
- •1.Методы дезинтеграции клеток:физические,химические и ферментативные.
- •3.Области применения достижений биотехнологии.Перспективы развития биотехнологии.
- •4.Проблемы аэрирования,пеногашения,асептики и стерильности при различных ферментациях
- •8.Гибридомные биотехнологии в производстве биологически активных соединений.
- •10.Использование достижений генной инженерии в производстве белков для медицины и пищевой промышленности.
- •11) ) Принцинципы подбора биотехнологических объектов: модельные и базовые микроорганизмы, штаммы микроорганизмов, использующиеся в биотехнологии.
- •12)Основные требования, предъявляемые к системам, используемым для процессов ферментации
- •13.Практические задачи биотехнологии.Важнейшие этапы ее развития.
- •14.Типы и режимы ферментаций:периодические и непрерывные процессы.
- •15.Выделение и селекция микроорганизмов, продуцентов биологически активных
- •18). Приемущества и недостатки биотехнологических производств по сравнению с химическими технологиями
- •20)Векторные системы
- •22) Область применения ферментов в биотехнологических производствах
18). Приемущества и недостатки биотехнологических производств по сравнению с химическими технологиями
Преимущества производства органических продуктов биотехнологическими способами перед чисто химическими методами достаточно многогранны:
• многие сложные органические молекулы, такие, как белки и
антибиотики, не могут практически быть синтезированы
химическими способами;
• биоконверсия обеспечивает значительно больший выход целевого
продукта;
• биологические системы функционируют при более низких
температурах, менее высоких значениях рН (близких к нейтральному)
и т. п.;
• каталитические биологические реакции намного специфичнее, чем
реакции химического катализа;
• биологические процессы обеспечивают почти исключительно
продукцию чистых изомеров одного типа, а не их смесей, как это
часто бывает в реакциях химического синтеза.
Но вместе с тем биологические способы в сравнении с химическими методами обладают рядом явных недостатков:
1. Биологические системы могут легко быть загрязнены постороннейнежелательной микрофлорой.
2. Целевой продукт, синтезируемый биологическим способом, присутствует в довольно сложной смеси, что обусловливает необходимость разделения его от примеси ненужных веществ.
3. Биотехнологические производства требуют больших количеств
воды, которую в итоге необходимо удалять, сбрасывая в
окружающую среду.
4. Биопроцессы обычно идут медленнее в сравнении со стандартными
химическими процессами
20)Векторные системы
С помощью ферментов рестриктаз и лигаз исследователи научились конструировать разнообразные по своим составным частям гибридные (рекомбинантные) ДНК, путём сшивки фрагментов разных видов in vitro. Но как полученным гибридным генам попасть в клетку и начать там “работать” – производить белки? Для доставки чужеродных генов в различные организмы учёные стали применять специальные устройства, так называемые векторы. Вектор – это молекула ДНК, способная самостоятельно реплицироваться в клетках различных организмов и обеспечивать размножение (клонирование) и работу (экспрессию) встроенного в неё искусственно какого-либо гена. В английской литературе вектор часто обозначается словом vehicle – повозка.
Идеальными векторными молекулами, созданными самой природой, оказались плазмиды, представляющие собой небольшие кольцевые молекулы ДНК, самостоятельно живущие в цитоплазме бактерий. Плазмиды способны к автономной репликации, обладают генами устойчивости к различным антибиотикам, что позволяет легко обнаружить их присутствие в клетках, плазмиды могут внедряться в хромосому клетки хозяина, а также имеют участки ДНК (сайты рестрикции) для действия ряда рестриктаз. Это означает, что каждая такая рестриктаза может разрезать кольцо плазмидной ДНК и переводить её в линейное состояние. После чего линейную плазмиду можно легко соединить с фрагментом ДНК другого вида с подходящими липкими концами.
Помимо плазмид в качестве векторов стали успешно использовать фаги и вирусы. Позже были созданы космиды – особый тип векторов, сочетающих свойства плазмиды и фага. Таким образом, последовательна была создана основная триада элементов техники генной инженерии: выделение генов, «сшивание» их с вектором, доставка гибридной структуры в конкретный (реципиентный) организм, где она сможет размножаться и наследоваться в потомстве.