Генно-инженерные (генетически модифицированные) микроорганизмы-продуценты

Бактерии. Генетически модифицированные бактерии, применяемые в б/т (примеры): Bacillus subtilis, B. thuringiensis, Corynebacterium glutamicum, Erwinia herbicola, Xanthomonas campestris. С точки зрения генной инженерии микроорганизмы разделяются на продуценты (чужеродных белков) и источники специфических генов (во втором случае – Thermus aquaticus).

Примеры б/т производств, основанных на генно-модифицир. МО:

производство L-аскорбиновой кислоты с помощью Erwinia herbicola;

синтез красителя индиго с помощью E. coli.

Грибы. Поскольку не все эукариотические белки, синтезируемые в трансформированных клетках бактерий, в дальнейшем могут быть использованы без дополнительной модификации (нередко они нестабильны или биологически неактивны), полноценные эукариотические белки удобнее получать в эукариотических клетках – дрожжах. В клетках эукариот белки после трансляции претерпевают еще ряд важных изменений, дающих им конечную структуру и стабильность: образование дисульфидных связей, отщепление полипептидов при созревании белка, гликозилирование, модификация аминокислот. Тем не менее, чтобы добиться всех модификаций чужеродного белка in vivo, необходим подбор подходящего продуцента.

Первым грибом, на котором были проведены эксперименты по транформации, были пекарские дрожжи. Sacch. cerevisiae - очень востребованный микроорганизм. Ежегодно в мире используется более 1 млн. тонн гриба. Примеры рекомбинантных белков, производимых клетками S. cerevisiae на биотехнологических предприятиях: лек. препараты - инсулин, фактор роста эпидермиса, тромбоцитарный фактор роста, проинсулин, фактор роста фибробластов; диагностический белок вируса гепатита C; вакцина против вируса гепатита B.

Другие виды дрожжей, исп. для получения чужеродных белков (примеры): Kluyveromyces lactis, Schizosaccharomyces pombe, Pichia pastoris, Hansenula polymorpha. Два последних вида – наиболее эффективные продуценты эукар. белков. Pichia pastoris используется для синтеза антигена вируса гепатита B и бычьего лизоцима C2 (кормовая добавка для улучшения пищеварения жвачных животных).

Генетически модифицированные мицелиальные грибы, исп. в биотехнологии (примеры): Acremonium chrysogenum, Trichoderma reesei.

Объектами для внедрения чужеродных генов ныне являются: вирусы (для создания противовирусных вакцин), бактерии, грибы (дрожжеподобные и мицелиальные), растения, млекопитающие в виде целых организмов, а также клеточные линии растений, насекомых, млекопитающих. Преимущественными объектами молекулярной биотехнологии, как продуценты белков, кодируемых введенными (клонированными) генами, служат Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae.