Билет 20.

Вопрос 1. Селекция микроорганизмов. Значение, свойства, особенности и методы селекции микроорганизмов.

4.Селекция микроорганизмов.

Микроорганизмы – это все прокариоты, из эукариотов простейшие, микроскопические грибы, водоросли.

Значение микроорганизмов.

1. В микробиологической промышленности для синтеза лекарств, бактериальных удобрений, гормонов, аминокислот.

2. В пищевой промышленности в хлебопечении, виноделии, производстве спирта, кисло-молочных продуктов

3. В энергетике.

4. Предохранении от загрязнения окружающей среды. Например, в геном бактерии внедряют гены разрушающие нефть и пестициды..

Свойства микроорганизмов:

• Быстро растут и размножаются

• Каждая клетка даёт клон физиолого-биохимически, генетически однородных клеток, что облегчает отбор.

• Генетический аппарат – одна кольцеобразная хромосома и плазмиды, что облегчает работу с генетическим материалом клетки.

Особенности селекции микроорганизмов:

1. За несколько дней на небольшой площади в специальных аппаратах с питательной средой выращивают миллиарды особей.

2. Использование естественной способности микроорганизмов синтезировать аминокислоты, витамины, ферменты.

3. Эффективное использование мутационного процесса т.к. их геном гаплоидный и мутации проявляются уже в F₁

4. С помощью методов генной инженерии трансформированные бактерии синтезируют гормоны человека, животных.

Методы селекции микроорганизмов:

1. Подбор исходного материала – выделение из природы микроорганизмов и ведение отбора по продуктивности.

2. Индуцированный мутагенез. Популяцию клеток обрабатывают мутагеном, рассеивают на питательную среду и исследуют возникшие колонии- это клональный анализ, т.к. каждая колония – клон –группа генетически идентичных клеток, возникших в результате вегетативного размножения одной клетки..

3. Ступенчатый отбор. Для сверхпродукции того или иного соединения штамм продуцентов должен содержать в геноме несколько мутаций. Последовательное введение мутаций достигается техникой ступенчатого отбора. Для выявления организмов, несущих мутации служат селективные среды на которых растут только мутанты.

4. Методы генетической и клеточной инженерии.

Достижения селекции микроорганизмов:

• С.А.Алиханян, используя физические и химические мутагены получил штаммы плесневых грибов с высокой( в 1000 раз больше чем природные) продуктивностью антибиотиков. Получены актиномицеты, синтезирующие в 300-350 раз больше пенициллина.

• В 300-400 раз повышена продуктивность штаммов синтезирующих аминокислоту лизин, гиперпродуцент аминокислоты треонина за 40ч образует 30г аминокислоты на 1л среды.

• Штаммы бактерий вырабатывающие витамины В₂, В₁₂, ферменты, гормоны, интерферон.

• Штаммы для очистки поверхности моря от нефти.

5.Биотехнология.

БИОТЕХНОЛОГИЯ – это процесс получения необходимых человеку веществ с помощью живых клеток (бактерий, дрожжей, животных, растений). Возникла в 60х годах 20 века из микробиологии и генетики микроорганизмов. С давних времён известны такие биотехнологические процессы как хлебопечение, виноделие, сыроварение. Работы Л. Пастера стали основой для развития биотехнологии.

В биотехнологии применяют микроорганизмы – бактерии, нитчатые грибы, актиномицеты, дрожжи. В специальных биореакторах (ферментёрах) на питательных средах они вырабатывают необходимые человеку вещества.