Генетические основы совершенствования биообъектов.
2.1.Селекция микроорганизмов – продуцентов практически важных веществ.
Любые продукты биосинтеза для того, чтобы стать “объектом" рентабельного промышленного производства, должны выделяться клеткой в питательную среду и накапливаться в среде в количествах, которые оправдывали бы сырьевые и энергетические затраты на культивирование продуцента и выделение продукта в необходимой для дальнейшего использования форме. В большинстве случаев выбор биотехнологического способа получения того или иного вещества обусловлен полным отсутствием или весьма ограниченной возможностью получения его другими способами, в первую очередь путем химического синтеза. Многие антибиотики, ферменты, биологически активные изомеры ряда аминокислот, пуриновые нуклеотиды, токсины, факторы роста растений в настоящее время возможно или по крайней мере гораздо проще получать с помощью микроорганизмов или клеточных культур из доступного и дешевого сырья, чем осуществлять сложный, многоэтапный химический синтез, или даже один - два этапа ферментативного синтеза, но на основе сложного и часто малодоступного сырья.
Постоянное повышение уровня продукции того или иного вещества у микроорганизма - это наиболее эффективный способ интенсификации биотехнологического производства, не требующий значительных дополнительных капиталовложений в оборудование.
Однако природные штаммы микроорганизмов, как правило, не обладают способностью выделять и накапливать в питательной среде, т. е. продуцировать, такое количество нужного продукта, которое обеспечило бы достаточно низкую его стоимость и требуемый промышленности или медицине объем производства. Это относится как к вторичным метаболитам, так и к первичным, за исключением некоторых конечных продуктов метаболизма (этанол, молочная кислота). Природные штаммы микроорганизмов (несовершенные грибы, актиномицеты, бациллы) способны выделять в окружающую среду сравнительно небольшие количества антибиотиков, токсинов или гидролитических ферментов. Первичные метаболиты, как правило, микроорганизмами в значительном количестве не выделяются (синтезируемое количество этих веществ строго ограничено и рассчитано на потребности самой клетки). Исключение из этого правила - выделение глутаминовой кислоты природными штаммами (так называемой группы глутаматпродуцирующих коринебактерий) не распространяется на подавляющее большинство других аминокислот.
На протяжении всей истории человечества, основным путем повышения продуктивности используемых человеком живых организмов, как высших многоклеточных (животные и растения) так и микроорганизмов является селекция, т.е. целенаправленный отбор организмов со скачкообразным изменением полезных свойств. Именно используя методы селекции, человек получил все основные виды домашних животных и растений. В микробиологии классические методы селекции, базирующиеся на отборе спонтанно возникающих измененных вариантов, характеризующихся нужными полезными признаками не потеряли своего значения до сих пор.
Дата добавления: 2016-01-30; просмотров: 1230;