- •Лекція № 1. Основні напрями розвитку біотехнології
- •Біоенергетика
- •Біотехнологія обробки стоків і контроль забруднення води важкими металами
- •Сільськогосподарська біотехнологія
- •Біогеотехнологія
- •Біоелектроніка
- •Біотехнологія в медицині
- •Біотехнології в харчовій промисловості
- •Біотехнологія молочних продуктів
- •Виробництво спиртів і поліолів
- •Виробництво вторинних метаболітів
- •Біотрансформація
- •Виробництво ферментів
- •Виробництво амінокислот, органічних кислот, вітамінів
- •Біоконверсія лігноцелюлозних об'єктів
- •Використання грибів у біотехнології
- •Найпростіші в біотехнології
- •Водорості
- •Рослини в біотехнології
- •Стадії біотехнологічного виробництва
- •Технологія виготовлення поживного середовища для біосинтезу
- •Підтримка чистоти культури
- •Ферментація, будова ферментера
- •Загальні принципи розділення речовин
- •Одержання готових товарних форм препаратів
- •Субстрати для культивування мікроорганізмів з метою одержання білка
- •Лекція № 6. Технологія одержання мікробних ліпідів
- •Мікроорганізми – продуценти ліпідів
- •Лекція № 7. Технологія одержання ферментних препаратів
- •Глибинний метод виробництва ферментів
- •Виробництво ферментів при поверхневому культивуванні продуцентів
- •Іммобілізація ферментів
- •Класифікація носіїв для ферментів
- •Методи іммобілізації ферментів
- •Застосування іммобілізованих ферментів
- •Іммобілізація клітин
- •Ентомопатогенні препарати грибів
- •Вірусні ентомопатогенні препарати
- •Бактеріальні добрива на основі бульбочкових бактерій
- •Виробництво азотобактерину
- •Бактеріальне добриво фосфобактерин
- •Антибіотики для сільського господарства
- •Лекція № 9. Культура клітин рослин
- •Сфери застосування культур рослинних клітин
- •Культури клітин вищих рослин. Історія методу
- •Морфофізіологічні характеристика каллусних тканин
- •Фактори, що впливають на морфогенез in vitro
- •Генетичні механізми, що обумовлюють диференціювання клітин у культурі
- •Суспензійні культури
- •Методики культивування одиночних рослинних клітин
- •Необхідність іммобілізації рослинних клітин, методи
- •Фізіологічні основи переваги іммобілізованих рослинних клітин перед традиційними способами культивування
- •1. Клітини, іммобілізовані в або на інертному субстраті, утворюють біомасу набагато повільніше, ніж зростаючі в рідких суспензійних культурах.
- •2. Крім повільного росту іммобілізація клітин дозволяє їм рости в тісному фізичному контакті одине з одним, що сприятливо позначається на хімічних контактах.
- •Системи культивування іммобілізованих клітин
- •Застосування ізольованих протопластів
- •Способи отримання і культивування протопластів
- •Способи культивування протопластів
- •Злиття протопластів (парасексуальная гібридизація)
- •Види соматичних гібридів
- •Конструювання клітин
- •Клітинна селекція. Методи клітинної селекції
- •Генетичні основи застосування культури клітин в селекційних цілях
- •Типи клітинних культур, які використовуються в селекції
- •Переваги клітинної селекції перед традиційними селекційними методами
- •Мікроклональне розмноження і оздоровлення рослин
- •Фактори, впливають на процес клонального мікророзмноження
- •Етапи мікроклонального розмноження рослин
- •Методи клонального мікророзмноження
- •Оздоровлення посадкового матеріалу від вірусів методами хіміотерапії і термотерапії
- •Створення штучних асоціацій клітин вищих рослин
- •Підвищення продуктивності сільськогосподарських рослин
- •Ендосимбіотичні асоціації
- •Екзосимбіотичні асоціації з водоростями, грибами, азотфіксаторами
- •Методи збереження генофонду. Методика кріоконсервації, способи уповільнення росту
- •Безклітинні системи в біотехнології. Мембрани хлоропластів
- •Одержання фотогальванічних елементів з використанням бактеріальних мембран
- •Безклітинні білоксинтезуючі системи (ббсс)
- •Лекція № 10. Біотехнологія одержання культури тваринних клітин і тканин
- •Культивування клітин. Історія методу
- •Введення клітин у культуру, їхнє походження
- •Характеристика клітин, що культивуються in vitro
- •Поживні середовища й умови культивування
- •Системи культивування клітин
- •Використання культури клітин людини
- •Культивування клітин і тканин безхребетних
- •Культивування органів
- •Гібридизація тваринних клітин. Історія методу
- •Методи створення експериментальних химер
- •1. Агрегаційний – був запропонований практично одночасно й незалежно один від одного Тарковським у Варшаві та Мінц у Філадельфії (1961-1962 р.).
- •2. Ін’єкційний – був розроблений р. Гарднером у 1968 р.
- •Механізм злиття клітин
- •Моноклональні антитіла. Функціональна структура антитіл
- •Одержання моноклональних антитіл
- •Методи аналізу: імуноферментний (іфа), імунолюмінесцентний, імунорадіологічний
- •Радіоактивні мітки
- •Застосування моноклональних антитіл
- •Клонування тваринних клітин. Історія клонування
- •Методи трансплантації ядер
- •Клонування ссавців. Історія клонування
- •Регулювання відтворення сільськогосподарських тварин
- •Суперовуляція
- •Аеробне очищення стічних вод
- •Анаеробні системи очищення
- •Показники забруднення стічних вод
- •Перелік питань які виносяться на підсумковий контроль
- •Література
Конструювання клітин
Протопласти широко використовуються також в якості реципієнтів для клітинних органел. У 1973 році І. Потрікус і Ф. Хоффман успішно трансплантували ізольовані ядра петунії в протопласти тютюну. Яким чином можна ввести ядро чи інші клітинні органели в протопласт?
При використанні сандвіч-методу трансплантацію проводять в умовах слабкого деплазмолізу протопласта. Перед введенням протопласти і ядра обробляють лізоцимом, який модифікує клітинну мембрану. Далі здійснюють поперемінне осадження ядер і протопластів центрифугуванням. У результаті центрифугування в пробірках формується декілька почергових шарів. Центрифужні пробірки заповнюють осмотичним розчином (маніту) без лізоциму і центрифугують півгодини при 140 g, залишають на 2 години при температурі +4С. Осад ресуспендують і продивляються під мікроскопом. Ядра можна виявити і в цитоплазмі, і у вакуолях. В деяких випадках при поглинанні ядра утворюються життєздатні гібриди, в інших – в клітинному циклі відбувається втрата інтеграції між чужорідним ядром і ядром господаря.
Клітинні органели можна також переносити ліпосомами. Широкий спектр одно- і багатоламельних частинок, які зливаються з мембранами протопластів, одержані із застосуванням таких речовин, як фосфатидилсерин, холестерол і т.д. Можна також преносити органели шляхом мікроін’єкцій. Цей метод широко використовується для введення в клітину ДНК, РНК, а нещодавно був успішно використаний для переносу клітинних органел у рослин.
Крім ядра трансплантують й інші органели, такі як мітохондрії і хлоропласти. Вибір цих органел пояснюється їх напівавтономністю, тобто наявністю власної ДНК і здатність ділитися самостійно, незалежно від ділення самої клітини. Крім того, ці органели контролюють найважливіші фізіологічні процеси рослинної клітини, такі як фотосинтез і дихання. Наприклад, перенос хлоропластів може використовуватися для виведення нових форм господарсько важливих сортів рослин. Трансплантація високоефективних хлоропластів може сприяти активації фотосинтезу і підвищенню продуктивності рослини.
Одним з важливих моментів являється збереження клітинних органел, тому для їх переносу останнім часом використовуються субпротопласти – фрагменти, одержані з протопластів. Вони можуть містити велику частину цитоплазми, але без ядра (цитопласти), ядро з невеликою кількістю цитоплазми (каріопласти), частина хромосом з невеликою кількістю цитоплазми (каріопласти), частина хромосом з невеликою кількістю цитоплазматичного матеріалу (мікропротопласти).
Біологічне конструювання на рівні клітини може виявитися корисним і перспективним для створення клітин, клітинних систем і цілих рослин, які б задовольняли потреби людини. Під біологічним конструюванням слід розуміти не лише введення окремих органел. Аналогічно в клітину можна вводити в чужорідний генетичний матеріал як у вигляді фрагментів ДНК, так і у вигляді окремих хромосом. Крім того, в ізольовані протопласти можна вводити клітини мікроорганізмів, створюючи таким чином штучні асоціації.