Средства и механизмы управления адаптационной изменчивостью

Получение микроорганизмов – модификантов и их использование в биопроизводстве может быть управлнемым , если известно способы регулирования метаболизма и роста. Их чаще связывают с факторами внешней среды. Многообразно обменных процессов, необходимых для синтеза различных веществ и роста клеток требует их хорошей координации /научно обоснованной биотехнологии/.

Каждый метаболический процесс включает несколько ферментативных реакций. Но регуляция клеточного метаболизма происходит на двух уровнях – на уровне синтеза ферментов и на уровне изменения их активности. Цель этой регуляции – обеспечить нужное соотношение между скоростью синтеза суммарного клеточного белка. Эта скорость определяется частотой транскрипции структурных генов.
Многие ферменты образуются непрерывно вне зависимости от условий среды. Такие ферменты называют конструктивным /соответственно также говорят о конструктивном синтезе ферментов/.

Образование катаболических ферментов регулируется путем индукции субстратом,когда он имеется в питательной среде . Все другие катаболические ферменты, которые клетка способна синтезировать не должны образоваваться , пока в них нет надобнасти . Индукция и репрессия действуют медленно /механизм грубой наводки/ , а изменение активности ключевого ферманта проявляется многновенно /тонкая регуляция/.

Образование анаболитических ферментов регулируется путем репрессии конечным продуктом , появившемся в среде при определенном накоплении . Ферменты, необходимые для синтеза основных структурных компонентов бактерий, обычно образуются непрерывно, но их образование появляется если конечный продукт имеется в избытке. В таком случае говорят о репрессии конечным продуктом .

Регуляция на уровне активности ферментов свойственна , как правило , ключевым ферментом клеточного метаболизма под действием положительного или отрицательного эффектора. Оба типа регуляции – индукция и репрессия приводят к почти одинаковому результату: они влияют на пропускную способность того или иного метаболического пути.