+7(996)961-96-66
+7(964)869-96-66
+7(996)961-96-66
Заказать помощь

Лекции на тему Лекции по микробиологии Генной инженерии. Университетский курс

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ:

Предмет:
БИОЛОГИЯ И МИКРОБИОЛОГИЯ
Тема:
Лекции по микробиологии Генной инженерии. Университетский курс
Тип:
Лекции
Объем:
81 страница (12-й шрифт, одинарный интервал!)
Дата:
16.11.00
Идентификатор:
idr_1909__0001007
ЦЕНА:
1215 руб.

851
руб.
Внимание!!!
Ниже представлен фрагмент данной работы для ознакомления.
Вы можете купить данную работу прямо сейчас!
Просто нажмите кнопку "Купить" справа.

Оплата онлайн возможна с Яндекс.Кошелька, с банковской карты или со счета мобильного телефона (выберите, пожалуйста).
ЕСЛИ такие варианты Вам не удобны - Отправьте нам запрос данной работы, указав свой электронный адрес.
Мы оперативно ответим и предложим Вам более 20 способов оплаты.
Все подробности можно будет обсудить по электронной почте, или в Viber, WhatsApp и т.п.
 

Лекции по микробиологии Генной инженерии. Университетский курс - работа из нашего списка "ГОТОВЫЕ РАБОТЫ". Мы помогли с ее выполнением и она была сдана на Отлично! Работа абсолютно эксклюзивная, нигде в Интернете не засвечена и Вашим преподавателям точно не знакома! Если Вы ищете уникальную, грамотно выполненную курсовую работу, работу, реферат и т.п. - Вы можете получить их на нашем ресурсе.
Вы можете заказать работу Лекции по микробиологии Генной инженерии. Университетский курс у нас, написав на адрес ready@referatshop.ru.
Обращаем ваше внимание на то, что скачать работу Лекции по микробиологии Генной инженерии. Университетский курс по предмету БИОЛОГИЯ И МИКРОБИОЛОГИЯ с сайта нельзя! Здесь представлено лишь несколько первых страниц и содержание этой эксклюзивной работы - для ознакомления. Если Вы хотите получить работу Лекции по микробиологии Генной инженерии. Университетский курс (предмет - БИОЛОГИЯ И МИКРОБИОЛОГИЯ) - пишите.

Фрагмент работы:





Содержание


О ДНК и РНК 4
Генная инженерия 4
Клетки для клонирования 5
Рестриктазы 5
Принципы клонирования 6
Библиотеки ДНК 6
Отличия генной ДНК и кДНК 7
Идентификация нужного клона 7
Экспрессирующие векторы 8
Сайт-специфический мутагенез 8
PCR 8
Системы GLP и GMP в связи с качеством биотехнологических продуктов 10
Функциональные особенности клеток и клеточных систем 10
Оборудование БТ производств 11
Оснащение микробиологических производств 11
Особенности культивирования биообъектов 12
Выделение и очистка продуктов микробиологического синтеза 12
Микробиотехнология 12
Аппаратурное оснащение фитобиотехнологических производств 13
Зообиотехнологическое производство 13
Антибиотики (АБ) 15
Пути создания новых АБ 17
Пути повышения биосинтеза АБ 18
Мутагены 18
Промышленное получение АБ 19
Применение АБ 22
Биохимические основы получения и применения ферментных препаратов 24
Выбор и селекция высокоактивных штаммов микроорганизмов-продуцентов ферментов 25
Питательные среды для микроорганизмов-продуцентов ферментов 27
Ингибиторы 28
Основные методы промышленного выращивания микроорганизмов в биохимической промышленности 30
Поверхностный и глубинный методы культивирования микроорганизмов 30
Глубинный метод культивирования микроорганизмов 32
Время ферментного инкубирования 33
Сравнительная оценка поверхностного и глубинного методов выращивания микроорганизмов 34
Получение очищенных ферментных препаратов 35
Выделение препаратов ферментов из глубинных культур микроорганизмов 37
Продуценты гиббереллинов 39
Продуценты витаминов В2, В12 39
Продуценты пектиназы 39
Продуценты органических кислот - лимонной кислоты 40
Выделение конечных продуктов ферментации 41
Хроматография 42
Получение пенициллина 42
Выделение белков 43
Получение органических кислот 44
Биотехнология ферментов 47
Требования, предъявляемые к промышленному штамму 47
Хранение штамма 47
Выбор и селекция высокоактивных штаммов МО-продуцентов ферментов 47
Получение ферментов в промышленности 48
Примерная БТ схема 48
Применение ферментов 48
Применение гидролитических ферментов 49
Гидролиз крахмала и целлюлозы 49
Источники амилаз 49
Применение амилаз плесневых грибов при производстве спирта 50
Применение ферментов в пивоварении 50
Применение амилаз в хлебопечении 51
Применение глюкоамилазы в производстве глюкозы и глюкозной патоки 51
Применение протеолитических ферментов 52
Применение ферментов (кратко) 53
Биотехнология 54
Предмет и задачи БТ 54
Цели БТ 55
Объекты и методы БТ 56
Технико-экономические показатели химических и биохимических производств 56
Характеристики аппаратов 57
Материальные и тепловые балансы производства 57
Себестоимость, прибыль и рентабельность 57
Фитобиотехнология 59
Вегетативное размножение растений методом культуры тканей 59
Зообиотехнология 60
Глубинное выращивание клеток 60
Процесс получения интерферона в чистом виде 61
Технологическая схема получения интерферонов 61
Биотехнология получения клеточных культур макроорганизмов (зообиотехнология) 62
Питательные среды для клеток животных 63
Получение гибридом 64
Примеры использования культуры клеток в практике 64
Культивирование клеток растений в глубинных условиях 64
Вакцины 66
Иммунобиотехнология и получение моноклональных АТ 68
Получение моноклональных антител 70
Иммобилизированные ферменты 72
Иммобилизация ферментов 72
Носители 73
Иммобилизация включением 73
Свойства иммобилизированных и ковалентно связанных ферментов 76
Принципы иммобилизации и новые подходы к использованию Ферментов в медицине 78
Препараты для внутреннего применения 78
Биорассасывающиеся препараты 79
Водорастворимые ферменты 79
Конъюгаты ферментов с растворимыми полимерами 79
Включение ферментов в липосомы 79
Иммобилизация ферментов тени эритроцитов 80
Принципы иммобилизации и направленный транспорт лекарств 80
Иммобилизированные ферменты для наружного применения 80



О ДНК и РНК


ДНК - вещество наследственности, длинная неразветвленная полимерсахарофосфатная цепь, на которую "нанизаны" как разноцветные бусины азотные основания.
Согласно модели Уотсона и Крика ДНК двухспиральная, сахарофосфорный остов - снаружи, основания - внутри. Основания образуют хомплементарные пары.
За счет дезоксирибозы химически ДНК, в отличие от РНК очень инертна. Кроме того двухспиральная структура оказывается достаточно надежной. Если разрушается одна из цепей специальные ферменты репарации достраивают ее по принципу комплементарности.
В ДНК заключена информация о белковых последовательностях. Считывание этих последовательностей начинается с транскрипции - синтеза на ДНК другого полинуклеотида - РНК, который отличается от РНК тем, что
1) вместо дезоксирибозы имеет рибозу в качестве сахара;
2) вместо Т - Ц.
При транскрипции на ДНК-матрице синтезируется РНК. РНК - одноцепочная, но содержит короткие двухцепочные спаренные области-шпильки. Кроме того РНК - короче, так как является копиями участков ДНК - отдельных членов.
Есть несколько типов РНК:
- информационные РНК;
- транспортные РНК;
- рибосомные - РНК - компоненты рибосомы.
Как известно, у прокариот (бактерий) большинство белков кодируется непрерывной последовательностью. А у большинства эукариотических генов кодирующие последовательности (экзоны) разделены некодирующими (интронами). Сначала образуется первичный транскрипт - длинная РНК, а затем в ядре происходит сплайсинг, удаляются интроны и мРНК выходят в цитоплазму.
В начале 60-х годов был расшифрован генетический код перевода последовательностей нуклеотидов в белковую. Каждый триплет нуклеотидов определяет включение одной АК.
Всего имеется 43=64 возможных триплета, а АК=20, следовательно генетический код вырожден (большинство АК кодируется несколькими триплетами). Генетический код оказался практически одинаковым у всех организмов от бактерий до человека.
Далее происходит трансляция - синтез белка. Этот процесс идет на рибосомах и затем - посттрансляционная модификация - гликоземирование, фосфоремирование. Различные белки - магероны помогают АК последовательности принять нужную 3-ю и 4-ю структуры.

Генная инженерия

Генная инженерия - это методы получения рекомбинантных ДНК, объединяющих последовательности различного происхождения.
Начала развиваться с 70-х годов и за тридцать лет достигла огромных успехов. Поводом послужила необходимость создания биологически активных веществ человека и животных вне этих организмов.
Гены, программирующие соответствующие белки вводились в геном одноклеточных. Были сконструированы специальные молекулы ДНК способные размножаться вместе с бактериальными клетками (векторы), в которые можно вставить целевой ген. Такое направление БТ получило название технология рекомбинантной ДНК.
Фрагмент чужеродной ДНК включается в векторную плазмиду vector (лат.) - ведущий, несущий, а в математике прямолинейный отрезок, которому придано определенное направление.
Понятие "вектор для клонирования" - М. Томас (1974 г.) - специальные молекулы ДНК, способные переносить в клетку-реципиент чужеродную ДНК.
Требования к вектору:
1) Относительная легкость его накопления и выделения в достаточном количестве.
2) Должен содержать генетические маркеры для отбора трансф. клеток.
3) В векторе ДНК должны быть несколько сайтов узнавания разными рестриктозами в целях получения для клонирования серии разных ДНК.
Для клонирования ДНК, например в клетках E. Coli можно использовать два класса векторов - плазмиды и фаги.
Наиболее известные плазмиды EcoR1, устойчивые к Amp, pBR 322 - устойчивые к Tet и Amp, рИС - резистентные к Amp и дефицитный по -галактозидазе, рУАС (яки) - представляет собой дрожжевую (yeast) искусственную (artificial) хромосомную (chromosome) клонирующую систему для клонирования больших (50-100 кв) ДНК, Ti (Tumor Inducing) плазмиды.
Из фагов - используют фаги , М13.
Из вирусов - SV-40 - обезьяний вирус.
Коллинз и Хон в 1978 году ввели в практику космидный (cos-вектор), то есть комбинированная векторная система "плазмида-ДНК фага ". Такой вектор может акцептировать до 40-50000 п.н. Космидам присущи свойства фагов и плазмид, то есть способности упаковывать свою ДНК в головке фагов и автономно реплицироваться.

Клетки для клонирования

Требования:
1) не разрушают чужеродную ДНК или РНК собственными нуклеатидами;
2) срабатывает механизм репликации вектора;
3) проявляется активность просмотра;
4) отличается постоянный сплайсинг мРНК;
5) наблюдается трансляция мРНК;
6) нет выраженной активности протеаз.
Излюбленные объекты - E. Coli, Bac. Subtilis, дрожжи.
Чтобы создать рекомбинантные ДНК, несущие нужный ген, нужно располагать этим геном. Используется три основных способа:
1) Если известна белка, основываясь на генетическом коде можно химико-ферментативным методом синтезировать полинуклеотид (для маленьких белков). Это и было сделано для генов, кодирующих интерфероны.
2) Выделить из соответствующих тканей мРНК, провести с помощью обратной транскриптозы синтез кДНК (комплиментарной), перевести ее в 2-нитевую ДНК полимеразой.
3) Вырезать желаемый ген рестриктазами.

Рестриктазы

Для защиты от молекул чужеродных ДНК, способных проникнуть в клетку и вызвать ее трансформацию, многие бактерии вырабатывают рестрикцирующие нуклеазы, способные разрушить чужеродные ДНК. Каждый такой фермент узнает специфичную последовательность из 4-6 нуклеотидов. Свои такие последовательности бактерий замаскированы метилированием А и С, но каждая чужеродная ДНК, попадая в клетку, тут же распознается нуклеазой и разрушается. Рестриктазы - коммерческие продукты. В настоящее время различными фирмами выпускается более 1000 штук.
Есть библиотеки рестриктаз. Зная нужный ген, легко подобрать рестриктазу.
GTT AA C Hpa I G AATTC ECOR-1 A AGCTT seind III
CAA TT G CTTAA G TTCGA A
Удобным инструментом для клонирования рестриктазы стали благодаря тому, что могут вызывать ступенчатые разрывы, образуя короткие "мелкие" концы.

Принципы клонирования

Рассмотрим на примере клонирования в pBR 322. Она размножается в E. Coly. Эта плазмида имеет два гена устойчивости к АБ-Amp и Tet, то есть гены ферментов, расщепляющих эти вещества.
Чтобы встроить ген в плазмиду, ее надо разрушить нуклеазой, например с помощью Pst T. Расщепить в последовательности.
Это расщепление происходит в гене, ответственном за устойчивость к Amp. Образующаяся линейная ДНК имеет мелкие концы. По этим концам может присоединиться полинуклеотид (ген), имеющий такие же липкие концы (получен ферментативно или вырезан из генома с помощью Pst T).
Если липкие концы нужного соединения отсутствуют, их можно создать. Для этой цели используют терминальную дезоксинуклеотидилтрансферазу (из вилочковой железы телят). Этот фермент каталицирует безматричный перенос dTV-остатков от dN5'-фосфатов на 3'-OH-группы олиго-нуклеотидов, то есть чтобы получить липкие концы надо плазмидную ДНК обработать трансферазой в присутствии dGTP, ген - в присутствии dCTP.
C-G крепче A-T.
Бреши застраивают ДНК-полимеразой I в присутствии всех dNTP. После этого ники ликвидируют ДНК-лигазой.
Образование кольцевой плазмиды со встроенным геном не является количественной процедурой, следовательно необходим отбор нужных плазмид. Отбор проводится в ходе процедуры, называемой клонированием. Смесь модификаторов ДНК обрабатывают солями Ca и Rb. В результате получается гетерогенная популяция бактериальных клеток, небольшая часть которых содержит плазмиды с геном. Задача клонирования - отбор этих клеток. Суть клонирования - что из каждой клетки выращивается популяция "клон". Все клетки клона одинаковые, либо все клетки содержат плазмиду, либо - нет.
Разберем типовую схему клонирования и отбора.
Клетки, в которых есть плазмиды, должны сохранить способность расти на среде с Tet (ген не поврежден), но не расти на среде с Amp (ген разрезан). Поэтому сначала суспензию клеток наносят на агаровый гель с Tet. Клетки, лишенные плазмид - не вырастут. Далее, надо отобрать клоны со встроенным геном. Отбирают клоны, которые не растут на среде с Amp. После отбора бактериальные клетки клона размножают, выделяют плазмидную ДНК и с помощью той же реструктазы вырезают ген.

Библиотеки ДНК

Клонирование гена начинается с создания библиотеки ДНК.
1. Библиотечка геномной ДНК.