätise tegemisel jänni jäänud, alles kolmandal korral sai ta masina tööpõhimõttele korralikult pihta. Üks kord olevat aga nii õnnetult läinud, et kogu labor oli jäätiseplöga täis…


Veel tutvustati meile vaakumaurutit. Antud masin eraldab mahladest kogu vee, nii et alles jääb ainult konsentraat. Kindlasti olete mahlapakkidel lugenud, et see mahl on valmistatud konsentreeritud õunamahlast. See tähendabki, et õunamahlast on vaakumaurutis välja aurutatud kogu vesi ja alles jääb puhas mahl ehk konsentraat.
Vaakumauruti

Veel saime uudistada võimasinat, juustuvanni ja sublimeerimisseadet.
Nii lõppes meie väike ringkäik. Tehnoloogia õpetaja uuris giidilt, mis saab neist inimestest, kes Maaülikooli piimatehnoloogiat õppima tulevad. Giid rääkis, et nn. piimaspetsialistidest on Eestis praegusel ajal väga suur puudus. Erinevad piimatööstused helistavad tudengitele alles õppimise ajal ja küsivad, kas õppurid ei tahaks neile tööle tulla. Enam ei võeta tööle inimesi tänavalt ja ei koolitata neid, sest inimesed kaotavad mõne aja pärast lihtsalt huvi ja lahkuvad töölt ning koolitusraha ongi jälle raisku läinud. Seetõttu otsitakse spetsialiste, neid aga on väga-väga vähe. Tudengid, kes Maaülikooli lõpetavad, võivad jääda Maaülikooli õppejõuks, kuid väga sageli saavad neist erinevates piimatööstustest tootearendusjuhid. Just nimelt, juhid…
Arvan, et õppekäik mikromeiereisse oli väga vajalik. Sain taaskord kogemuste ja teadmiste poolest rikkamaks. Samuti leian, et niiviisi oma silmaga näha ja käega katsuda on palju huvitavam, kui lihtsalt koolipingis istuda ja tuimalt õpetaja loengut kuulata. Loodan, et inimesed, kellel on võimalus, käivad ja kaevad ka ise, mis seal mikromeiereis siis ikkagi tehakse. Minu muljed on igati positiivsed.
Uuri lähemalt:
http://www.emu.ee/356229