Мікроорганізми в біотехнології

    Мікроорганізми використовуються для отримання ще багатьох корисних речовин: азотфіксуючих  бактеріальних препаратів, препаратів мікроорганізмів проти шкідників рослин, газоподібного і рідкого палива та багато інших. 
 

    4 ГЕНЕТИЧНА ІНЖЕНЕРІЯ 
 

    Сучасну біотехнологію не рідко характеризують як біотехнологію на основі генетичної інженерії, методи якої використовуються для отримання високопродуктивних штамів бактерій – продуцентів промислово цінних речовин [3].

    Суть  цієї технології заклечається в з’єднанні фрагментів ДНК in vitro, тобто “в пробірці”, з наступним введенням нових ( “рекомбінантних”) генетичних структур в живу клітину [8].

    Улюбленим об’єктом генетичної інженерії є  бактерія Escherichia coli – один з найкраще вивчених організмів. За останні 50 років вдалось отримати вичерпну інформацію про її генетику, молекулярну біологію, біохімію, фізіологію та загальну біологію [5]. Це грамнегативна непатогенна рухлива паличка, довжиною менше 1 мкм. Її середовищем існування являється кишечник людини, но вона також може висіватись з грунту та води [16].  Escherichia coli можна культивувати як в аеробних, так і в анаеробних умовах. Однак для оптимальної продукції рекомбінантних білків Escherichia coli та інші мікроорганізми вирощують в аеробних умовах [5].

    Генномодифіковані мікроорганізми використовують для  отримання білків людини та тварин. Так наприклад, введення гена pln (proteolis inhibition) фага Т4 на плазміді  pBR325 в клітини Escherichia coli підвищило вихід β – інтерферону під контролем lac – промотора в 4 – 8 разів [1].

    Також генетична інженерія використовується для конструювання штамів –продуцентів первинних і вторинних метаболітів. Прикладом зміни якості якого  – небуть ферменту являється клонування термостабільної α – амілази Bacillus licheniformis в Bacillus  subtilis [11].

    В мікробіологічній промисловості використовують також такі генномодифікрвані мікроорганізми Acremonium chrysogenum, Bacillus  subtilis, Bacillus brevis, Bacillus thuringiensis, Corynebacteriun glutamicum, Erwinia herbicola, Pseudomonas spp, Rhizobium spp , Streptomyces spp, Trichoderma reesei, Xanthomonas campestris, Zymomonas mobilis [1].

    Останніми роками дуже широко застосовують метод  злиття протопластів. Цей метод, мабуть, є універсальним способом введеyyя генетичної інформації в клітини різного походження.

    Достатньо успішно  проводяться роботи по створенню  асоціацій клітин різних організмів, тобто отримують змішані культури клітин двох, або більше організми  з метою створення штучних симбіозів. Успішно проведені досліди по введенню азотфіксуючого організму Anabaena variabilis в рослини тютюну.При сумісному культивуванні мезофільної тканини тютюну і ціанобактерій вдалося отримати рослини - регенеранти, що містять ціанобактерії. Отримані асоціації клітин женьшеню і пасльону з ціанобактерією Chlorogleae fritschii [4,11]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    ВИСНОВКИ 

      Працюючи над цією роботою, я дійшла висновку, що найбільш економічно ефективними (при їхньому комплексному застосуванні і створенні безвідходних виробництв, не порушуючих екологічної рівноваги) є біотехнології, засновані на досягненнях мікробіології та генної інженерії. Їхній розвиток дозволить замінити багато великих заводів хімічної промисловості на екологічно чисті компактні виробництва. Але на шляху вирішення маси задач, що постають перед біотехнологією постає немало труднощів, зв’язаних виключною складністю організації живого. Тому що будь – який біооб’єкт – це цілісна система, а якій неможливо поміняти ні один елемент , не міняючи інших, але успіхи, досягнуті в області генетичної інженерії на найпростіших біологічних системах, прокаріотних організмах, наприклад Escherichia coli, вселяють впевненість в подоланні цих труднощів.

    На  сьогоднішній день за допомогою мікробіологічного  синтезу можна отримати масу корисних речовин:  амінокислот, антибіотиків, білків, вітамінів, ліпідів, полісахаридів, пігментів, цукрів, ферментів і т. д. Отже, біотехнологія спроможна допомогти людству вирішити деякі питання його розвитку (проблеми здоров’я, харчування т. ін.). 
 
 
 
 
 
 
 

    ЛІТЕРАТУРА 
 

1. Промышленная  биотехнология . / З.А.Аркадьева, А.М. Безбородов, И.Н. Блохина и др. – М.: Высш. шк., 1989. – 688 с.
2. Елинов Н.П. Основы биотехнологии.  – CПБ.: Наука, 1995. – 600 с.
3. Егоров Н.С., Олексин А.В., Самуилов В.Д. Биотехнология. Проблемы и перспективы. – М.: Высш. шк., 1987. – 159 с.
4. Бекер М.Е. Введение в биотехнологию. Пер. c латышского. – Рига. :Пищевая промышленность, 1978. – 231 с.
5. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и приминение. Пер. с англ. – М.: Мир, 2002. – 589 с.
6. Гусев М.В., Минеева. Микробиология.  – М.: Академия, 2003. – 464 с.
7. Пирог Т.П., Корж Ю.В. Влияние ацетата на синтез экзополисахарида этаполана при культивировании   Acinetobacter sp. B – 7005 на бреде с етанолом // Мікробіологічний журнал. 2006. – T.68, №5. – С. 12 – 20.
8. Дебавов В.Г., Лившиц В.А. Биотехнология. Совремменые методы создания промышленных штамов микроорганизмов. – М.: Высш. шк., 1988. – 208 с.
9. Биохимия человека./ Р. Мари, Д. Греннер, П. Мейес, В. Родуєлл. – М.: Мир, 1993. – 384 с.
10. Безбородов А.М. Биохимические основы микробиологического синтеза. – М.: Легкая и пищевая пром - сть, 1984. – 304 с.
11. Волова Т.Г. Биотехнология. – Новосибирск.: СО РАН, 1999. – 289 с.
12. Биотехнология.  Микробиологическое производство биологически активных веществ и препаратов./ В.А. Быков, И.А. Крылов, М.Н. Манаков и др. – М.: Высш. шк., 1987. – 143 с.
13. Грачева И.М., Гаврилова Н.Н., Иванова Л.А. технология микробных белковых препаратов, аминокислот и жиров. – М.: Пищевая пром-сть, 1980. – 448 с.
14. Никитин Г.А. Биохимические основы микробиологических  производств. – К.: Вища шк., 1992. – 319 с.
15. Поздеев О.К. медицинская микробиология – М.: Медиа, 2005. – 758 с.
16. Хоулт Дж., Криг Н., Снит П., Стейли Дж., Уильямс С. Определитель бактерий Берджи. В 2 т. – М.: Мир, 1997. – Т2. – 368 с.
17. Михальський Л.О., Фуртат І.М., Радченко О.С., Степура Л.Г. вплив синтетичних поверхнево-активних речовин на деякі біологічні властивості непатогенних видів роду Corynebacterium// Мікробіологічний журнал. – 2006. – Т.68, №3. – К. 52 – 63.
18. Шлегель Г. Общая микробиология: Пер. с нем. – М.: Мир, 1987. – 567 с.
19. Раздаточный материал к лекционному курсу “Микробиология и вирусология” /Л.Н.Шинкаренко, Л.Б. Орябинская , Т.В. Сербина и др.  – К.: ІВЦ “Видавництво «Політехніка» ”, 2002. – 68 с.
20. Бирюков В.В. Основы промышленной биотехнологии. – М.: КолосС, 2004. – 296 с.
21. Воробьева Л.И. Промышленная микробиология. – М.: Изд-во МГУ, 1989. – 294 с.
22. Старовойтова С.О., Горчаков В.Ю. Регуляція росту лактобактерій фізичними методами in vitro // Наукові вісті. – 2007. – №4. – К. 106 – 115
23. Ленинжер А. Основы биохимии. В 3 т. – М.: Мир, 1985. – Т.2. – 367 с.
24. Cельскохозяйственная биотехнология./ В.С. Шевелуха, Е.А. Калашникова, С.В. Дегтярев и др. – М.: Вісш. шк.,1998. – 416 с.
25. Егоров Н. С. Основы учения об антибиотиках – М.: Высш. шк., 1986. – 448 с.
26. Чуєшов В.І. Промислова технологія ліків. В 2 т. – Х.: Основа, 1999. – Т.2. – 704 с.
27. Ветлугина Л.А., Никитина Е.Т. Противогрибковые полиеновые антибиотики – Алма-Ата.: Наука, 1980. – 248 с.
28. Диксон М., Уэбб Э. Ферменты: Пер. с англ. В 3 т.– М.: Мир, 1982. – Т.1. – 392 с.
29. Мусил Я., Новикова О., Кунц К.Современная биохимия в схемах: Пер. с англ. – М.: Мир, 1984. – 216 с.
30. Кнорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 2000. – 479 с.
31. Полевой В.В. Физиология растений. – М.: Высш. шк., 1989. – 464 с.