Средоварка

Сайт о промышленной биотехнологии

Понедельник, 21.01.2019, 01:54
Меню сайта
Категории раздела
Биотехнология [13]
Микробиология [23]
Разные статьи [15]
Пищевая промышленность [25]
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Главная » Статьи » Биотехнология

Объекты биотехнологии: от вирусов до человека

Объекты биотехнологии: от вирусов до человека


Что такое промышленная биотехнология?
Определения биотехнологии в Интернете
Биореакторы
Словарь терминов биотехнологии
Сайты о биотехнологии
Где применяют иммобилизованные ферменты?
Как получают иммобилизованные ферменты?

Биотехнологические объекты находятся на разных ступенях развития и во всех царствах живых существ. К биообъектам относятся молекулы, микро- и макроорганизмы:

· Вещества: ферменты, простагландины, лектины, нуклеиновые кислоты.

·      Частицы: вирусы, вироиды.

· Клетки: простейшие, бактерии, клетки растений, животных и человека, культуры клеток.

·     Ткани: ткани и органы растений, животных и человека,.

·  Организмы: водоросли, лишайники, грибы, растения.

Таким образом, биотехнология изучает и применяет самые разнообразные объекты – от вирусов до человека.

 

Вирусы

В настоящее время существует такой способ лечения заболеваний, как генная терапия. Для этого в клетки больного надо доставить определенные гены, которые исправляют генетические нарушения. При этом возникает вопрос – как преодолеть иммунологический барьер клетки. Было решено использовать для этого вирусы. Ведь именно они могут проникать в клетку и внедрять в нее чужеродный генетический материал. Такие полезные вирусы называются векторами, т. е. переносчиками.

 

Бактерии

Существует три направления использования бактерий в биотехнологии: источники генов, продуценты полезных веществ и объекты исследования.

Объекты исследования

Самый распростаненный объект научных исследований – кишечная палочка Escherichia coli. Это один из наиболее изученных организмов. Она размножается простым делением и нетребовательна к средам: для роста ей достаточно микроэлементов и глюкозы. Среди эукариот таким же «подопытным кроликом» являются дрожжи Saccharomyces cerevisiae. На них изучают всех эукариот, в том числе человека.

Источники генов

Из бактерий-термофилов получают гены, кодирующие термостабильные ферменты. Это ферменты, устойчивые к высоким температурам, ценные для научных исследований и промышленности. Например, термостабильная ДНК-полимераза используется в полимеразой цепной реакции (ПЦР). С помощью бактерий создают геномные клонотеки. Агробактерии используются для введения генов в растительные клетки.

Преобразование веществ

Ø     Органические кислоты и спирты: уксуснокислые бактерии Gluconobacter и Acetobacter – уксусная кислота,  молочнокислые бактерии Leuconostoc, Streptococcus и Lactobacillus – молочная кислота, этанол.

Ø     Микробные инсектициды: Bacillus thuringiensis.

Ø     Белок: бактерии Methylomonas и азотфиксирующие цианобактерии – носток, анабена, спирулина, триходесмиум.

Ø     Витамины: Clostridium – рибофлавин.

Ø     Растворители: Clostridium acetobutylicum - ацетон, этанол, изопропанол и n-бутанол.

Ø     Аминокислоты: Corynebacterium glutamicum – лизин.

Ø     Фиксация атмосферного азота: азотобактер, ризобии, актиномицеты и др.

Ø     Биогаз и фотоводород.

Ø     Выщелачивание руд

Ø     Биодеградация отходов

 

Грибы

Грибы нашли в биотехнологии широкое и разнообразное применение. В первую очередь это продуценты антибиотиков – актиномицеты (Streptomyces, Micromonospora) и пенициллы.

Дрожжи давно заняли свою нишу в пищевой промышленности. Это производство спиртных напитков и хлеба (Saccharomyces cerevisiae), пищевой белок (Saccharomycopsis lipolytica), каротиноид астаксантин (Phaffia rhodozyma).

Также немыслима пищевая промышленность и без плесневых грибов. И это не только сыры с плесенью, хотя в сыроделии пенициллы широко используются. Плесневые грибы сбраживают сою, рис, солод, пшеницу, производя соевый соус (Aspergillus oryzae), саке, ферментированные бобы. Получают из них и органические кислоты, и промышленные ферменты (амилаза, пектиназа).

 

Простейшие

Простейшие пришли в биотехнологию недавно и не сразу были оценены по достоинству. Сначала их использовали только для очистки сточных вод. Затем стали выращивать на кормовой белок. И лишь в последнее время в них увидели источник биологически активных веществ.

Так, обитатель рубца жвачных Trypanosoma стала продуцентом противоопухолевого средства трипанозы (круцина). Из жгутиконосца Astasia longa получили протвоинфекционный препарат астализид и стимулятор иммунной системы парамилон. Эвглениды также производят парамилон, а еще глюканы для медицинской, пищевой и текстильной промышленности.

 

Водоросли

Водоросли широко используются в сельском хозяйстве. Это и кормовой белок, и витаминные добавки к кормам для коров и птицы, и удобрения. В качестве кормовых добавок особенно перспективны хлорелла и сценедесмус.

Зеленая водоросль сценедесмум нашла применение также в медицине и косметике – как источник белковых гидролизатов. Из другой одноклеточной водоросли – дуналиелла – получают глицерол и бета-каротин. Загустители и гелеобразователи добывают из красных и бурых водорослей. Это не только широко известный агар и его производные, но и каррагинаны и альгинаты.

В пищевой промышленности водоросли ценятся не только как источник белка, но и маннита – шестиатомного спирта, получаемого из бурых водорослей. Маннит востребован также в фармацевтике и производстве бумаги.

Еще одно перспективное направление – получение из бурых водорослей биогаза.

 

Растения

В биотехнологии используют как одноклеточные, так и многоклеточные растения.

Из одноклеточных особенно удобны для выращивания сине-зеленые водоросли: хлорелла, спирулина, анабена. Применяют их обычно как источник белка для людей и животных. Кроме того, водоросль анабена в симбиозе с водным папоротником азоллой способна накапливать азот. Поэтому анабену-азоллу выращивают в качестве азотного удобрения на рисовых полях.

Многоклеточные растения выращивают в виде культур клеток, например суспензионных культур, а также протопластов. Также с помощью растительных гормонов можно получить каллус – неорганизованную массу делящихся клеток. Каллус используют для промышленного производства растений.

 

Животные

Ткани животных также можно выращивать в виде культуры клеток. Расщепляют их на отдельные клетки протеолитическими ферментами. Помещенные в питательную среду, клетки начинают делиться и образуют клеточный монослой.

Культура клеток, способная к неограниченному росту in vitro, называется устойчивой клеточной линией. Она может расти и делиться в течение 50-100 поколений.

Эти искусственно выращенные клетки сохраняют некоторые свойства исходной ткани. Поэтому их можно использовать как для исследований (изучать свойства тканей, их взаимодействие с вирусами), но и в промышленности – для производства вакцин и рекомбинантных белков.

 

Источники: biofile.ru, biotechnolog.ru, meduniver.com

 

 

Категория: Биотехнология | Добавил: Irina (13.03.2014)
Просмотров: 4633 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:
Вход на сайт
Поиск
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz