Сабақ жоспары: Материалмен таныстыру
жүктеу/скачать 473,26 Kb.
|
Жақсыбаева Мақпал Биоинженерия микроорг.методичка
- Бұл бет үшін навигация:
- Практикалық сабақ 1 Продуценттер штаммдары туралы түсінік Жұмыстың мақсаты
- Сабақ жоспары: 1. Материалмен таныстыру. 2. Мұғаліммен бірге материалды талдау. 3. Жұмыс туралы есеп. Тапсырмалар
- Теориялық материал: 1. Өндірістік штамм-продуценттердің құрылу себептері
|
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ ҚАРАҒАНДЫ МЕМЛЕКЕТТІК ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ Өнеркәсіптік экология және химия кафедрасы Ивлева Л.П., Ерниязова Б.Б ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР практикалық (семинарлық) сабақтарға арналған SPShP 3214 “Микроорганизмдердің биоинженериясы” Модуль МВ 8 – “Биотехнологиялық әдістер” “Биотехнология” – 5В070100 мамандығының студенттеріне арналған Қарағанды 2016 Практикалық сабақ 1 Продуценттер штаммдары туралы түсінік Жұмыстың мақсаты: Қазіргі кезеңде өнеркәсіптік штамм-продуценттерді құрудың мәселелері мен болашағын қарастыру. Сабақ жоспары: 1. Материалмен таныстыру. 2. Мұғаліммен бірге материалды талдау. 3. Жұмыс туралы есеп. Тапсырмалар: 1. Өндірістік штамм-продуценттердің пайда болу себептерін қарастыру; 2. Прокариоттық бактерия жасушасы мен эукариоттың құрылысын зерттеу ашытқы жасушасы; 3. Прокариоттар мен эукариоттардың салыстырмалы сипаттамасын жасаңыз жасушалар. Теориялық материал: 1. Өндірістік штамм-продуценттердің құрылу себептері. Биотехнология биологияның қарқынды дамып келе жатқан салаларының бірі. Әзірге әлемде антибиотиктер мен аминқышқылдарын өндіретін 3000-нан астам компания құрылды. Ферменттер және басқа да биологиялық белсенді заттар. Микроорганизмдер – бактериялар, ашытқы және микроскопиялық жіп тәрізді саңырауқұлақтар биотехнологияның негізгі өндірістік объектілері болып табылады. Ежелгі заманнан бері адам микроорганизмдердің қызметін нан пісіру және сыра қайнату, шарап пен сірке суын алу, сүт қышқылы өнімдерін дайындау үшін пайдаланды. Микроорганизмдер жоғары өсу қарқынына ие, арзан қоректік орталарда өсуге қабілетті және жоғары жылдамдықпен және тиімділікпен жүретін пластикалық метаболизмге ие. Мысалы, ішек таяқшасы жасушаларында субстрат көміртегінің жасуша биомассасының көміртегіне айналу тиімділігі 70% құрайды. Мұның бәрі әртүрлі биологиялық белсенді заттарды өндіруде микроорганизм жасушаларын пайдаланудың алғы шарттарын қамтамасыз етеді. Дегенмен, жасуша метаболизмі қатаң және нақты реттеуге бағынады. Микроорганизмдер жасушаның өсуі мен бөлінуіне қажетті бастапқы метаболиттердің мөлшерін синтездейді. Микроорганизмнің штаммын өнеркәсіптік өндіруші ретінде пайдалану үшін бұл ереже қажетті метаболиттің максималды мөлшерін алу үшін жасушаның биосинтетикалық аппаратын пайдалану, яғни үздіксіз синтез жасау үшін өзгертілуі керек. Егер бізді қызықтыратын метаболиттің биосинтез жолы және оның реттелуі белгілі болса, бұл мәселені шешу айтарлықтай жеңілдетіледі, бұл продуцент геномын қажетті мутациялармен қанықтыру арқылы осы синтездің белгілі бір кезеңдерін реттеуді жою тәсілдерін жасауға мүмкіндік береді. Ұзақ уақыт бойы микроорганизмдердің өнеркәсіптік штаммдарын өндіру жасуша геномына индукцияланған мутацияларды енгізуге және ең жақсы нұсқаларды таңдауға негізделген. Бұл әдіс өте еңбекқор және ұзақ уақыт алуы мүмкін.Дегенмен, оны қолдану метаболиттер өндірісінің деңгейінің айтарлықтай артуына әкеледі. Осылайша, пенициллин продуценттерінің штаммдарын кезең-кезеңімен таңдаудың көмегімен микроорганизм штаммының белсенділік деңгейі 100 U/ml-ден 40 000 U/ml дейін көтерілді. 70-жылдардан бастап өткен ғасырда гендік инженерия әдістерін қолдана отырып, әртүрлі биологиялық белсенді заттардың продуценттерінің штаммдарын мақсатты түрде құру басталды. Алғашқы продуценттік штаммдар ішек таяқшасының жасушалары негізінде құрастырылды. 1977–1979 жж осы бактериялардың негізінде соматостатин, инсулин және адамның өсу гормонын өндіретін штаммдар жасалды. Қазіргі уақытта гендік-инженерлік продуценттік штаммдар құрастырылған микроорганизмдердің ауқымы айтарлықтай кеңейді. Микроорганизмдердің продуценттерді таңдау объектісі ретіндегі басты артықшылығы эукариоттармен салыстырғанда генетикалық аппаратты ұйымдастырудың қарапайымдылығы болып табылады. Сондықтан өсімдіктер мен жануарлар жасушаларында гендерді клондау олардың микроб жасушаларында бірінші реттік клондау негізінде жүзеге асырылады. Қазіргі заманғы продуценттерді таңдау әдістері in vivo және in vitro генетикалық дизайнға негізделген.
Микроорганизмдермен селекциялық жұмыстың стратегиясы адамға пайдалы кейбір қасиеттері бар (бағалы қосылыстардың синтезі, жоғары өсу қарқыны, арзан және қолжетімді субстраттарды ассимиляциялау қабілеті және т.б.) табиғи формаларды іздеу, сондай-ақ оларды одан әрі жетілдіру болып табылады. , олардың негізінде өндірістік штаммдарды құру. Бұл мәселе әдетте жасушаның зат алмасу белсенділігінің реттелуін өзгерту арқылы шешіледі. Продуценттік селекцияны дамытудың қазіргі тенденциялары – классикалық селекцияның биологиясының іргелі салаларының соңғы жетістіктерін классикалық селекция әдістерімен үйлестіре отырып, қажетті қасиеттері бар өнеркәсіптік штаммдарды жобалау. жүктеу/скачать 473,26 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|