Лекции / ПромБТ_2020 6 Микроорганизмы
.pdf
Ауксотрофы
от греч. auxo - выращиваю - увеличиваю и trophe - пища, питание
микроорганизмы, в противоположность прототрофам утратившие способность к самостоятельному синтезу какого–либо метаболита в результате мутации и потери способности к образованию соответствующих ферментов. Могут расти только на средах, в которые добавлен данный метаболит.
1.Мутанты высевают на полной среде
2.Переносят на среду без вещества «С»
3.Те клоны, которые не размножаются на этой среде - ауксотрофы по «С»
© С. В. Еремин, 2019 |
31 |
Классификация продуктов БТ (не белков)
Первичные метаболиты - низкомолекулярные соединения (молекулярная масса менее 1500 Да), необходимые для роста микроорганизмов (аминокислоты, органические кислоты, нуклеотиды и т.д.)
Вторичные метаболиты -низкомолекулярные соединения, не требующиеся для роста в чистой культуре. Например антибиотики, алкалоиды, гормоны роста растений, токсины.
Первичные |
Вторичные |
1 – биомасса
2 – продукт
© С. В. Еремин, 2019 |
32 |
ПОЛУЧЕНИЕ ПРОДУЦЕНТОВ МЕТОДАМИ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ
Ограничения использования метода селекции:
•нельзя скрещивать неродственные виды
•нельзя извне управлять процессом рекомбинации в организме
•нельзя предугадать, какое получится потомство.
Возможности генной инженерии:
•Можно скрещивать индивидуальные гены видов, стоящих на разных ступенях эволюции. В основе рекомбинации гетерологичных ДНК in vitro лежит прием, позволяющий с помощью рестриктаз подготовить молекулы для скрещивания, то есть разрезать разные ДНК с образованием одинаковых липких концов.
•2. Можно управлять процессом рекомбинации, так как он происходит в пробирке и не защищен запрещающими механизмами организма.
•3. Можно предсказать результат, т.к. отбирается потомство одной
молекулы ДНК (молекулярное клонирование).
© С. В. Еремин, 2019 |
33 |
Классика биотехнологии
МИКРООРГАНИЗМЫ В ЖИДКОЙ СРЕДЕ ФЕРМЕНТЕРЫ, БИОРЕАКТОРЫ
© С. В. Еремин, 2019 |
34 |
Обобщённая схема культивирования
© С. В. Еремин, 2019 |
35 |
Закрытые и открытые системы
Закрытой называют такую систему (культуру), когда хотя бы один из компонентов питательной среды или она вся может ни проступать в систему, ни покидать её. В такой системе скорость роста микроорганизмов должна после ускорения стремиться к нулю из-за недостатка субстрата или по причине гибели микробных клеток вследствие накопления продуктов метаболизма. Следовательно, периодические культуры микроорганизмов находятся в неустойчивом состоянии.
Открытая (хемостатная) система – это система, когда все питательные компоненты могут поступать в реактор, в котором выращивается тот или иной микроорганизм, и удаляться из реактора в виде продуктов синтеза микроорганизмов (антибиотики, витамины, ферменты и т.д.) или биомассы самих микроорганизмов.
© С. В. Еремин, 2019 |
36 |
В МАЛЫХ МАСШТАБАХ - ПРОСТО
Среда
o Питательные вещества, факторы роста
o Оптимальные значения pH и ионной силы Кислород или его отсутствие Оптимальная температура Стерильность
Колба имени кого?
© С. В. Еремин, 2019 |
37 |
Шейкер лабораторный
устройство, применяемое в микробиологии, вирусологии, биохимии, биомедицине, фармацевтике для
перемешивания жидкостей.
Представляет собой платформу для размещения нескольких емкостей разного объема (от 50 до 1000 мл).
За счет автоматического механизма обеспечивает равномерное вращательное движение содержимого посуды, в результате чего удается получить однородную жидкую смесь.
© |
38 |
В БОЛЬШИХ МАСШТАБАХ - СЛОЖНО
Среда
o Питательные вещества, факторы роста
o Оптимальные значения pH и ионной силы Кислород или его отсутствие Оптимальная температура Стерильность
ПЕРЕМЕШИВАНИЕ!
СОВРЕМЕННЫЙ БИОРЕАКТОР – ЭТО ХЕМОСТАТ
© С. В. Еремин, 2019 |
39 |
Проблемы масштабирования
МАССОПЕРЕНОС
ЭНЕРГОПЕРЕНОС
СТЕРИЛЬНОСТЬ
=>
СЛОЖНОСТИ КОНСТРУКЦИИ
=>
ЭКОНОМИКА
200 мл колба - аэрация мешалкой 300 Вт
10 000 л реактор - мешалка 15 МВт
© С. В. Еремин, 2019 |
40 |