Принципы подбора исходного объекта для селекции продуцентов Подготовка исходного штамма к селекции
Требования, предъявляемые к промышленным штаммам
жүктеу/скачать 34,28 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Селекция продуцентов аминокислот.
| Требования, предъявляемые к промышленным штаммам
Штаммы микроорганизмов, используемые в производстве, должны отвечать некоторым промышленным стандартам: 1. Штамм должен обладать подходящими технологическими характеристиками: высокой продуктивностью, высокой скоростью роста (коэффициентом выхода биомассы), температурной устойчивостью, кислотной устойчивостью. 2. Штамм должен быть фагоустойчив. 3. Штамм должен обладать генетической стабильностью. 4. Штамм должен расти на рентабельных (дешевых и доступных) субстратах. 5. Продукты микробиологического синтеза должны быть экологически безвредны для человека и окружающей среды. Селекция продуцентов аминокислот. Производство аминокислот – одна из перспективнейших отраслей микробиологического производства. Мировой объем производства аминокислот постоянно растет. Аминокислоты широко применяются в пищевой промышленности – в качестве усилителей вкуса и аромата, антиоксидантов и пищевых добавок; в сельском хозяйстве – в качестве кормовых добавок; в медицине – для терапии послеоперационных больных; в химической промышленности – в качестве исходных веществ при синтезе полимеров и производстве косметических средств. В промышленном масштабе аминокислоты получают в основном либо экстракцией из белковых гидролизатов, либо как продукты метаболизма микроорганизмов. Из микроорганизмов наиболее широко используемыми в биосинтезе аминокислот являются традиционные глутаматобразующие бактерии, а также некоторые штаммы р. Bacillus. Такие представители Enterobacteriaceae, как E. coli и Serratia marcescens, вошли в круг объектов для селекции лишь в последнее десятилетие в связи с развитием исследований их генетической организации. Глутаматпродуцирующие бактерии – непатогенные аэробы, сапрофиты – включают представителей нескольких родов: Corynebacterium, Brevibacterium, Micrococcus, Arthrobacter и др. Они объединены сходными таксономическими и биохимическими характеристиками, а также высокой степенью гомологии ДНК. Эти бактерии имеют неспорулирующие, грамположительные, палочковидные, неподвижные клетки. Они хорошо утилизируют многие сахара, органические кислоты, спирты. Главной особенностью бактерий этой группы является способность к продукции больших количеств глутаминовой кислоты, что коррелирует с потребностью в биотине. В генетическом отношении они изучены слабо, однако известно, что из систем генетического обмена наиболее успешно применяется рекомбинация на основе метода слияния протопластов. Обычно для повышения продуктивности этих микроорганизмов используют мутагенез с последующим отбором штаммов сверхпродуцентов определенных аминокислот. Альтернативным подходом является выделение и изменение специфических генов, кодирующих ключевые ферменты определенных биохимических реакций. Впрочем, такой генноинженерный подход может оказаться не столь простым. Так, в биосинтезе некоторых аминокислот могут участвовать несколько ферментов, которые активируются или ингибируются различными метаболитами, присутствующими в клетке. В такой ситуации трудно определить, какой фермент нужно модифицировать, чтобы увеличить выход конечного продукта. Кроме того, ученые пока не располагают исчерпывающими данными о биохимических свойствах этих микроорганизмов, а соответственно генно-инженерные подходы находятся на стадии разработки. В частности, только создаются экспрессирующие векторы и методики трансформации для этой группы микроорганизмов. Недавно у этих бактерий открыты плазмиды и разработана система для трансформации плазмидной ДНК (однако с низкой частотой). Показано, что плазмиды коринебактерий могут служить векторами для переноса генетической информации, что позволяет амплифицировать гены, а также дает возможность конструировать на их основе новые векторы, несущие чужеродный генетический материал, экспрессируемый в клетках глутаматпродуцирующих бактерий. Из штамма Corynebacterium glutamicum выделены умеренные фаги, показана возможность трансфекции протопластов нескольких штаммов бактерий, имеющих разные видовые названия. жүктеу/скачать 34,28 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|