47. Биотехнология получения вторичных метаболитов (идиолитов): антибиотиков, ферментов, стероидов и др.

Их синтез происходит на закл. стадиях роста метаболитов.

Антибиотики. Обезвреживают вредные метаболиты, участвуют в обмене в-в и запасают пит. в-ва, как хим. оружие. (1940 г.). Сейчас известно 12 тыс., но из них 97% - яды для нас. Испол-ся лишь 200 антибиотиков. М.о. адаптируются. Антибиотики вызывают прекращение синтеза белка в рибосоме. У бактерий s70, у ч-ка s80. Антибиотик вырубает синтез s70. Бывают разного действия: бактерицидного, широкого спектра действия (выз-т дизбактериоз). Получают в 2 фазы: 1) накопление биомассы (простые среды). 2) образование антиб. на богатых средах. Получение: экстрат растворили, осаждение, фракционирование на смолах, лиофильная сушка (ветром). Из 1л. – 10-50 гр. антиб.

Стероиды. Процесс гидроксилирование кортикостирола и его производных, лежит в процессе получения противоопухолевых препаратов, транквилизаторов, пол. гормонов. Противовоспалительные препараты получают на сложных средах, окисление кортизола ахромобактером. Выход 93%. Некот. получают в культуре in vitro из кл. раст. (диаскарея дельтовидная) – стер-е гормоны.

Ферменты. Сохраняют свои св-ва вне клеток. Эти биокатализаторы не токсичны. Исп. дешевое отходное сырье. Их использование сохраняет экологию. По производству занимают 3 место. Получают: 1) гидролазы (60% - протеаза, 30% - гликозиды). Исп. в текстильной, целлюлозно-бум., кожевенной, хим. пром. Продукты: синт. моющие средства (Хенкель), кондитерские изделия, фруктовые соки, овощ. консервы. 2) лизоцим (зрение), урокиназа, стрептокиназа (тромбы). Открыл ферменты Кирхгоф. Ферменты явл-ся энзимодиагностиками – по уровню активности ферм. опред. заболевание. Глютамин трансфераза – блокировка отторжения органа при пересадке.

48. Криосохранение и банк клеток тканей растений.

Сохранение биоразнообразия. Для получения ГМО нужен приток генов из новых источников. Многие растения на грани вымирания. Криосохранение – хранение при темп. жидкого азота (-196). В кл. прекращается обмен в-в, но сохр. все св-ва, не происходит молек. изменения. «-» фоновая радиация – убивает некоторые составные части молекулы (10% нарушений возникнет лишь через 32 тыс. лет). После разморозки кл. сохр. способность к морфогенезу.

ВИР (всерос. инст. раст-ва) хранит семена в банках. Кл. готовят: 1) медл. замор-е. 2) сверхбыстрое замор-е. Фактор гибели кл. – образование льда (рвет кл.), обр-ся при темп. (-20 / -60), при -100 прекращается образование льда. Важно проскочить район темпер. с образованием льда. Избегают образование льда добавлением криопротектора – сахара, этиленгликоль – повышает вязкость. Обычно применяют смесь.

Меристематические кл. лучше выживают после хранения в ж. азоте; суспенз. культуры риса, моркови, кукурузы, сах. тростника; эмбрионы табака, белладонны; каллусные ткани. Сохраняют кровь человека для последующего клонирования. Выращивание органов.

Билет 7 Клеточная инженерия

1902 г. – Габерланд пытался вырастить изолированные листочки на растворе сахарозы. Но знаний было мало, неудачно. Выдвинул гипотезу о тотипотентности соматической раст. кл. (тотум – весь, потенция – сила) – способность сомат. кл. образовать целое раст. с теми же св-ми. Из кусочка можно получить целое растение (вегет. разм.).

Вещества получены искусственно (женьшеневый крем). Получение протопластов растительных клеток.Протопласты – растительные кл. без клеточной целлюлоз. стенки. Получают из каллусной или суспензионной культуры, используя ферментный метод. Ферм.: гемицеллюлаза, пектидаза. рН=5,4-6,2. В р-ре сахарозы. Эту культуру промывают на центрифуге от ферментов и получают протопласты. Протопласты выращивают на среде Б5-Гамбурга, Ногато и Токебе, Мурасига-Скуга. рН=5,6. Плотность засева – в 1 мл. от 3 тыс. до 10 тыс. штук. Можно высадить в расплавленный агар, в агар-среде протопласты синтезируют кл. стенку, делятся и образуют эмбриоиды.Культивирование и слияние протопластов.Культивирование проточное или цикличное. Иноклиум (трансплант) – часть суспензионной культуры, используемая для пересадки в свевжую среду.

Билет 25

Генная инженерия – когда в гены хозяина вшиваются другие гены, или вышивается ген. Масло рапса очень горькое, вырезаем ген, который кодирует к-ту. Созданы сорта рапса, которые заменяют солярку. Конструирование ДНК (на примере плазмиды). Центрифугирование 4-6 ч., 20 тыс. оборотов. Получают плазмиды кишечной палочки – 1) ДНК разрезаем ферментом (рестриктаза) по липким концам. Ищет последовательность ААТТ и режет через эти основания. Фермент надо удалить в воде, центрифугой. 2) берем ген, который надо пришить. Пришиваем другими ферментами в ДНК (лигаза), она сшивает по липким концам. 3) Получаем гибридную (рекомбинантную) ДНК. Отмывка фермента центрифугированием.Ген, ферм. которого разрушает гербицид. Больше 2-х признаков переместить за один раз нельзя.