47. Геномная инженерия: методы, достижения.

Пересадка генов человека, обеспечивающих синтез какоголибо фермента или гормона, в клетки микроорганизмов (например: гена, ответственного за выработку инсулина, - в генотип кишечной палочки); Получен фактор свертывания крови для людей, больных гемофилией; Проведена пересадка гена фиксации азота атмосферного воздуха из клеток бактерий в злаки; Использование переноса генов при выведении новых декоративных растений (в генотип петунии был перенесен ген, нарушающий образование пигмента в лепестках – была создана петуния с белыми цветками.

48. Значение изменчивости микроорганизмов для практической медицины.

Микробы обладают большой приспособляемостью к внешним условиям и изменчивостью биологических свойств, которая выражается непостоянством формы, величины, культуральных, ферментативных реакций.

по отношению к т микроорг делят на 3 основные гр – психрофилы, мезофилы и термофилы. - Психрофилы (криофильные)-микроорг. Имеют минимальную т роста около 0⁰С (на несколько градусов ниже), оптимум (растут с максимальной скоростью) при т не выше 15⁰С. В почвах и водоёмах умеренных широт обитают психротолерантные микроорг, метаболически активные при т до 20- 30⁰ С. (фотобактерии, железобак. Ряд плесеней, некот псевдомонады, флавобак, и даже патогенны, н Clostridium botulinum тип Е). Они адаптированы к пониженным т благодаря след особенностям: Кл психрофиллов содержат ферменты с низкой т активации Проницаемость мембран регулируется большим кол-вом ненасыщенных жирных к-т, содержащихся в липидах Полисомы образуются и при низких температурах. - Психротолеранты  Охлаждение или замораживание для сохр продуктов питания не обязательно полностью подавляет микробную активность. Возможен рост психротолерантных микроорг с небольшой, но заметной скоростью. Порчу молока, кот хранится после пастеризации при низкой т, вызывают психротолерантные штаммы псевдомонад.

- Мезофиллы – растут обычно при т от 0-10⁰ до 40-45⁰С, оптимум 28-30⁰ С. (бол-во сапрофитов, обитатели кишечника и верхних слоёв почвы).

- Термофилы – микроорг с минимальной скоростью роста обычно выше 50⁰. Определение термофилов неоднократно менялось в связи с расширением наших знаний о температурных границах жизни и температурных оптимумах для отдельных штаммов микроорг.

Внутри группы термофилов различают 3 подгр: - Термофильные – растут в диапазоне 40-60⁰

- Экстремальные термофильные микроорг вовсе не растут при т ниже 55⁰, оптимальная температурная зона роста около 80⁰, максимальная 93-105⁰. Выше 75^{0- -}гипертермофильные. Большинство известных сегодня гипертермофилов – археи, и лишь немногие – эубактерии.

- Термотолеранты характер максимальной т роста, равной 45-48⁰. Термофильные бактерии широко распростр в природе, выделяются из почвы, торфа, ила, воды, компоста, навоза. Самонагревание сена, навоза и торфа, кот иногда приводит к пожару, в значительной степени обусловливается развитием термофилов Широко распростр термофильные сульфатвосстанавливающие бак, оптимальная т роста кот достигает 55-60⁰ С. Горячие источники, богатые сероводородом изобилуют термофильными видами тионовых бак Thiobacillus thermophilica (Thermus aquaticus). Они встречаются в районах вулканической деят. Обычная почва прогревается в жаркие дни на поверхн до 50-60⁰ и периодически м б подходящей средой для роста термофилов. В компостных кучах при разложении органич в-ва т повыш до 80-85⁰ С. Процесс разогревания недостаточно высушенного сена приводит к выделению водорода, кот иногда воспламеняется и приводит к пожару на фермах. В сене доминируют при этом гетеротрофные термофилы.

Причины, обусловливающие способность термофилов существовать при высоких т. Структурные и клет элементы кл (оболочка, мембраны, рибосомы, входящие в состав кл протеины, жиры, ферменты) термофильных микроорг заметно отличаются кач-но и колич-но от подобных клет компонентов мезофильных форм.

• В мембранах высокое содержание длинноцепочечных (С 17-С 19) насыщенных жирных кислот с разветвлёнными цепями.

• Ферменты имеют низкую молекулярную массу и содержат значительное количество ионов кальция

• В кл присутствуют особые белки-шепероны, кот организованы в так называемые термосомы способствующие формированию термостабильной третичной структуры белка.

• для стабилизации ДНК важны особые белки гистоны, сдвигающие точку плавления на 30⁰ и больше.

• Кл термофилов способны к быстрому ресинтезу разрушенных и инактивированных клет компонентов. Споры термофильных микроорг обладают значительно большей термоустойчивостью, чем споры мезофильных форм. Повыш термоустойчивость связана с повыш содержанием в них дипикалиновой кислоты и липидов.

• Процессы метаболизма в кл термофилов протекают с гораздо большей скоростью, чем в кл мезофилов. Поэтому концентрация кислорода может явиться ф-ром, лимитирующим рост термофильных микроорг.

• Устойчивость микробной кл к высокой т зависит от содержания влаги в протоплазме. Чем выше %воды в кл, тем быстрее и при меньшей температуре наступает её гибель.