- •Проанализируйте на конкретных примерах преимущества биотехнологического производства витаминов?
- •Известно, что многие ценные лекарственные растения нельзя культивировать в России из-за климатических условий. Предложите возможности решения этой проблемы с помощью биотехнологии?
- •Суперпродуцент – это биообъект промышленного использования. Основные подходы к получению суперпродуцентов. Какими свойствами он должен обладать в отличие от природного штамма культуры?
- •При получении антибиотиков в процессе ферментации в питательной среде возможно избыточное или недостаточное содержание глюкозы.
- •Как можно оптимизировать условия ферментации для получения максимального количества целевого продукта - антибиотика?
- •10. Проведите сравнительную характеристику каллусных и суспензионных культур при использовании их в качестве субстрата для получения бав биотехнологическими методами?
- •Известно, что растения Digitalis lanata можно синтезировать как токсичный дигитоксин, так и менее токсичный дигоксин. Возможно ли преобразование дигитоксина в дигоксин с помощью биотехнологии
- •Проанализируйте возможность успешного сочетания процессов биосинтеза, оргсинтеза и биотрансформации на примере получения беталактамных антибиотиков?
- •17. В биотехнологии существует метод создания новых антибиотических препаратов с использованием мутасинтеза. В чем состоит суть метода и его основные возможности?
- •Что представляет собой биоизостерическая замена? Как этот прием используется при создании новых лекарственных препаратов.
- •2 Стадия. Получение l-сорбозы из d-сорбитола путем его глубинного аэробного окисления уксуснокислыми бактериями.
- •Существует понятие классического скрининга антимикробных средств и таргетного скрининга. Укажите в чём их отличия?
- •23. Что называют пептидомиметиком?
- •25. Бактериофаги. Как бактериофаги используют в генной инженерии и медицине?
- •26. Что такое гены вирулентности? Как гены вирулентности патогенных микроорганизмов используются в диагностике и разработке лекарственных препаратов?
- •27. Что представляет собой гибридомная технология в получении моноклональных антител?
- •Вакцины? Основные типы вакцин? в чем заключаются достоинства и недостатки различных видов вакцин?
- •Имунные сыворотки. Сыворотки на основе поликлональных и моноклональных антител?
- •Что такое гумманизированные моноклональные антитела? Как гумманизированные моноклональные антитела используются в терапии онкозаболеваний?
- •31. Что такое фармакогеномика? Как достижения фармакогеномики используются в разработке новых лекарственных препаратов?
- •32. Биополимеры. Основные требования к биополимерам. Что такое “умные биополимеры”?
- •33. Расскажите об основных методах концентрирования, выделения и сушки лекарственных препаратов белковой природы?
- •34. Что такое метаболитическая перегрузка? Использование регулируемых промоторов для предотвращения метаболитической перегрузки?
- •Что такое химерные белки? Почему процессы получения рекомбинантных белков человека включают стадию получения химерного белка?
- •36. Что такое направленный мутагенез и в чем заключается его принципиальное отличие от индуцированного мутагенеза?
- •Расскажите об основных методах мутагенеза и селекции в получении сверхпродуцентов?
- •В чем заключается метод иммуноферментной диагностики на основе моноклональных антител? Основные достоинства и недостатки метода.
- •Как методы генной инженерии используются в создании новых видов вакцин?
- •Что представляют собой лекарственные препараты на основе олигонуклеотидов (“антисмысловые” рнк, рибозимы, малые интерферирующие рнк)?
- •Расскажите об основных способах стерилизации питательных сред и оборудования в биотехнологических производствах?
- •Расскажите об основных способах промышленного культивирования микроорганизмов – продуцентов лекарственных веществ.
- •Расскажите, как ферменты могут быть использованы для разделения изомеров в рацемических смесях лекарственных веществ?
- •44. Для чего необходима операция наработки продуцента в промышленных биотехнологических процессах?
- •46. Что такое хемостатический и турбидостатическийц режим работы ферментера? Сопоставьте преимущества и недостатки обоих режимов?
- •Почему получение вторичных метаболитов невозможно в ферментерах идеального смешения, работающих в непрерывном режиме?
- •Что такое - вторичные метаболиты? в чем заключается особенность биосинтеза вторичных метаболитов по сравнению с первичными?
- •Расскажите об основных критериях выбора биомишеней при разработке новых антибактериальных препаратов?
- •Расскажите об основных методах валидации и установления структуры биомишеней белковой природы?
- •1.Экспериментальные методы валидации потенциальных мишеней.
- •1.1. Протеомные методы валидации потенциальных мишеней.
- •1.2. Геномные методы валидации потенциальных мишеней.
- •2. Установление пространственной структуры мишеней.
- •3. Конечная селекция и приоритезация потенциальных мишеней
- •Как строение хирального центра молекулы влияет на ее биологическую активность? Что такое – хиральный переход?
- •Протопласты. Особенности получения и культивирования протопластов. Чем обусловлено использование протопластов в клеточной инженерии?
- •Получение протопластов
27. Что представляет собой гибридомная технология в получении моноклональных антител?
При введении антигена в организм возникает большое семейство антител, направленных к разным его детерминантам и различающихся даже внутри группы антител, направленных к одной и той же детерминанте. Однако иногда требуется определённый вид антител, специфичных лишь к одной детерминанте антигена и имеющих одни и те же характеристики.
Моноклональные антитела -- антитела, вырабатываемые иммунными клетками, принадлежащими к одному клеточному клону, то есть произошедшими из одной плазматической клетки-предшественницы. Моноклональные антитела могут быть выработаны против почти любого природного антигена (в основном белки и полисахариды), который антитело будет специфически связывать. Они могут быть далее использованы для детекции (обнаружения) этого вещества или его очистки.
Гибридо́ма — гибридная клеточная линия, полученная в результате слияния клеток двух видов: способных к образованию антител B-лимфоцитов, полученных из селезёнки иммунизированного животного (чаще всего мыши), и раковых клеток миеломы (злокачественные В-лимфоциты). Слияние клеток производится с помощью нарушающего мембраны агента, такого, как полиэтиленгликоль или вирус Сёндай. Поскольку раковые клетки миеломы «бессмертны», то есть способны делиться большое количество раз, после слияния и соответствующей селекции гибридома, производящая специфические моноклональные антитела против антигена может долгое время культивироваться на искусственной среде.
Вакцины? Основные типы вакцин? в чем заключаются достоинства и недостатки различных видов вакцин?
Вакцинация способствует формированию у реципиента иммунитета к патогенным микроорганизмам и тем самым защищает его от инфекции. В ответ на пероральное или парентеральное введение вакцины в организме хозяина вырабатываются антитела к патогенному микроорганизму, которые при последующей инфекции приводят к его инактивации (нейтрализации или гибели), блокируют его пролиферацию и не позволяют развиться заболеванию.
Эффект вакцинации открыл более 200 лет назад - в 1796 г. - врач Эдуард Дженнер. Он доказал экспериментально, что человек, перенесший коровью оспу, не очень тяжелую болезнь крупного рогатого скота, становится невосприимчивым к оспе натуральной. Натуральная оспа - высококонтагиозное заболевание с высокой смертностью; даже если больной не погибает, у него нередко возникают различные уродства, психические расстройства и слепота. Дженнер публично провел прививку коровьей оспы 8-летнему мальчику Джеймсу Фиппсу, использовав для этого экссудат из пустулы больной коровьей оспой, а затем через определенное время дважды инфицировал ребенка гноем из пустулы больного натуральной оспой. Все проявления заболевания ограничились покраснением в месте прививки, исчезнувшим через несколько дней. Вакцины такого типа получили название дженеровских. Однако такой путь вакцинации не получил большого развития. Это объясняется тем, что в природе не всегда возможно найти малопатогенный аналог болезнетворного микроорганизма, пригодный для приготовления вакцины.
Более перспективным оказался метод вакцинации, предложенный Пастером. Пастеровские вакцины получают на основе убитых (инактивированных) патогенных микроорганизмов либо живых, но не вирулентных (аттенуированных) штаммов. Для этого штамм дикого типа выращивают в культуре, очищают, а затем инактивируют (убивают) или ослабляют (аттенуируют) таким образом, чтобы он вызывал иммунный ответ, достаточно эффективный в отношении нормального вирулентного штамма.
Для иммунопрофилактики некоторых болезней, таких, например, как столбняк или дифтерия, наличие самих бактерий в вакцине необязательно. Дело в том, что главной причиной этих заболеваний являются выделяемые этими бактериями патогенные токсины. Ученые обнаружили, что эти токсины инактивируются формалином и могут затем безопасно использоваться в вакцинах. При встрече иммунной системы с вакциной, содержащей безопасный анатоксин, она вырабатывает антитела для борьбы с настоящим токсином. Такие вакцины получили название анатоксины.
Ранее такие инфекционные болезни, как туберкулез, оспа, холера, брюшной тиф, бубонная чума и полиомиелит, были настоящим бичом для человечества. С появлением вакцин, антибиотиков и внедрением мер профилактики эти эпидемические болезни удалось взять под контроль. К сожалению, против многих болезней человека и животных вакцин до сих пор не существует или они малоэффективны. Сегодня во всем мире более 2 млрд. людей страдают заболеваниями, которые можно было бы предотвратить с помощью вакцинации. Вакцины могут оказаться полезными и для профилактики постоянно появляющихся «новых» болезней (например, СПИДа).
Несмотря на значительные успехи в создании вакцин против таких заболеваний, как краснуха, дифтерия, коклюш, столбняк и полиомиелит, производство и использование классических ”пастеровских” вакцин сталкивается с целым рядом ограничений.
1. Не все патогенные микроорганизмы удается культивировать, поэтому для многих заболеваний вакцины не созданы.
2. Для получения вирусов животных и человека необходима дорого-стоящая культура животных клеток.
3. Титр вирусов животных и человека в культуре и скорость их размноже-ния часто бывают очень низкими, что удорожает производство вакцин.
4. Необходимо строго соблюдать меры предосторожности при производстве вакцин из высокопатогенных микроорганизмов, чтобы не допустить инфицирования персонала.
5. При нарушении производственного процесса в некоторые партии вакцины могут попасть живые или недостаточно ослабленные вирулентные микроорганизмы, что может привести к неумышленному распространению инфекции.
6. Аттенуированные штаммы могут ревертировать (восстанавливать свою вирулентность), поэтому необходимо постоянно контролировать их вирулентность.
7. Некоторые заболевания (например, СПИД) нельзя предупреждать с помощью традиционных вакцин.
8. Большинство современных вакцин имеют ограниченный срок годности и сохраняют активность только при пониженной температуре, что затрудняет их использование в развивающихся странах.
