- •ПОЛУЧЕНИЕ ПРОДУЦЕНТОВ МЕТОДАМИ СЕЛЕКЦИИ
- •Требования к производственным штаммам микроорганизмов
- •ПОЛУЧЕНИЕ ПРОДУЦЕНТОВ МЕТОДАМИ СЕЛЕКЦИИ
- •Фрагмент комплементарного участка ДНК
- •МУТАГЕНЫ – факторы, вызывающие мутации
- •Аналоги оснований
- •Основные классы алкилирующих агентов
- •Основные классы алкилирующих агентов
- •Взаимодействие
- •Основные этапы селекции
- •Две возможности конструирования сверхпродуцентов
- •Дигидродипиколинат
- •Селекция на устойчивость к структурному аналогу целевого продукта
- •Селективная среда
- •Ступенчатый отбор
- •Отбор по биохимической недостаточности (ауксотрофности)
- •Отбор по биохимической недостаточности (ауксотрофности)
- •Отбор по биохимической недостаточности (ауксотрофности)
- •Селекция продуцентов пенициллина
- •Ограничения использования метода селекции:
- •Конъюгация у бактерий
- •Конъюгация у бактерий
- •Трансдукция
- •Трансформация
- •Механизмы переноса бактериальной ДНК
- •Теоретические предпосылки генетической инженерии
- •Термины и определения
- •нуклеозиды
- •Молекулярные механизмы матричного синтеза
- •Репликация ДНК в E.coli
- •Схема репликации хромосомы E.coli
- •Схема репликации хроматина
- •Транскрипция
- •Строение транскриптона
- •Лактозный оперон
- •Лактозный оперон
- •Эукариоты
- •мРНК эукариот
- •Транскрипция РНК
- •Схема процессинга пре-мРНК в ядре
- •Генетический код - это система записи информации о
- •Свойства генетического кода
- •Механизм распределения бактериальных хромосом
ПОЛУЧЕНИЕ ПРОДУЦЕНТОВ МЕТОДАМИ СЕЛЕКЦИИ
Селеекция - наука о методах создания и улучшения пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов.
Требования к производственным штаммам микроорганизмов
•технологические характеристики: высокая продуктивность, высокая скорость роста, температурная устойчивость, рН-устойчивость;
•фагоустойчивость;
•генетическая стабильность;
•способность расти на доступных субстратах;
•экологическая безопасность продуктов микробиологического синтеза для человека и окружающей среды.
ПОЛУЧЕНИЕ ПРОДУЦЕНТОВ МЕТОДАМИ СЕЛЕКЦИИ
Селекция – это направленный отбор мутантов – организмов, наследственность которых приобрела скачкообразное изменение в результате структурной модификации в нуклеотидной последовательности ДНК.
Мутация - изменение структуры ДНК, передающееся последующим поколениям.
•Классическая селекция – внесение в геном клетки индуцированных мутаций и отбор лучших вариантов.
Фенотип - совокупность всех признаков и свойств особи, сформировавшихся в процессе его индивидуального развития.
Генотип – аллельный набор генов особи
Фрагмент комплементарного участка ДНК
МУТАГЕНЫ – факторы, вызывающие мутации
•Физические (УФ-излучение, ионизирующее излучение, ультразвук)
•Химические (алкилирующие агенты, азотистая кислота (дезаминирующий агент), аналоги оснований, интерколяторы – профлавин,акридиновый оранжевый)
•Биологические (вирусы, транспозоны)
Аналоги оснований
ГЦ АТ
Основные классы алкилирующих агентов
Класс
Иприты
сернистые
азотистые
Эпоксиды
Этиленимины
Алкилалкан- сульфонаты
Представитель Иприт
Азотистый иприт (хлорметин)
Этиленоксид
Этиленимин Этилметансульфонат
Структурная
формула
S(CH2CH2Cl)2
HN(CH2CH2Cl)2
(CH2CH2)О
(CH2CH2)NH
C2H5OSO2CH3
Основные классы алкилирующих агентов
Класс
-Лактоны
Диазосоедине- ния
Нитрозосоеди- нения
Представитель Структурная формула
- пропиолактон
Диазометан
N-Метил-N-нитро-N- нитрозогуанидин
N-метил-N- нитрозомочевина
Взаимодействие
алкилирующих средств с атомом N-7 гуанина на примере хлорметина
В результате при репликации ДНК нарушается принцип комплементарности, и происходит замена нуклеотидных пар При репликации ДНК измененный гуанин образует пару уже не с
цитозином, а с тимином, что ведет к замене пары ГЦ на пару АТ.
Основные этапы селекции
1.Выбор и подготовка исходного микроорганизма для селекции
2.Получение мутантов
3.Отбор мутантов с нарушенной регуляцией синтеза целевого продукта:
а) Отбор случайных (непредсказуемых) мутаций по количественному признаку; б) Отбор по количественному признаку среди
мутантов с определенным фенотипом (в основном аналогорезистентных мутантов).