ev - Coelho Paulo
Modern biyoteknolojide biyolojik bir nesneyi iyileştirmenin ana yöntemleri. Biyolojik nesneleri iyileştirme yöntemleri. Kendi kendine test soruları

İyi çalışmalarınızı bilgi tabanına gönderin basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, yüksek lisans öğrencileri, genç bilim adamları size çok minnettar olacaktır.

http://www.allbest.ru/ adresinde yayınlandı

Soru 1. biyonesnenasılanlamına geliyorüretmetıbbi,tanıveönleyiciNStazminat.Tanım.Gereksinimler.Sınıflandırma.Örnekleri

biyonesne arzu edilen ürünü biyosentezleyen bir üretici veya doğal reaksiyonunu katalize eden bir enzim olan bir katalizördür.

Gereksinimler,tarafından sunulanNSbiyolojiknesneler

Biyoteknolojik süreçlerin uygulanması için biyolojik nesnelerin önemli parametreleri şunlardır: : saflık, hücre çoğalma hızı ve viral partiküllerin üremesi, biyomoleküllerin veya biyosistemlerin aktivitesi ve kararlılığı.

Biyoteknolojinin seçilen biyolojik nesnesi için uygun koşullar yaratırken, aynı koşulların örneğin mikroplar - kirleticiler veya kirleticiler için uygun olabileceği akılda tutulmalıdır. Kirletici mikrofloranın temsilcileri, bitki veya hayvan hücre kültürlerinde bulunan virüsler, bakteriler ve mantarlardır. Bu durumlarda, mikrop-kontaminantlar biyoteknolojide üretim zararlıları olarak hareket eder. Enzimler biyokatalizör olarak kullanıldığında, steril olmama nedeniyle dışarıdan biyoteknolojik süreç alanına nüfuz edebilen banal saprofitik (patojenik olmayan) mikroflora tarafından tahribattan izole veya hareketsiz bir durumda korunmaları gerekli hale gelir. sistemin.

Biyolojik nesnelerin aktif durumundaki aktivite ve stabilite, biyoteknolojide uzun süreli kullanım için uygunluklarının en önemli göstergelerinden biridir.

Böylece, biyolojik nesnenin sistematik konumundan bağımsız olarak, pratikte, doğal olarak organize edilmiş parçacıklar (fajlar, virüsler) ve doğal genetik bilgiye sahip hücreler veya yapay olarak verilmiş genetik bilgiye sahip hücreler kullanılır, yani her durumda hücreler Mikroorganizma, bitki, hayvan veya insan olsun. Örneğin, bu tehlikeli hastalığa karşı bir aşı oluşturmak için çocuk felci virüsünün maymun böbrek hücrelerinin kültürü üzerinde elde edilmesi sürecini adlandırabiliriz. Burada virüsün birikmesiyle ilgilensek de, üremesi hayvan organizmasının hücrelerinde gerçekleşir. Başka bir örnek, hareketsiz halde kullanılacak enzimlerdir. Enzimlerin kaynağı ayrıca izole edilmiş hücreler veya gerekli biyokatalizörlerin izole edildiği doku şeklindeki özel birlikleridir.

sınıflandırmabiyolojik nesneler

1) Makromoleküller

Tüm sınıfların enzimleri (genellikle hidrolazlar ve transferazlar); dahil tekrarlayan üretim döngülerinin yeniden kullanılabilirliğini ve standardizasyonunu sağlayan hareketsiz bir biçimde (bir taşıyıcı ile ilişkili);

DNA ve RNA - yabancı hücrelerin bir parçası olarak izole formda.

2) Mikroorganizmalar

Virüsler (zayıflamış patojeniteye sahip aşılar elde etmek için kullanılır);

Prokaryotik ve ökaryotik hücreler, birincil metabolitlerin üreticileridir: amino asitler, azotlu bazlar, koenzimler, mono- ve disakkaritler, replasman tedavisi için enzimler, vb.); - ikincil metabolit üreticileri: antibiyotikler, alkaloidler, steroid hormonları, vb.;

Normoflora - dysbacteriosis'in önlenmesi ve tedavisi için kullanılan belirli mikroorganizma türlerinin biyokütlesi;

Bulaşıcı hastalıkların etken maddeleri - aşı üretimi için antijen kaynakları;

Transgenik o / v veya hücreler - türe özgü insan protein hormonlarının üreticileri, spesifik olmayan bağışıklığın protein faktörleri vb.

3) Makroorganizmalar

Daha yüksek bitkiler biyolojik olarak aktif maddeler elde etmek için hammaddelerdir;

Hayvanlar - memeliler, kuşlar, sürüngenler, amfibiler, eklembacaklılar, balıklar, yumuşakçalar, insanlar;

Transgenik organizmalar.

Biyoteknolojinin kullandığı biyolojik nesneler veya sistemler olarak her şeyden önce tek hücreli mikroorganizmaların yanı sıra hayvan ve bitki hücrelerini de adlandırmak gerekir. Bu nesnelerin seçimi aşağıdaki noktalardan kaynaklanmaktadır:

1. Hücreler, yaşam sürecinde çeşitli değerli ürünler üreten bir tür "biyofabrikalardır": proteinler, yağlar, karbonhidratlar, vitaminler, nükleik asitler, amino asitler, antibiyotikler, hormonlar, antikorlar, antijenler, enzimler, alkoller, vb. İnsan yaşamında son derece gerekli olan bu ürünlerin birçoğu, hammadde kıtlığı veya yüksek maliyeti ya da teknolojik süreçlerin karmaşıklığı nedeniyle henüz “biyoteknik olmayan” yöntemlerle üretilemiyor.

2. Hücreler son derece hızlı çoğalır. Böylece, bir bakteri hücresi her 20-60 dakikada bir, bir maya hücresi - her 1.5-2 saatte bir, bir hayvan hücresi - 24 saat sonra bölünür, bu da nispeten ucuz ve eksik olmayan bir besin üzerinde büyük miktarlarda biyokütleyi yapay olarak artırmayı mümkün kılar. nispeten kısa sürede endüstriyel ölçekte ortam. mikrobiyal, hayvan veya bitki hücreleri. Örneğin, 2-3 gün boyunca 100 m3 kapasiteli bir biyoreaktörde. 10 16 -10 18 mikrobiyal hücre büyütülebilir. Hücrelerin hayati aktivitesi sürecinde, büyüdüklerinde, ortama çok miktarda değerli ürün girer ve hücrelerin kendileri bu ürünlerin depolarıdır.

3. Proteinler, antibiyotikler, antijenler, antikorlar vb. gibi karmaşık maddelerin biyosentezi, kimyasal sentezden çok daha ekonomik ve teknolojik olarak daha erişilebilirdir. Aynı zamanda, biyosentez için besleme stoğu, kural olarak, diğer sentez türleri için besleme stoğundan daha basit ve daha erişilebilirdir. Biyosentez için tarım, balık, gıda endüstrisi, bitkisel hammaddeler, maya, odun, melas vb. atıklarını kullanırlar.

4. Biyoteknolojik süreci endüstriyel ölçekte gerçekleştirme imkanı, yani E. uygun teknolojik ekipmanın mevcudiyeti, hammaddelerin mevcudiyeti, işleme teknolojisi vb.

Soru 2 . immobilizasyonenzimlerfizikselyöntemler.Kullanılmıştaşıyıcılar.karakteristikyöntemlerimmobilizasyon.Bölgebaşvuruhareketsizenzimler

Enzim immobilizasyonunun iki ana yöntemi vardır: fiziksel ve kimyasal.

Enzimlerin fiziksel immobilizasyonu, bir enzimin toplam hacminin yalnızca sınırlı bir bölümünün kendisine uygun olduğu bir ortama dahil edilmesidir. Fiziksel immobilizasyon sırasında enzim, taşıyıcıya kovalent olarak bağlı değildir. Dört tip enzim bağlanması vardır:

Çözünmeyen ortamlarda adsorpsiyon;

Jelin gözeneklerine dahil etme;

Yarı geçirgen bir septum (membran) kullanılarak enzimin reaksiyon sisteminin geri kalanından mekansal olarak ayrılması;

Enzimin çözünür olduğu ve sadece fazlardan birinde olabileceği iki fazlı bir ortama dahil etme.

Listelenen yaklaşımlar Şekil 1'de gösterilmektedir.

Adsorpsiyon immobilizasyonu, enzimlerin immobilizasyonu için mevcut yöntemlerin en eskisidir, 1916'da başlatılmıştır. Bu yöntem oldukça basittir ve bir enzimin sulu bir çözeltisinin bir taşıyıcı ile temas ettirilmesiyle elde edilir.

Pirinç. 1. Enzim immobilizasyon yöntemleri: a - çözünmeyen taşıyıcılar üzerinde adsorpsiyon, b - jelin gözeneklerine dahil etme, c - yarı geçirgen bir zar kullanarak enzimin ayrılması, d - iki fazlı bir reaksiyon ortamının kullanılması

Adsorplanmamış protein yıkandıktan sonra immobilize enzim kullanıma hazırdır. Adsorplanan enzim molekülünün taşıyıcının yüzeyinde tutulması, taşıyıcı ile proteinin yüzey grupları arasındaki spesifik olmayan van der Waals etkileşimleri, hidrojen bağları, elektrostatik ve hidrofobik etkileşimler ile sağlanabilir. Her bir bağlanma türünün katkısı, taşıyıcının kimyasal doğasına ve enzim molekülünün yüzeyindeki fonksiyonel gruplara bağlıdır. Taşıyıcı ile etkileşimler o kadar güçlü olabilir ki biyokatalizörün sorpsiyonuna yapısının yıkımı eşlik edebilir. Örneğin, bazı bitki hücreleri sitodeks granülleri üzerine adsorbe edildiğinde, hücre duvarı deforme olur ve taşıyıcı parçacıkların yüzey kabartmasını tekrarlar. Adsorpsiyon immobilizasyon yönteminin avantajı, taşıyıcı olarak hareket eden sorbentlerin mevcudiyeti ve düşük maliyetidir. Ayrıca herhangi bir konfigürasyonda konfigüre edilebilirler ve gerekli gözeneklilik ile sağlanabilirler. Önemli bir faktör, kullanılan tekniklerin basitliğidir. Adsorptif bağlanma ile, proteinin taşıyıcıya bağlanması birçok durumda oldukça spesifik olduğundan, enzim saflaştırma sorunu da çözülebilir. Ne yazık ki enzimin taşıyıcıya bağlanma gücü her zaman yeterince yüksek değildir ve bu da yöntemin uygulanmasını sınırlar. Adsorpsiyon immobilizasyonunun dezavantajları şunları içerir: Genel öneriler belirli bir enzimin immobilizasyonu için doğru taşıyıcı seçimini ve en uygun koşulları yapmanızı sağlar.

Yukarıdaki zorluklardan bazıları, enzimleri jellere dahil ederek hareketsiz hale getirerek önlenebilir. Bu immobilizasyon yönteminin özü, enzim moleküllerinin, bir jel oluşturan, birbirine sıkı sıkıya dolanmış polimer zincirlerinden oluşan üç boyutlu bir ağa dahil edilmesidir. Jeldeki bitişik zincirler arasındaki ortalama mesafe, dahil edilen enzimin moleküler boyutundan daha azdır; bu nedenle, polimer matrisini terk edemez ve çevreleyen çözeltiye giremez, yani. hareketsiz durumdadır. Jel ağında enzimin tutulmasına ek bir katkı da iyonik ve hidrojen bağları enzim molekülü ile çevreleyen polimer zincirleri arasında Jeldeki polimer zincirleri arasındaki boşluk, genellikle jelin toplam hacminin önemli bir bölümünü oluşturan su ile doldurulur. Örneğin, yaygın olarak kullanılan akrilik asit polimer jelleri, polimer konsantrasyonuna ve doğasına bağlı olarak %50 ila %90 su içerir.

Bir jelde enzimleri hareketsizleştirmenin iki ana yolu vardır. Bunlardan birinde, enzim sulu bir monomer çözeltisine yerleştirilir ve daha sonra polimerizasyon gerçekleştirilir, bunun sonucunda içine enzim molekülleri dahil edilmiş bir polimer jel oluşur. Bifonksiyonel (molekülde iki çift bağ içeren) çapraz bağlama ajanları genellikle reaksiyon karışımına eklenir, bu da elde edilen polimere üç boyutlu bir ağ yapısı verir. Başka bir durumda, enzim, daha sonra bir şekilde jel benzeri bir duruma aktarılan bitmiş polimerin bir çözeltisine dahil edilir. Enzimleri bir polimer jele dahil ederek immobilize etme yöntemi, biyokatalizörün taşıyıcının hacminde tek tip bir dağılımını sağlarken herhangi bir geometrik konfigürasyonda preparasyonlar oluşturmayı mümkün kılar. Yöntem evrenseldir, hemen hemen her enzimin, polienzim sistemlerinin, hücresel fragmanların ve hücrelerin immobilizasyonu için uygulanabilir. Jelin içerdiği enzim stabildir, büyük bakteri hücreleri ince gözenekli polimer matrisine nüfuz edemediğinden bakteriyel enfeksiyon nedeniyle inaktivasyondan güvenilir bir şekilde korunur. Aynı zamanda, bu matris, substratın enzime difüzyonu için önemli engeller yaratarak, immobilize preparasyonun katalitik etkinliğini azaltır; bu nedenle, bu immobilizasyon yöntemi, yüksek moleküler substratlar için hiç uygulanamaz.

Membranlar kullanılarak enzim immobilizasyonunun genel prensibi, bir enzimin sulu çözeltisinin, bir substratın sulu çözeltisinden yarı geçirgen bir bölme ile ayrılmasıdır. Yarı geçirgen zar, küçük substrat moleküllerine kolayca nüfuz eder, ancak büyük enzim molekülleri için karşı konulamaz. Bu yöntemin mevcut modifikasyonları, yalnızca yarı geçirgen bir zar elde etme yöntemleri ve doğası bakımından farklılık gösterir. İnce bir polimer duvarlı (mikrokapsülasyon) kapalı küresel kabarcıklar olan mikrokapsüllerin içine enzimin sulu bir çözeltisi dahil edilebilir. Çift emülsiyonlaştırma ile, organik bir polimer çözeltisinin damlacıklarından sulu bir emülsiyon elde edilir, bu da sırayla, enzimin sulu bir çözeltisinin daha küçük damlacıklarını içerir. Bir süre sonra, çözücü katılaşır ve içlerinde hareketsiz hale getirilmiş bir enzim ile küresel polimer parçacıkları oluşturur. Suda çözünmeyen, katılaşan bir polimer yerine yüksek moleküler ağırlıklı sıvı hidrokarbonlar kullanılırsa, yönteme sıvı membranlara dahil edilerek immobilizasyon denir. Yarı geçirgen membranlar kullanılarak enzimlerin immobilizasyon yönteminin modifikasyonları ayrıca liflere dahil etmeyi (bu durumda, enzimler içeren damlalar yerine iplikler elde edilir) ve lipozomlara dahil etmeyi içerir. Membran tipi sistemlerin kullanılması, yüksek enzim içeriğine sahip immobilize preparasyonların elde edilmesini mümkün kılar. Yöntem, önceki gibi, oldukça çok yönlüdür, yani. Hem enzimlere hem de hücrelere ve bunların parçalarına uygulanabilir. Yüksek yüzey-hacim oranı ve düşük membran kalınlığı nedeniyle, enzimatik reaksiyonların hızında önemli difüzyon kısıtlamalarından kaçınılabilir. Membran sistemlerinin ana dezavantajı, yüksek moleküler ağırlıklı substratların enzimatik dönüşümünün imkansızlığıdır.

İki fazlı sistemler kullanılarak enzimler immobilize edilirken, enzimin sistem hacmindeki hareket özgürlüğünün kısıtlanması, fazlardan sadece birinde çözünme kabiliyeti nedeniyle sağlanır. Substrat ve enzimatik dönüşümün ürünü, bu fazlardaki çözünürlüklerine göre her iki faz arasında dağıtılır. Fazların doğası, ürünün enzimin olmadığı fazda birikmesini sağlayacak şekilde seçilir. Reaksiyon tamamlandıktan sonra bu faz ayrılarak ürün geri kazanılır ve enzimi içeren faz tekrar bir sonraki işlemi gerçekleştirmek için kullanılır. İki fazlı sistemlerin en önemli avantajlarından biri, sınırlı gözenek boyutuna sahip katı taşıyıcılar kullanıldığında imkansız olan makromoleküler substratların enzimatik dönüşümlerine izin vermeleridir.

Ana damga kimyasal immobilizasyon yöntemleri kimyasal etkileşim enzimin molekülündeki yapısında özellikle protein ile taşıyıcı arasında yeni kovalent bağlar oluşur. Kimyasal yöntemlerle elde edilen immobilize enzimlerin preparasyonlarının en az iki önemli avantajı vardır. İlk olarak, enzimin taşıyıcıya kovalent bağı, ortaya çıkan konjugenin yüksek mukavemetini sağlar. pH ve sıcaklık gibi çok çeşitli koşullarla, enzim taşıyıcıdan desorbe olmaz ve katalize ettiği reaksiyonun hedef ürünlerini kirletmez. Bu, özellikle tıbbi ve gıda uygulamalarına yönelik süreçlerin uygulanmasında ve analitik sistemlerde tutarlı, tekrarlanabilir sonuçların sağlanmasında önemlidir. İkincisi, enzimlerin kimyasal modifikasyonu, substrat spesifikliği, katalitik aktivite ve stabilite gibi özelliklerinde önemli değişikliklere yol açabilir. Enzimlerin kimyasal immobilizasyonu, seviyesi öncelikle deneycinin becerisi ile belirlenen bir sanattır. Deneycinin ana görevi, enzim molekülünde, katalitik aktivitesinin tezahürü için önemsiz olan fonksiyonel gruplarını kullanarak yeni kovalent bağların oluşmasıdır. Bir enzimi kimyasal olarak değiştirirken, aktif merkezinin korunması arzu edilir. Çeşitli hareketsizleştirme yöntemlerini karşılaştırırken, büyük ölçekli biyoteknolojik işlemler için kimyasal yöntemler, karmaşıklıkları ve yüksek maliyetleri nedeniyle çekici görünmemektedir. Endüstriyel işlemlerde, genellikle bir veya başka bir fiziksel immobilizasyon yöntemi kullanılır.

Başvuruhareketsizenzimler

Hareketsizleştirilmiş enzimler, ince organik sentez, analiz, ilaç, enerji dönüşümü, gıda ve ilaç endüstrilerine özellikle somut bir katkı sağlamıştır.

Sentetik organik kimya için, iki fazlı reaksiyon ortamında enzimin son derece düşük su içeriğiyle bile katalitik aktivitesini koruması önemlidir; bu nedenle, katalize edilen reaksiyonun dengesi (ürün verimi) deneyci tarafından geniş bir aralıkta kontrol edilebilir. İstenilen organik çözücüyü seçerek aralığı. Hareketsizleştirilmiş enzimler, çok bileşenli organik (bazı durumlarda inorganik) bileşiklerin sistemlerinin "reaktifsiz" sürekli analizi için temelde yeni yöntemlerin yaratılmasına ivme kazandırdı.

Gelecekte, biyolüminesans analizi ve enzime bağlı immünosorbent tahlili gibi yöntemler, çevresel kontrol ve klinik teşhiste önemli bir rol oynayacaktır.

Tıpta, immobilize enzimler, azaltılmış toksisite ve alerjeniteye sahip uzun etkili ilaçların geliştirilmesinin yolunu açmıştır. İmmobilizasyon yaklaşımları, vücutta hedeflenen ilaç taşıma sorununu çözmeye yardımcı olur.

Kütle ve enerjinin biyodönüşümü sorunları şu anda mikrobiyolojik yollarla çözülmektedir. Bununla birlikte, immobilize enzimler suyun fotolizine ve biyoelektrokatalize önemli bir katkı sağlar.

Lignoselülozik hammaddelerin işlenmesinde immobilize enzimlerin kullanımı da dikkati hak etmektedir.

Hareketsizleştirilmiş enzimler, zayıf sinyallerin yükselticileri olarak da kullanılabilir. Hareketsizleştirilmiş enzimin aktif bölgesi, taşıyıcı aracılığıyla hareket ettirilebilir ve taşıyıcıyı ultrasonik işleme, mekanik strese veya fotokimyasal dönüşümlere maruz bırakır. Bu, mekanik, ultrasonik ve ışık sinyallerinin etkisi altında enzim taşıyıcı sistemin katalitik aktivitesini düzenlemeyi mümkün kılar. Bu temelde mekanik ve sese duyarlı sensörler oluşturularak gümüşsüz fotoğrafçılığın yolu açıldı.

Hareketsizleştirilmiş enzimlerin kullanıldığı endüstriyel prosesler, öncelikle gıda ve ilaç endüstrilerinde kullanılmaya başlanmıştır. Gıda endüstrisinde, immobilize enzimlerin katılımıyla, glikoz-meyve şurupları, glikoz, malik ve aspartik asit, optik olarak aktif L-amino asitler, diyet laktozsuz süt, peynir altı suyundan şekerler vb.

Tıpta immobilize enzimler, özellikle lokal eylemin gerekli olduğu durumlarda ilaç olarak da kullanılır. Ek olarak, biyokatalizörler, çeşitli biyolojik sıvıların perfüzyon saflaştırması için çeşitli cihazlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Enzimlerin tıpta hareketsiz halde kullanılmasına yönelik olasılıklar ve beklentiler, bugüne kadar elde edilenlerden çok daha geniştir; tıp, bu yolda, son derece etkili yeni tedavi yöntemlerinin yaratılmasını beklemektedir.

bioobject immobilize enzim vitamini

Soru 3 . biyoteknolojivitaminlervekoenzimler.Biyolojikrolvitaminler.Avantajlarvesınırlamalargelenekselyöntemleralma(vurgulamaitibarendoğalkaynaklar,kimyasalsentez)vemikrobiyolojiksentezvitaminler

Vitaminler(Latince vita - life + aminlerden) - düşük moleküler ağırlık organik bileşikler organizmaların normal işleyişi için kesinlikle gerekli olan çeşitli kimyasal yapıya sahip. Vitaminler temel besinlerdir çünkü nikotinik asit hariç, insan vücudu tarafından sentezlenmezler ve esas olarak gıdada bulunurlar. Bazı vitaminler normal bağırsak mikroflorası tarafından üretilebilir. Vitaminlerin diğer hayati besinlerden farklı olarak plastik özelliği yoktur ve vücut tarafından enerji kaynağı olarak kullanılmazlar. Çeşitli kimyasal dönüşümlere katılarak, metabolizma üzerinde düzenleyici bir etkiye sahiptirler ve böylece vücuttaki hemen hemen tüm biyokimyasal ve fizyolojik süreçlerin normal seyrini sağlarlar.

koenzimler(sen. koenzimler) - enzim molekülünün protein kısmı ile bağlanan birçok enzimin katalitik etkisi için gerekli protein olmayan yapıya sahip organik bileşikler - apofenzim, koenzim katalitik olarak aktif bir kompleks oluşturur - holoenzim... Proteinlere sıkıca bağlı olan koenzimlere denir. protezGruplarda... Koenzimler, substrat moleküllerinin aktivasyonuna katılarak onlarla reaktif bileşikler oluşturur ve daha sonra enzimatik dönüşüme uğrar. Enzimatik reaksiyonlarda ortak substrat olarak görev yapan bazı metabolitler, belirli koşullar altında koenzim rolünü oynayabilir. Birçok koenzim, vitaminlerin türevleridir ve bu nedenle, vitamin eksikliğindeki metabolik bozukluklara, belirli enzimlerin aktivitesinde bir azalma aracılık eder.

Koenzimler, kural olarak, termostabildir, çeşitlidir kimyasal yapı ve etki mekanizması.

Biyolojikrolvitaminler

biyonesne arzu edilen ürünü biyosentezleyen bir üretici veya doğal reaksiyonunu katalize eden bir enzim olan bir katalizördür.

Biyolojik nesneler için gereklilikler

Biyoteknolojik süreçlerin uygulanması için biyolojik nesnelerin önemli parametreleri şunlardır: saflık, hücre çoğalma hızı ve viral partiküllerin üremesi, biyomoleküllerin veya biyosistemlerin aktivitesi ve kararlılığı.

Biyoteknolojinin seçilen biyolojik nesnesi için uygun koşullar yaratırken, aynı koşulların örneğin mikroplar - kirleticiler veya kirleticiler için uygun olabileceği akılda tutulmalıdır. Kirletici mikrofloranın temsilcileri, bitki veya hayvan hücre kültürlerinde bulunan virüsler, bakteriler ve mantarlardır. Bu durumlarda, mikrop-kontaminantlar biyoteknolojide üretim zararlıları olarak hareket eder. Enzimler biyokatalizör olarak kullanıldığında, steril olmama nedeniyle dışarıdan biyoteknolojik süreç alanına nüfuz edebilen banal saprofitik (patojenik olmayan) mikroflora tarafından tahribattan izole veya hareketsiz bir durumda korunmaları gerekli hale gelir. sistemin.

Biyolojik nesnelerin aktif durumundaki aktivite ve stabilite, biyoteknolojide uzun süreli kullanım için uygunluklarının en önemli göstergelerinden biridir.

Böylece, biyolojik nesnenin sistematik konumundan bağımsız olarak, pratikte, doğal olarak organize edilmiş parçacıklar (fajlar, virüsler) ve doğal genetik bilgiye sahip hücreler veya yapay olarak verilmiş genetik bilgiye sahip hücreler kullanılır, yani her durumda hücreler Mikroorganizma, bitki, hayvan veya insan olsun. Örneğin, bu tehlikeli hastalığa karşı bir aşı oluşturmak için çocuk felci virüsünün maymun böbrek hücrelerinin kültürü üzerinde elde edilmesi sürecini adlandırabiliriz. Burada virüsün birikmesiyle ilgilensek de, üremesi hayvan organizmasının hücrelerinde gerçekleşir. Başka bir örnek, hareketsiz halde kullanılacak enzimlerdir. Enzimlerin kaynağı ayrıca izole edilmiş hücreler veya gerekli biyokatalizörlerin izole edildiği doku şeklindeki özel birlikleridir.

Biyolojik nesnelerin sınıflandırılması

1) Makromoleküller

Tüm sınıfların enzimleri (genellikle hidrolazlar ve transferazlar); dahil tekrarlayan üretim döngülerinin yeniden kullanılabilirliğini ve standardizasyonunu sağlayan hareketsiz bir biçimde (bir taşıyıcı ile ilişkili);

DNA ve RNA - yabancı hücrelerin bir parçası olarak izole formda.

2) Mikroorganizmalar

Virüsler (zayıflamış patojeniteye sahip aşılar elde etmek için kullanılır);

Prokaryotik ve ökaryotik hücreler, birincil metabolitlerin üreticileridir: amino asitler, azotlu bazlar, koenzimler, mono- ve disakkaritler, replasman tedavisi için enzimler, vb.); - ikincil metabolit üreticileri: antibiyotikler, alkaloidler, steroid hormonları, vb.;

Normoflora - dysbacteriosis'in önlenmesi ve tedavisi için kullanılan belirli mikroorganizma türlerinin biyokütlesi;

Bulaşıcı hastalıkların etken maddeleri - aşı üretimi için antijen kaynakları;

Transgenik o / v veya hücreler - türe özgü insan protein hormonlarının üreticileri, spesifik olmayan bağışıklığın protein faktörleri vb.

3) Makroorganizmalar

Daha yüksek bitkiler biyolojik olarak aktif maddeler elde etmek için hammaddelerdir;

Hayvanlar - memeliler, kuşlar, sürüngenler, amfibiler, eklembacaklılar, balıklar, yumuşakçalar, insanlar;

Transgenik organizmalar.

Biyoteknolojinin kullandığı biyolojik nesneler veya sistemler olarak her şeyden önce tek hücreli mikroorganizmaların yanı sıra hayvan ve bitki hücrelerini de adlandırmak gerekir. Bu nesnelerin seçimi aşağıdaki noktalardan kaynaklanmaktadır:

1. Hücreler, yaşam sürecinde çeşitli değerli ürünler üreten bir tür "biyofabrikalardır": proteinler, yağlar, karbonhidratlar, vitaminler, nükleik asitler, amino asitler, antibiyotikler, hormonlar, antikorlar, antijenler, enzimler, alkoller, vb. Bu ürünlerin birçoğu insan yaşamında son derece gerekli olmakla birlikte, kıtlık veya kıtlık nedeniyle “biyoteknik olmayan” yöntemlerle elde edilememektedir. yüksek fiyat hammaddeler veya teknolojik süreçlerin karmaşıklığı.

2. Hücreler son derece hızlı çoğalır. Yani, bakteri hücresi her 20-60 dakikada bir, maya - her 1.5-2 saatte bir, hayvan - 24 saat sonra bölünür, bu da nispeten kısa bir sürenin nispeten ucuz ve kıt olmayan besin ortamında endüstriyel ölçekte büyük miktarlarda mikrobiyal biyokütle yapay olarak artmasına izin verir, hayvanlar veya bitki hücreleri. Örneğin, 2-3 gün boyunca 100 m3 kapasiteli bir biyoreaktörde. 10 16 -10 18 mikrobiyal hücre büyütülebilir. Hücrelerin hayati aktivitesi sürecinde, büyüdüklerinde, ortama çok miktarda değerli ürün girer ve hücrelerin kendileri bu ürünlerin depolarıdır.

3. Proteinler, antibiyotikler, antijenler, antikorlar vb. gibi karmaşık maddelerin biyosentezi, kimyasal sentezden çok daha ekonomik ve teknolojik olarak daha erişilebilirdir. Aynı zamanda, biyosentez için besleme stoğu, kural olarak, diğer sentez türleri için besleme stoğundan daha basit ve daha erişilebilirdir. Biyosentez için, tarımsal atıklar, balıklar, Gıda endüstrisi, bitkisel hammaddeler, maya, odun, melas vb.)

4. Biyoteknolojik süreci endüstriyel ölçekte gerçekleştirme imkanı, yani E. uygun teknolojik ekipmanın mevcudiyeti, hammaddelerin mevcudiyeti, işleme teknolojisi vb.

Mikrobiyoloji ve Biyokimya Anabilim Dalı

Metodik talimatlar

Testi gerçekleştirmek için

konulu: "Genetik mühendisliği yöntemlerinin biyoteknolojide uygulanması"

Disiplin gereği: Biyoteknolojiye Giriş

yön için 020200.62 "Biyoloji

Çalışma şekli: tam zamanlı

Murmansk


Tarafından düzenlendi - Elena Viktorovna Makarevich, Cand. biyolog. Sci., Murmansk Eyaleti Mikrobiyoloji ve Biyokimya Bölümü Profesörü teknik Üniversite

Kontrol çalışmalarının uygulanması için metodolojik talimatlar, "____" _________________ 2013, protokol No. _____ geliştirme departmanının bir toplantısında değerlendirildi ve onaylandı.

Yorumcu - Olga Yurievna Bogdanova, Cand. biyo. Sci., Murmansk Devlet Teknik Üniversitesi Mikrobiyoloji ve Biyokimya Bölümü Profesörü


1. GENEL HÜKÜMLER.. 4

2. Kontrol çalışmasının uygulanması için metodik talimatlar 5

3. Kendi kendine muayene için sorular ... 6

6. TEST SEÇENEKLERİ TABLOSU ……………………. ……… ..22

1. GENEL HÜKÜMLER

Sınav, öğrencilerin bilgilerini izleme biçimlerinden biridir ve uygulanması tüm öğrenciler için zorunludur. Çalışma kredilendirilmezse, öğrenci testi tekrar yaparak düzeltebilmelidir. Sınavı tamamlamayan öğrenciler sınava alınmaz.

Testin amacı, öğrencilerin sınav sırasında edindikleri bilgileri derinleştirmek ve pekiştirmektir. teorik çalışma disiplin ve öğrencinin teorik olarak eğitim sırasında edindiği bilgi ve becerileri ve pratikte uygulama olasılığını göstermesini sağlar.

Öğrenciler, çizelge tarafından belirlenen zaman çerçevesi içinde testi tamamlarlar. Testin tamamlanması, çalışmanın son aşamasıdır. seçilen konular disiplin "Biyoteknolojiye Giriş".


Testin uygulanması için metodik talimatlar

konuyla ilgili « Genetik mühendisliği yöntemlerinin biyoteknolojide uygulanması " .

Testi tamamlamak için şunları yapmalısınız:

1. Kurs için teorik verileri inceleyin;

3. Bu konuyla ilgili soruları yanıtlayın;

4. İçinde sağlanan çözün metodolojik el kitabı test görevleri;

Biyolojik nesneleri geliştirmek için genetik temeller.

Daha verimli biyolojik nesneler ve endüstriyel üretimde kullanım olasılığını artıran diğer niteliklere sahip biyolojik nesneler (enfeksiyonlara direnç, daha az kıt ortamlarda büyüme, endüstriyel hijyen gereksinimlerine daha fazla uyum vb.)

Geleneksel üreme yöntemleri. Varyasyon serisi... spontan mutasyonların seçimi. Mutajenez ve seçim. Fiziksel ve kimyasal mutajenler ve etki mekanizmaları. Mutasyonların sınıflandırılması. Hedef biyoteknolojik ürünün oluşumuna dayalı mutantların genetik stabilite sorunları.

Hücre mühendisliği ve yöntemlerinin mikroorganizmaların ve bitki hücrelerinin yaratılmasında kullanımı - biyolojik olarak aktif (tıbbi) maddelerin yeni üreticileri. Mikroorganizmaların protoplastlarının protoplasti ve füzyonu (füzyon). Türler arası ve türler arası kaynaşma olasılığı. Protoplast füzyonu ve hücre yenilenmesinden sonra elde edilen melezler. Protoplastların füzyonu ve hedef ürünler olarak yeni hibrit moleküllerin üretimi. Protoplasti ve sessiz genlerin aktivasyonu. "Sessiz genlerin" aktivasyonu nedeniyle yeni biyolojik olarak aktif maddeler elde etme olanakları. Hayvan hücrelerine uygulanan hücre mühendisliği yöntemleri. Hibridomalar. Modern teşhis ürünlerinin üretimi için hibridomların değeri.

Genetik mühendisliği ve yöntemlerini kullanarak yeni üreticilerin yaratılması tıbbi maddeler... Rekombinant DNA teknolojisinin temel prensipleri. Ekstrakromozomal genetik elementler - plazmitler ve biyoteknolojik işlemlerde kullanılan mikroorganizmalardaki işlevleri. Plazmitlerin temel fiziksel ve kimyasal özellikleri. Plazmitlerin konak genomu ile etkileşimi. Biyolojik olarak aktif madde üreticilerinin genetik yapısında plazmit ve faj DNA'sının rolü. Transpozonlar ve üreticilerin yapımında kullanımı. Yönlendirilmiş mutajenez (in vitro) ve üreticilerin tasarımındaki önemi.

Genetik mühendisliğinde vektör kavramı. Plazmit ve faj DNA'sına dayalı vektör molekülleri. DNA parçalarının kimyasal sentezi. Sıralama yöntemleri (nükleotidlerin sırasını belirleme). Bir genin kimyasal sentezi.

Genetik mühendisliğinde kullanılan enzimler. Kısıtlama enzimleri. Sınıflandırma ve özgüllük. "Yapışkan uçların" oluşumu Restrictase E. coli R1 ve onun tarafından tanınan nükleotid dizisi Ligazlar ve etki mekanizmaları.

Bir vektör molekülüne yabancı bir genin dahil edilmesi için işlem sırası. Yabancı bir gene sahip bir vektörün mikrobiyal bir hücreye aktarılması.

Genetik belirteçler. Rekombinant DNA ile klonların tanımlanması ve izolasyonu için yöntemler.

Mikroorganizmalarda yabancı genlerin ekspresyon sorunları. Hayvan hücresi genleri; ekzonlar, nitronlar. Mikrobiyal bir hücrede memeli genlerinin ekspresyonunu sağlamak. Ters transkriptaz.

Yabancı genlerin ekspresyonunun önündeki engellerin üstesinden gelme yöntemleri. Hücredeki yabancı proteinlerin (hedef ürünler) stabilizasyonu. Yabancı proteinlerin çevreye izolasyonu için genetik yöntemler.

Çeşitli sistematik grupların mikroorganizmaları: yabancı genlerin ekspresyonu için konakçı olarak maya, öbakteriler, aktinomisetler vb. Hedef biyoteknolojik ürünler olarak birincil metabolitler olan protein maddelerinin yeni üreticilerinin yaratılmasında genetik mühendisliğinin özel sorunları.

KENDİNİ TEST İÇİN SORULAR

  1. Geleneksel ıslah yöntemlerini listeler.
  2. Mikroorganizmaların ve bitki hücrelerinin oluşturulmasında hücre mühendisliği yöntemlerinin kullanımından bahseder misiniz?
  3. Fiziksel ve kimyasal mutajenlerin etki mekanizmaları nelerdir?
  4. "Sessiz genlerin" aktivasyonu nedeniyle yeni biyolojik olarak aktif maddeler elde etme olasılıkları nelerdir?
  5. Hibridon kavramını genişletin.
  6. Rekombinant DNA'lı klonların tanımlanması ve izolasyonu için yöntemleri listeleyin.
  7. Eksonlar ve intronlar arasındaki fark?
  8. Yabancı Gen İfadesi Nedir?

TEST SORUNLARI

Doğru cevabı yazın:

1. "Ters genetik" terimi, aşağıdaki manipülasyonları ifade eder.
1.DNA - RNA - protein - protein modifikasyonu - hücre
2.protein - RNA - DNA - DNA modifikasyonu - hücre
3. RNA - RNA - DNA - proteinin modifikasyonu
4.hücre - DNA - RNA - protein - protein modifikasyonu

2. Transgenik organizmalar, yabancı bir genin
1. somatik hücre
2.Ovül
3.sperm
4. mitokondri

3. Akromegali, yabancı bir gen içeren hayvanların özelliğidir
1. insülin
2.interferon
3.somatostatin
4. somatotropin

4. Kalıtsal aktarımın bulaşmasında nükleik asitlerin rolünün olduğu yıl bilgi
1. 1940
2. 1944
3. 1953
4. 1957

5. DNA çift sarmal modelinin oluşturulduğu yıl
1. 1940
2. 1944
3. 1953
4. 1957

6. Genetik mühendisliğinin ilk amacı,
1.E.coli
2.S.S.cerevisae
3. B. subtilis

7. Genetik mühendisliğinin ilk nesneleri virüsler ve plazmitlerdi
1.S.S.cerevisae
2. B. subtilis
3.E.coli

8. Bir hayvan hücresine yabancı bir gen sokmak için bir vektör olarak,
1.agrobakteriyel plazmitler
2. bakteriyel plazmitler
4. viroidler
5.Virüs SV-40

9. Bir hayvan hücresine yabancı bir gen sokmak için bir vektör olarak,
1. retrovirüsler
2. bakteriyel plazmitler
3. Kloroplast ve mitokondri DNA'sı
4. viroidler

10. Yabancı bir geni bir hayvan hücresine sokmak için vektör olarak kullanmayın
1.virüs SV-40
2. retrovirüsler
3. mitokondri DNA'sı
4. transpozonlar
5. viroidler

11. Bir genin bir bitki hücresine yerleştirilmesi için bir vektör olarak,
1.virüs SV-40
2.Rous sarkom virüsü
3.plazmitler
4. viroidler

12. Bir genin bir bitki hücresine yerleştirilmesi için bir vektör olarak,
1.virüs SV-40
2.Rous sarkom virüsü
3.agrobakteriyel plazmitler

13. Bir genin bitki hücresine yerleştirilmesi için vektör olarak kullanmayın.
1. transpozonlar
2.Kloroplast DNA'sı
3. Bakteriyel plazmitler
4. viroidler

14. Virüse dayalı vektör, aşağıdakilerden sorumlu dizileri içermez:
1. virülans
2. çoğaltma yeteneği
3.marker özelliği
4. patojenite

15. Virüse dayalı vektör, aşağıdakilerden sorumlu olan dizileri içerir:
1. konak hücreye transfer yeteneği
2. büyütme yeteneği
3.marker özelliği
4. listelenen tüm diziler

16. Vektör olmalıdır
1. büyük
2.küçük
3. Her iki ifade de doğrudur

17. Vektör olarak mitokondriyal ve kloroplast DNA'sının kullanımı,
1. halka şekli
2. cilt
3. nükleer genom ile homolog bölgelerin varlığı
4.Tüm ifadeler doğrudur

18. Viroidleri oluşturan nükleotidlerin sayısı
1. 200 - 250
2. 270 - 300
3. 320 - 370
4. yaklaşık 1000

19. Viroidler şu şekildedir:
1. düz
2. dairesel
3. sarmal

20. Transpozonlar şu şekildedir:
1. düz
2. dairesel

21. Transpozonlar ilk olarak
1.30s
2.40'ların sonu
3.1971

22. Transpozonlar keşfedildi
1. Paul Berg
2. Barbara McClintock
3. Frederick Sanger

23. Viroidlerin keşfedildiği yıl
1. 1968
2. 1971
3. 1973
4. 1977

24. Viroidler
1.1 zincirli DNA
2.1 zincirli RNA
3.2 zincirli DNA
4.2 zincirli RNA

25. Proteinli viroidlerin nükleik asidi
1. bağlı
2. ilgili değil

26. Transpozonlar dirgenlerin evriminde önemli bir rol oynar
1. evet
2. hayır

30. Restriksiyon enzimi ligaz yöntemi ile DNA uçları dikilir
1. donuk yapışkan
2. yapışkan-yapışkan
3.aptal-aptal

31. Konnektör yöntemi ile DNA uçları dikilir
1. donuk yapışkan
2. yapışkan-yapışkan
3.aptal-aptal

32. Bağlayıcıların kullanımı, biterse vuruntu anlamında mantıklıdır.
1. benzer yapışkan
2. farklı yapışkan
3. aptal

33. Bağlayıcıların kullanımı, 2 tip DNA'nın restriksiyon enzimleri ile yok edilmesi sırasında uçların oluşması durumunda vuruntu oluşması anlamlıdır.
1. benzer yapışkan
2. Donuk ve yapışkan
3. aptal

34. 2 tip DNA'nın restriksiyon endonükleazları ile yok edilmesi sırasında uçlar oluşursa, bağlayıcılar kullanılmaz.
1. benzer yapışkan
2. farklı yapışkan
3. aptal
4. Donuk ve yapışkan

35. Uç-bağlama için uç transferaz enzimi kullanılır
1. benzer yapışkan
2. farklı yapışkan
3. aptal
4. Donuk ve yapışkan

36. DNA'nın kör uçlarını dikmek için, konsantrasyonlarda ligaz kullanılır.
1. yetersiz
2.standart
3. aşırı

37. DNA denatürasyonu gerektirir
1. alkali pH
2.asit pH
3.asit pH ve yüksek sıcaklık
4.Alkali pH ve yüksek sıcaklık

38. DNA denatürasyon sıcaklığı (оС)
1. 37
2. 65
3. 100

39. DNA renatürasyonunun sıcaklığı (оС)
1. 37
2. 65
3. 100

40. Hibridizasyon sırasında DNA parçaları eşleştirilir
1. Tek telli
2. çift sarmal
3.Tek ve çift telli

41. Melezleme sırasında çiftleşme mümkündür
1.DNA - DNA
2.DNA - RNA
3. RNA - RNA
4. yukarıdaki kombinasyonların tümü

42. Çalışılan nükleik asidin bir DNA probu ile hibridizasyonu gerçekleştirilir
1. çözümde
2. jel içinde
3. nitroselüloz üzerinde

43. Doğada hücrelere giren yabancı DNA, kural olarak, bir enzim tarafından yok edildiğinden aktivite göstermez.
1.ligaz
2.metilaz
3. kısıtlama enzimi
4. transkriptaz

44. Genetik mühendisliğinin doğum yılı
1. 1971
2. 1972
3. 1973
4. 1974

45. İlk hibrit DNA, DNA parçaları içeriyordu
1.virüs ve bakteri
2.2 virüsler ve bakteriler
3. bakteri, maya hücresi ve virüs
4. bakteri, virüs ve hayvan hücreleri

46. ​​​​Bir bakteri hücresinden izole edilen ilk endonükleaz, DNA moleküllerini parçaladı
1. tanıma yerinde
2.Tanınma yerinden belli bir mesafede
3. tanıma yerinden keyfi bir yerde

47. Kesin olarak tanımlanmış bir DNA dizisini parçalayan ilk kısıtlama enzimi izole edildi
1. Meselson ve Yuan
2. Meselson ve Weigl
3. Smith ve Wilcox

48. Polimeraz, fonksiyonel alanları içerir
1. 1
2. 2
3. 3
4. 4

49. Klenow parçası şunları içerir:
1. 5'-3 'polimeraz ve 3'-5' eksonükleaz
2. 5'-3 'polimeraz ve 3'-5' polimeraz
3. 5'-3 'polimeraz ve 5'-3' eksonükleaz
4.3'-5'eksonükleaz ve 5'-3'eksonükleaz

50. Eşlenmemiş DNA bölgelerindeki diester bağı ortadan kalkar
1.5'-3' polimeraz
2. 3'-5' eksonükleaz
3.5'-3' eksonükleaz
4.3'-5' polimeraz

51. DNA'nın çift bölümlerindeki diester bağı ortadan kaldırır
1.5'-3' polimeraz
2. 3'-5' eksonükleaz
3.5'-3' eksonükleaz
4.3'-5' polimeraz

52. Replikasyon sırasında bağlanan nükleotidlerin uzaklaştırılmasından sorumludur.
1.5'-3' polimeraz
2. 3'-5' eksonükleaz
3.5'-3' eksonükleaz
4.3'-5' polimeraz

53. DNA onarımı süreçlerinde, 10 bp için oligonükleotitlerin kesilmesi,
1.5'-3' polimeraz
2. 3'-5' eksonükleaz
3.5'-3' eksonükleaz
4.3'-5' polimeraz

54. Terminal transferaz, nükleotitlerin uçlara bağlanmasını katalize eder. DNA molekülleri
1.5 '-OH
2.3 '-OH

55. Nükleazın rastgele noktalarındaki DNA moleküllerini tanıyın ve parçalayın
1.1 derece
2.Sınıf 2
3.3 derece
4.1 ve 3 derece
5.2 ve 3 derece

56. Tanıma bölgesinde veya nükleazlardan sabit bir mesafede DNA moleküllerini arka arkaya tanır ve parçalar
1.1 derece
2.Sınıf 2
3.3 derece
4.1 ve 3 derece
5.2 ve 3 derece

57. Kısıtlama endonükleazlarındaki 1 protein, kısıtlama ve metilasyon aktivitesinden sorumludur
1.1 ve 3 derece
2. 2 ve 3 derece
3.1 ve 2 derece
4.2 derece
5.3 derece

58. Restriksiyon endonükleazlarının farklı proteinleri, restriksiyon endonükleazından ve metilasyon aktivitesinden sorumludur.
1.1 ve 3 derece
2. 2 ve 3 derece
3.1 ve 2 derece
4.2 derece
5.3 derece

59. Yanlış izokizomerler
1.Hpa I ve Eko RI
2. Hind III ve Eco RI
3.Hpa I ve Hind III

60. Agaroz jelde DNA'yı overclock ederken, fragmanlar başlangıç ​​çizgisine daha yakın olacaktır.
1. kısa
2. uzun
3.kısa

62. Bir kısıtlama haritası oluşturmak için DNA parçalarını sırayla işlemek gerekir.
1.1 kısıtlayıcı, ardından 2 kısıtlayıcı
2.1 kısıtlama enzimi ve 1 ve 2 kısıtlama enziminin bir karışımı
3.1 kısıtlayıcı, 2 kısıtlayıcı ve bunların karışımı

63. için ilk kısıtlama haritası elde edildi.
1. bakteriyofaj
2.Plazmit pBR 322
3.Rous sarkom virüsü
4.Virüs SV-40

64. Kısıtlama haritaları belirlemenizi sağlar
1. tam nükleotid dizisi
2. DNA bölgelerinin homoloji derecesi
3. genin çalışmasındaki bozukluklar
4.gen yapısı

65. DNA'nın kimyasal dizisi,
1. tamamlayıcı bir DNA bölgesinin sentezi
2. 1 nükleotidin yok edilmesi
3. Her reaksiyon karışımındaki 4 nükleotitten birinin yok edilmesi

66. DNA'nın kimyasal dizisi önerildi
1. Sanger ve Gilbert
2. Vahşi ve Makam
3. Maxam ve Gilbert

67. Önerilen enzimatik DNA dizisi
1. Azami
2. Gilbert
3. Sanger
4. Vahşi

68. Kimyasal dizilemede DNA etiketlenir
1. bir uçtan
2. her iki uç
3. tam uzunluk

69. Enzimatik dizileme sırasında nükleotidlerin modifikasyonu, uçların değiştirilmesini içerir.
1.3'-OH
2.5'-OH
3.3'-OH ve 5'-OH


70. Enzimatik dizileme durumunda, modifiye edilmiş nükleotidler, normal olanlara kıyasla eklenir.
1. aşırı
2. eşit oran
3. dezavantaj

71. Kısıtlama altında endonükleaz için
1. geri çekilme
2. aşırı

72. Kısıtlama genellikle kısıtlama enzimleri kullanıldığında kullanılır
1. büyük kazma
2.küçük satırlar
3.1 derece
4.3 derece

73. DNA'nın nitroselüloz ile geri dönüşümsüz bağlanması için sıcaklık gereklidir (оС)
1. 65
2. 70
3. 80
4. 100

74. DNA'nın nitroselüloz ile tersinmez bağlanması için, yüksek sıcaklık ve
1. normal basınç
2. yüksek basınç
3.düşük basınç
4.vakum

75. DNA'nın nitroselüloz filtreye transferine denir.
1. Kuzey lekeleme
2. Güney lekeleme
3. Western blotlama

76. RNA'nın bir nitroselüloz filtreye transferine denir.
1. Kuzey lekeleme
2. Güney lekeleme
3. Western blotlama

77. Proteinin nitroselüloz filtreye transferine denir.
1. Kuzey lekeleme
2. Güney lekeleme
3. Western blotlama

78. Blot işlemi sırasında filtre kağıdı, yönde bir tampon çözeltisi akışı sağlar.
1. elektroforez
2. ters elektroforez
3. dik elektroforez

79. "Av tüfeği yöntemi" adı kütüphaneler için geçerlidir.
1.genomik
2. klonal DNA

80. Kütüphanelerin oluşturulması, bir RNA şablonu üzerinde DNA sentezi ile başlar.
1.genomik
2. klonal DNA

81. Bir genomik kütüphane oluştururken, genom sunulur
1. bütün
2. parçalanmış

82. Bir genomik kütüphanenin oluşturulması, DNA amplifikasyonu olarak düşünülebilir.
1. in vitro
2. in vivo

83. Bir klon kütüphanesinin oluşturulması, DNA amplifikasyonu olarak kabul edilebilir.
1. in vitro
2. in vivo

84. Polimeraz zincir reaksiyonu, DNA amplifikasyonu olarak düşünülebilir.
1. in vitro
2. in vivo

85. Bir bakteri hücresi kullanarak hayvansal proteinler elde ederken, bir DNA kütüphanesi kullanmak daha iyidir
1. klon
2.genomik

86. Hücresiz moleküler klonlama yöntemi,
1 1973
2.176
3. 1977 yılı
4.185 yıl

87. Polimeraz zincir reaksiyonu gelişti
1. Berg
2. Gilbert
3. Güney
4. Mallis

88. DNA'yı bir nitroselüloz filtresine aktarma yöntemi,
1. Berg
2. Gilbert
3. Güney
4. Mallis

89. Polimeraz zincir reaksiyonu sırasında DNA miktarı döngüden döngüye artar
1. birkaç parçaya
2. aritmetik ilerlemede
3. katlanarak

90. İn vitro DNA amplifikasyon döngüsü (dakikalar içinde) sürer.
1. 5
2. 10
3. 15
4. 20

91. Tıbbi teşhis amacıyla, klonlama yoluyla DNA amplifikasyonu en sık kullanılır.
1. virüste
2. plazmidde
3. hücresel moleküler

92. B-laktamaz promotörü
1. güçlü ayarlanabilir
2. zayıf düzensiz
3. zayıf ayarlanabilir
4. güçlü düzensiz

93. Bakteriyofaj l'den türetilen bir promotör
1. güçlü ayarlanabilir
2. zayıf düzensiz
3. zayıf ayarlanabilir
4. güçlü düzensiz

94. Bakteriyofaj l'den türetilen bir promotör düzenlenir
1.triptofan oruç
2.laktoz
3. sıcaklık

95. İntronların ve ekzonların varlığı DNA için tipik değildir
1. maya
2. bitkiler
3.hayvanlar
4. bakteri

96. Sadece bir ökaryotik hücre, varlığı ile karakterize edilir.
1. Zayıflatıcı
2.Shain-Dalarno dizileri
3.modülatör

97. Sadece bir ökaryotik hücre, varlığı ile karakterize edilir.
1. Zayıflatıcı
2. destekleyici
3. yükseltici

98. Transfeksiyon sırasında, tanıtılan gen ile işaretleyici özelliğin ligasyonu
1. gerekli
2. isteğe bağlı

99... Hücrelere DNA girişinin etkinliği
1. yüksek
2. düşük

100. Transfeksiyon sırasında hücre DNA'sının dönüşüm sıklığı
1. yüksek
2. düşük

101. Kararlı dönüşüm, 1'in transfeksiyonuna maruz kalır.
1.10 hücre
2.100 hücre
3.000 hücre

102. Mikroenjeksiyon yöntemi geliştirildi
1. Maxam ve Gilbert
2. Meselson ve Yuan
3. Andersen ve Diakumakos

103. Hücrelerin kararlı dönüşümü şu anda daha yüksektir.
1. transfeksiyon
2. mikroenjeksiyon
3. Her iki durumda da yeterince yüksek

104. Mikroenjeksiyonlarla hücreler dönüştürülür (%)
1. 1
2. 10
3. 30
4. 50
5. 100

105. Destekleyici ribozomal genleri çoğaltır
1. Birinci Pol
2. Pol II
3. Pol III

106. Protein promotörünün yapısal genlerini kopyalar
1. Birinci Pol
2. Pol II
3. Pol III

107. Küçük RNA promotörünü kodlayan genleri kopyalar
1. Birinci Pol
2. Pol II
3. Pol III

108. Prokaryotik bir hücrede ökaryotik genlerin ekspresyonu için onları düzenleyici elemanların kontrolü altına almak gerekir.
1. ökaryotlar
2.prokaryot
3.prokaryotlar ve ökaryotlar

109. Zayıflatıcılar arasında bulunur
1.1 ve 2 yapısal genom
2. yapısal genin sonunda
3. promotör ve 1. yapısal gen arasında
4. promotör ve 2. yapısal gen arasında

110. Bakteri hücreleri için bir işaretleyici olarak bir enzim geni kullanılır
1.timidin kinaz
2.laktoz
3.antibiyotik

111. Gen, bir hayvan hücresi için bir işaretleyici olarak kullanılır
1.timidin kinaz
2.laktoz
3.antibiyotik

112. Bir terminal transferaz kullanan bağlayıcı yöntemiyle anlamsız diziler oluşturulur
1 can
2. olamaz

113. Hibrit DNA yapımında en sık kullanılan yöntem
1. kısıtlama ligaz
2. bağlayıcı
3. bağlayıcıların kullanımı ile

114. Restriksiyon enzimi ligaz yöntemi ile anlamsız diziler oluşturulur
1 can
2. olamaz

115. Kısıtlama enzimlerinin isimlendirilmesi önerildi
1. Smith ve Nathans
2. Meselson ve Yuan
3. Smith ve Wilcox

116. 180°С dönüşe göre kısıtlama endonükleazları tarafından tanınma yerleri
1.simetrik
2. simetrik değil

Cümleyi bitir:

117. _____________ yöntemi, yüksek voltajlı darbeler iletirken membran geçirgenliğindeki değişime dayanmaktadır.
118. Fosfolipidlerin sulu emülsiyonlarının sonikasyonu ile _______ elde edilir.
119. _________ yöntemi, sitoplazmik zarda gözeneklerin oluşumuna dayanır.
120. Eksojen genetik materyali hücreye girdiğinde korumak için __________ kullanılır.
121. Spesifik bir gene eklenen somon sperm DNA'sı - __________
122. Kalsiyum çökeltisi kullanılarak DNA'nın tanıtılması - ______________
123. Güçlü bir promotör __________ varlığında bile transkripsiyon seviyesini azaltabilen düzenleyici dizi.
124. Polimerazın başlaması için gerekli olan çift sarmallı DNA parçasına ____________ denir.
125. Hem bakteri hem de hayvan hücrelerinde replikasyon yapabilen bir vektör - _______
126. RNA'nın ribozoma bağlanmasından sorumlu 6-8 nükleotid dizisi __________ _____________'dir.
127. Düzenlenmiş destekleyiciye ____________ denir.
128. Bilgi okumanın başladığı DNA dizisi - ________
129. Streptomyces albus'tan izole edilen kısıtlama enzimine _____ denir.
130. Escherichia coli'den izole edilen kısıtlamaya _____ denir.
131. Streptcoccus aureus'tan izole edilen kısıtlama enzimine _____ denir.
132. Streptomyces albus'tan izole edilen metilaz _____ olarak adlandırılır.
133. Escherichia coli'den izole edilen metilaz _____ olarak adlandırılır.
134. Streptcoccus aureus'tan izole edilen metilaz _____ olarak adlandırılır.
135. Haemophilus parahaemolyticus'tan izole edilen kısıtlamaya _____ denir.
136. Enzimatik yöntem, __________ ________ kullanımını içerir.
137. Kromozom içindeki belirli DNA bölümlerinin göçünden sorumlu bir enzim - _______________.
138. DNA içeren bir virüs ____________, genleri bir hayvan hücresine sokmak için bir vektör olarak kullanılır.
139. Bir hücrenin kromozom içinde göç edebilen genetik elemanlarına ______________ denir.
140. Hücre genomunu değiştirebilen RNA içeren virüsler - __________.
141. Fonksiyonel olarak aktif genetik yapıların in vitro yapımına ________________ ____________ denir.
142. Bir test tüpünde rekombinant DNA oluşturulmasına _______ ________ denir.
143. Yapay genetik yapılara ______________ denir.
144. Plazmit veya DNA fragmanının çoklu kopyalanması - ____________.
145. Bir hücrede veya test tüpünde bir genin ikiye katlanmasına ____________ denir.
146. Hücredeki DNA'nın spesifik olarak etiketlenmesinden sorumlu enzim - ________.
147. DNA molekülündeki fosfodiester bağının restorasyonundan sorumlu enzim - ______________.
148. Tamamlayıcı DNA zincirinin sentezinden sorumlu enzim - ____________.
149. DNA'nın kör uçlarını değiştiren bir enzim - ______________.
150. DNA'nın çift sarmalında kopmalar yapan bir enzim - ____________.
151. __________ ____________ enzimi, RNA şablonunda DNA sentezinden sorumludur.
152. Bacillus subtilis'ten izole edilen kısıtlama enzimine _____ denir.
153. Nadiren transkripsiyonu başlatan bir promotör - ____________
154. Transkripsiyonu başlatan promotör genellikle _______________'dir.
155. Farklı yapışkan uçlar içeren küçük bir oligonükleotide ____________ denir.
156. Polimerazın DNA'ya bağlanmasını önleyen protein - ____________
157. Primer ile ilişkili tek iplikli bir parça oluştuğunda polimeraz zincir reaksiyonunun aşaması - _____________.
158. DNA'nın hücrelere yardımla verilmesi. DEAE-dekstran - _______________.
159. Elektroimrüller ile işleme tabi tutularak CPM'nin geçirgenliğindeki değişime dayalı olarak DNA'nın verilmesi yöntemine denir.


n \ n Ders kitaplarının, öğreticilerin ve diğer kaynakların adı Yazarlar (ed.) Yayımcı yayın yılı
Ana:
1. Biyoteknolojinin Temelleri: Bir Çalışma Kılavuzu T.A. Egorova, S.M. Klunova, E.A. Zhivukhina M.: Akademi
2. Modern biyoteknoloji Yeldyshev Yu.N. M: Tydex Co.
3. Atık suyun hidro-mikrobiyolojik analizi. Metodik talimatlar. Makarevich E.V. Litvinova M.Yu. Murmansk MSTU
4. Mikroorganizmaların ekolojisi AI Netrusov M.: Akademi
Endüstriyel mikrobiyoloji ve biyoteknoloji Makarevich E.V. MSTU
Endüstriyel biyoteknolojinin temelleri: ders kitabı. üniversiteler için ders kitabı Biryukov, V.V. M.: Kolos
Moleküler Biyoteknoloji: İlkeler ve Uygulamalar / Per. İngilizceden N.V. Baskakova Glik, B. M.: Mir
teorik temel Rusya'nın ulusal ekonomisinde ve tıpta hayvan, su ve bitki kaynaklı hammaddelerden bir dizi biyolojik olarak aktif maddenin üretiminde biyoteknoloji ve kullanımlarının pratik yönleri. Bölüm 1.2 Semenov, B.N. KSTU. - Kaliningrad
Fermente süt ürünlerinin fermente mikroorganizmaları. Metodik talimatlar. Makarevich E.V., Litvinova M.Yu. Murmansk MSTU 2009.
için metodik talimatlar laboratuvar işi"Biyoteknolojiye Giriş" disiplininde Litvinova M.Yu. Murmansk MSTU
Ek olarak:
Biyoteknolojiye Giriş Becker M.E. M.: Gıda endüstrisi
Bergey'in Bakteri Anahtarları. 2 ciltte. Ed. J. Hoult, N. Krieg, P. Smith, vb. M.: Mir
Endüstriyel mikrobiyoloji. Ed. Egorova N.S. M .: Yüksek Lisans
Balık ürünlerinin teknik mikrobiyolojisi. Dutova E.N. ve benzeri. . M.: Gıda endüstrisi
Gıda üretiminin mikrobiyolojisi. Verbina N.M., Kapterova Yu.V. M.: Agropromizdat
Mikroorganizmaların yetiştirilmesi için ana besin ortamı. Kültür ortamının hazırlanması. Laboratuvar çalışması yapmak için metodik talimatlar. Bogdanova O.Yu., Makarevich E.V. Murmansk MSTU
Hayvansal ürünlerin mikrobiyolojisi Münch G.D., Saupe H., Schreiter M. et al. M.: Agropromizdat
Gıda endüstrisinde mikrobiyoloji. Zhvirblyanskaya A.Yu., Bakushinskaya O.A. M.: Gıda endüstrisi

İŞ SEÇENEKLERİ TABLOSU

Ön sonrası şifre rakamı Şifrenin son rakamı
1, 17, 29, 48, 134,80,127 2, 18, 31,49, 133,81,128 3, 19, 32,50, 132,82,129 4, 20, 33,51, 131,83,130 5, 21, 34,52, 130,84,131 6, 22, 35,53, 129,85,132 7, 23, 36,54, 128,86,133 8, 24, 37,55, 127,88,134 9, 25, 38,56, 126,89,135 10, 26, 30,57, 125,87,136
11, 27, 40,52, 124,90 ,137 12, 28, 29,46, 123,91,138 13, 17, 31,45, 122,92,139 14, 18, 33,44, 121,93,140 15, 19, 40,43, 120,94,141 16, 20, 34,42, 119,95,142 1, 21, 39,41, 118,96,143 2, 22, 40,60, 117,97,144 3, 23, 30,59, 116,98,145 4, 24, 40,58, 115,99,146
5, 25, 36,45, 114,70,147 6, 19, 26, 32, 113,71,148 7, 27, 29,51, 112,72,149 8, 28, 31,44, 111,73,150 9, 17, 37,58, 110,74,151 10, 18, 39,60, 109,75,152 11, 19, 34, 42, 108,76,153 12, 20, 30,50, 107,77,154 13, 21, 37,56, 106,78,155 14, 22, 38, 47, 105,79,156
15, 23, 32,59, 135,43,157 16, 24, 38,49, 103,85,158 1, 25, 38,51, 102,72,159 2, 26, 58, 39, 101, 126,85 3, 27, 31,52, 100,94,127 4, 28, 37,44, 99,112,128 5, 17, 30, 56, 98,130,129 6, 18, 34, 55, 97,69,130 7, 19, 39,60, 96,123,131 8, 20, 33, 44, 95,110,132
9, 21, 39,47, 94,127,133 10, 22, 40,51, 93,128,134 11, 23, 39, 47, 92,129,135 12, 25, 33, 44, 91,130,136 13, 26, 31,59, 90,131,137 14, 28, 30,58, 89,132,138 15, 27, 31,42, 88,133,139 16, 28, 36,45, 87,134,140 1, 17, 34, 56, 86,102,141 2, 18, 39,57, 85,103,142
3, 19, 38,51, 84,104,143 4, 21, 38,53, 83,105,144 5, 20, 33,50, 82,106,145 6, 23, 29,57, 81,107,146 7, 22, 30,59, 80,108,147 8, 25, 29,60, 79,109,148 9, 24, 38,49, 78,110,149 10, 27, 31,54, 77,111,150 11, 25, 39,42, 76,112,151 12, 24, 34,52, 75,113,152
13, 17, 32,41, 74,114,153 14, 18, 33,42, 73,115,154 15, 19, 40,59, 72,116,155 16, 20, 30,43, 71,117,156 1, 21, 30,44, 70,118,157 2, 22, 31,45, 69,119,158 3, 23, 29,46, 68,120,159 4, 24, 39,47, 67,121,127 5, 26, 31,60, 113,95,128 6, 27, 40,55, 66,122,129
7, 28, 33,48, 65,123,130 8, 28, 32,49, 64,124,131 9, 17, 30,50, 73,125,132 10, 18, 38,51, 100,78,133 11, 19, 39,52, 101,77,134 12, 20, 32,52, 102,83,135 13, 21, 34,53, 103,84,136 14, 22, 29,54, 104,85,137 15, 28, 33,52, 105, 86,138 16, 23, 31,45, 106,87,139
1, 27, 34, 55, 107,72,140 2, 26, 30,56, 108,74,141 3, 22, 40,57, 109,75,142 4, 25, 39,58, 110,76,143 5, 26, 40,59, 111,77,144 6, 17, 33,60, 112, 78,145 7, 18, 38,45, 113,79,146 8, 19, 35, 41, 114,90,147 9, 20,29,53, 115,134, 10,21,38,56,116, 133,149
11,22,30,42,150 117,132 12, 23, 37,43, 153 118,131 13, 24, 32,44,154 119,57 14, 27, 40,68,155 120,93 15, 23, 38,66,156 121,84 16, 23, 30,51,157 122, 74 1, 22, 40,78,158 123, 59 2, 17, 39,99,159 124,55 3, 18, 33,41,160 125,96 4, 19, 29,45,143 126,87

Benzer bilgiler.



5.1.5 Mühendislik enzimolojisi. Biyoteknolojik üretimde hareketsizleştirilmiş biyolojik nesneler.

  • Mühendislik enzimolojisi ve biyolojik nesnelerin (bireysel enzimler, enzim kompleksleri ve üretici hücreler) verimliliğinin arttırılması
üretim koşulları. Hareketsizleştirilmiş (çözünmeyen ortamda)

biyolojik nesneler ve yeniden kullanımları. Kaynak tasarrufu.

Çevresel faydalar.


  • Ekonomik uygunluk. İlaçların kalitesinin iyileştirilmesi
tıbbi maddeler (yüksek derecede saflaştırma garantisi, protein yokluğu

safsızlıklar).

Organik ve inorganik yapıda çözünmeyen taşıyıcılar. Taşıyıcıların mikro yapısı.


  • Eğitim yoluyla immobilizasyon kovalent bağlar enzim ve taşıyıcı arasında Medya ön aktivasyonu. Aktivasyon mekanizması. İmmobilizasyonun substrat spektrumu ve enzimin kinetik özelliklerine etkisi.

  • İnert taşıyıcılar ve iyon değiştiriciler üzerinde enzimlerin adsorpsiyonu. Bu immobilizasyon yönteminin kullanımına ilişkin kısmi kısıtlamaların nedenleri

  • Jelin hücrelere eklenmesiyle enzimlerin immobilizasyonu. Organik ve inorganik jeller. Enzimlerin immobilizasyon yollarından biri olarak mikroenkapsülasyonu. Mikrokapsüllerin kabuğunun boyutları ve bileşimi.

  • Mikroorganizmaların ve bitkilerin tüm hücrelerinin hareketsizleştirilmesi. Tüm hücre monoenzim biyokatalizörleri. Hücreye substrat difüzyonu sorunları ve reaksiyon ürününün verimi. İmmobilize hücrelerde membran geçirgenliğini artırmanın yolları. Hücreleri en üretken fazda hareketsiz hale getirmek için büyüme döngüsünü kullanmak. Jel hücrelerindeki hücrelerin fizyolojisinin özellikleri. Hedef ürünün hücre içinde lokalizasyonunda üreticilerin immobilizasyon sorunları. Bu sorunları çözmenin yolları.

  • Endüstriyel biyokatalizör olarak enzimler. Yarı sentetik β-laktam antibiyotiklerin üretiminde, steroidlerin dönüştürülmesinde ve amino asit rasematlarının stereoizomerlere ayrılmasında immobilize enzimlerin kullanılması.

  • Üreticilerin ve enzimlerin eşzamanlı immobilizasyonuna dayanan ikinci nesil biyokatalizörlerin oluşturulması.

  • İmmobilize enzimler ve üretici hücreler için biyoreaktörlerin üretim türleri.

  • Hareketsizleştirilmiş enzimler ve beslenme tedavisi. Hareketsizleştirilmiş β-galaktosidaz kullanılarak sütten laktozun uzaklaştırılması. İmmobilize glukoizomeraz ile glukozun fruktoza dönüştürülmesi.

5.1.6. Genomik ve Proteomik. Modern biyoteknoloji için önemleri.


  • Genetiğin gelişimindeki ana aşamalar. biçimsel genetik(özelliklerin genetiği). Moleküler genetik(bir genin moleküler yapısının oluşturulması, operon ve açık okuma çerçevesinin ayırt edilmesi, bireysel genlerin işlevlerinin belirlenmesi). Genomik (moleküler yapının belirlenmesi - tüm genomdaki nükleotit çiftlerinin dizisi ve yapısal ve işlevsel organizasyonunun genel ilkeleri). Uluslararası "İnsan Genomu" projesinin tıbbi ve biyolojik açıdan değeri.

  • Proteomik. Proteinler ve canlı organizmalardaki etkileşimleri. Proteomik yöntemler. İki boyutlu elektroforez yöntemlerinin iyileştirilmesi ve proteomun "görselleştirilmesi". Eczacılıkta proteomiklerin önemi.

  • Sıralama tekniği. Genomik araştırmalar için uluslararası veri tabanları. Biyoinformatik. Yapısal, karşılaştırmalı ve fonksiyonel genomik üzerine veri tabanları.

  • Farmasötik amaçlar için genomiğin değeri. İlaç geliştirmede yeni yaklaşımlar. Bir genin seçiminden başlayarak, ekspresyon ürünleri ile etkileşime giren, bir dizi doğal ve sentetik bileşiğin potansiyel ilaçlar olarak test edilmesi planlanan bir ilaç ajanı için amaçlı araştırma.

  • Bir genin hayati gerekliliği (maddilik) kavramı. Patojenik mikroorganizmaların genlerinin “ev tutma” ve “ivi” genlerine farklılaşması. Patojenlerde antimikrobiyal ilaçlar için yeni hedeflerin belirlenmesi.

5.1.7. Biyosentez. Hücre içi düzenleme ve biyosentez kontrolünün moleküler mekanizmaları.
Birincil ve ikincil metabolitlerin biyosentezini kontrol etme


  • Enzim sentezinin indüksiyonu ve baskılanması. Operonun fonksiyonel alanları. Genlerin etkisini ve biyoteknolojik süreçlerde kullanımlarını düzenleyen mekanizmalar. Jacob ve Mano'nun planı.

  • Geri besleme ilkesine göre enzim aktivitesinin inhibisyonu (retroinhibisyon). Allosterik enzimler. Bu mekanizmanın hücrenin hayati aktivitesinin düzenlenmesindeki önemi ve süper üreticilerde hedef ürünlerin biyosentezinin sınırlamalarının üstesinden gelme yolları. Biyosentetik yolların anahtar enzimlerinde allosterik merkezin bozulması ile mutantların oluşturulması. Ortam seçiminin optimizasyonu (biyosentetik yolların son ürünlerinin içeriği azaltılmış ortam).

  • Sıkı ( sıkı) metabolizmanın amino asit kontrolü. Bir biyoregülatör olarak Guanozin tetrafosfat. Duyusal bir organel olarak ribozom. Ribozomla ilişkili pirofosfat transferaz. Rel A + ve Rel A suşları. Guanozin fosfat düzenleyicilerinin yapısının tür özgüllüğü. Çeşitli hedef biyoteknolojik ürünlerin biyosentezi ve guanozin tetrafosfat aracılı metabolik düzenleme sisteminin rolü.

Rekombinant nükleik asitlerin ve proteinlerin üretici nükleazlardan ve proteazlardan korunması.


  • Azot içeren bileşiklerin asimilasyonunun düzenlenmesi. Glutamin, glutamat, aspartat ve bunların üretici hücreye nitrojen sağlamanın temel tepkimelerindeki rolü. Glutamin sentaz, biyoteknolojinin belirli hedeflerine ilişkin düzenleyici eylemlerin ana hedefidir. Kümülatif retroinhibisyon kavramı. Adenilasyon nedeniyle glutamin sentaz aktivitesinin inhibisyonu. Dedenilasyon ve ortamın bileşimi. Glutamin ve metabolitlerinin sentezinin bir regresörü olarak amonyum iyonu.

  • Katabolik gerileme (glikoz etkisi) ve katabolik enzimlerin sentezinin baskılanması. Geçici baskı. İndüktörün ortadan kaldırılması. Katabolik baskının mekanizması. Döngüsel 3 "5" -adenosin monofosfat (cAMP). Adenilat siklaz. cAMP'nin biyolojik etkileri. Katabolik baskıya dirençli mutantlar ve biyoteknolojide kullanımları. Çevre seçimi nedeniyle bu etkiye karşı tepki: fizyolojik seviye veya katabolik baskıya dirençli mutantların yapım seviyesi - genetik seviye.

  • Azot içeren bileşiklerin asimilasyonunun düzenlenmesi. Azot içeren bileşiklerin biyosentezindeki anahtar bileşikler. Glutamat ve glutamin sentezi için enzimler. Kümülatif retroinhibisyon kavramı. Azot metabolizmasının değiştirilmiş regülasyonu ve bir dizi birincil ve ikincil metabolitin ve bazı enzimlerin biyosentezini yoğunlaştırma olasılığı olan mutantlar.

  • Sınırlı proteoliz olgusu ve kullanım olasılığı.

  • Üretici hücrenin oluşan metabolitlerden "intihar" etkisi ile korunması. Bölme. Hücreden serbest bırakıldıktan sonra yeniden aktivasyon ile geçici (tersinir) enzimatik inaktivasyon.

  • Yabancı genlerin ve bu genler tarafından kodlanan proteinlerin rekombinant hücrede konakçı nükleazlardan ve proteazlardan korunması.

Mikroorganizmalarda biyoteknolojik ürünlerin hücre içi taşınması ve salgılanması.


  • Zarfın yapısı ve özgüllüğü. Hücre duvarının, dış ve iç zarın rolü. Kabuk polimerlerinin biyosentezi. Litik enzimler İyonların ve düşük moleküler ağırlıklı metabolitlerin taşınması için membran sistemi.

  • Taşıma sistemlerinin sınıflandırılması. İşlevlerinin düzenlenmesi. Düşük moleküler ağırlıklı bileşiklerin hücre içine ve dışına taşınmasının biyoteknolojik yönleri. Yüksek moleküler ağırlıklı biyoteknolojik ürünlerin salgılama mekanizmaları.

  • Fosfor değişimi ve enerji temini.

Mikroorganizmaların endüstriyel suşlarının özelliklerinin korunması - ilaç üreticileri.


  • Endüstriyel suşların stabilizasyon sorunları. Süper üreticilerin istikrarsızlığının nedenleri. Onları aktif tutmanın yolları.

  • Mikroorganizma kültürlerinin uluslararası ve ulusal koleksiyonları ve bunların biyoteknolojinin gelişimi için önemi. Mikroorganizmaların, bitki ve hayvan hücrelerinin ve bireysel mikroorganizma türlerinin veri bankaları.

5.1.8. Rekombinant proteinler ve polipeptitler. İnsanlar için türe özgüllüğü olan biyoregülatörlerin mikrobiyolojik sentezi ile elde edilmesi.


  • Protein ve polipeptit hormonları. Doku büyüme faktörleri ve doğuştan gelen bağışıklık. Çiftlik hayvanlarının dokularından elde edilen müstahzarların immünojenisitesi.

  • Genetiğiyle oynanmış insülin. Bunu elde etmek için teknoloji. Hayvansal hammaddelerden insülin üretim kaynakları.

  • Rekombinant suşların kullanımına dayalı insan insülini üretim teknolojisi.

  • İnsan kanındaki insülin konsantrasyonunun izlenmesi. Radyoimmünoassay.

  • Eritropoietin. RBC olgunlaşma faktörü. İnsan eritropoietin geninin klonlanması. Üretim teknolojisi. Dozaj biçimleri.

  • İnterferonlar. E. Coli hücreleri ve mayada interferon geninin klonlanması.

  • Rekombinant aşılar. Yaratılışlarının alaka düzeyi.

5.2. Biyoteknolojik üretim sistemleri.
5.2.1. İlaç üretimi için biyoteknolojik sürecin bileşenleri.


  • Biyoteknolojinin ana "seçenekleri". Tıbbi, profilaktik veya teşhis amaçlı ilaçların üretimi için hammadde sağlayan temel bir aşama olarak biyoteknolojik süreç.

  • Üretim biyoteknolojik süreçlerinin çeşitli karmaşıklık dereceleri. Biyolojik nesnenin doğasına, hedef ürüne, amacına ve dozaj şekline bağımlılığı.

  • Fermantasyon, biyoteknolojik süreçte belirleyici bir adımdır. Fermantasyon ekipmanı. Fermantasyon atölyesi. Fermentör tasarımı.

  • Biyosentez için hazırlık işlemleri. Fermentörlerin ve boruların sterilizasyonu. Sızdırmazlık ekipmanı ve iletişim sorunları. Kültür ortamı ve sterilizasyon yöntemleri. Deindorfer - Humphrey kriteri. Sterilizasyon sırasında ortamın biyolojik kullanışlılığının korunması. Proses havasının temizlenmesi ve sterilizasyonu. Kabarcık cihazı. Çok aşamalı tohum hazırlama ve kültür saflığının kontrolü.

  • Karmaşık ve sentetik kültür ortamı. Besin ortamının ayrı bir tüketilebilir bileşeninin konsantrasyonu ve biyolojik bir nesnenin üreme hızı. Moreau denklemi.

  • Enzim seçim kriterleri. Fermantasyon proseslerinin teknolojik parametrelere göre sınıflandırılması (parti, yarı-parti, sürekli). Derin ve yüzey fermantasyonu.

  • Hedef ürünün izolasyonu ve saflaştırılması. Biyoprodüktörü hedef üründen ayırma yöntemleri. Hedef ürünü kültür sıvısından ayırma yöntemleri. Üretici hücrelerin yok edilmesi ve hücre içi lokalizasyonu sırasında hedef ürünün çıkarılması yöntemleri.

  • Sorpsiyon ve iyon değişim kromatografisi. Enzim afinite kromatografisi. Membran ayırma teknolojileri. Kurutma yöntemleri.

  • Biyoteknoloji ile elde edilen ilaçların dozaj formlarını oluşturma yöntemleri.

  • Biyoteknolojik yöntemlerle elde edilen ilaçların standardizasyonu. Paketleme.

5.2.2. Biyoteknolojik süreçlerin kontrolü ve yönetimi.


  • Biyoteknolojik süreçlerin kontrol ve yönetiminin temel parametreleri. Genel Gereksinimler kontrol yöntemleri ve araçları. Biyoteknolojide otomatik kontrol yöntemlerinin ve araçlarının mevcut durumu.

  • Teknolojik çözeltilerin ve gazların bileşiminin kontrolü. pH ve iyonik bileşimin izlenmesi için potansiyometrik yöntemler. PH sensörleri ve iyon seçici elektrotlar.

  • Gaza duyarlı elektrotlar. Sterilize Edilebilir Çözünmüş Gaz Sensörleri.

  • Substratların ve biyoteknolojik ürünlerin konsantrasyonunun izlenmesi. Titrimetrik yöntemler. Optik yöntemler. Biyokimyasal (enzimatik) kontrol yöntemleri.

  • Hareketsizleştirilmiş hücrelere dayalı elektrotlar ve biyosensörler.

  • Biyoteknolojik üretim problemlerinin çözümünde yüksek performanslı sıvı kromatografisi.

  • Otomatik kontrolün temel teorileri. Biyoteknolojik nesnelerin statik ve dinamik özellikleri. Dinamik özelliklere bağlı olarak kontrol nesnelerinin sınıflandırılması.

  • İlaçların biyoteknolojik üretiminin bilgisayarlaştırılması. Otomatik işyerlerinin oluşturulması. Otomatik kontrol sistemlerinin geliştirilmesi. Uygulama paketleri.

  • Biyoteknolojik ürünlerin üretimi ve alınmasının çeşitli aşamalarında bilgisayar teknolojisinin kullanılması. Biyoteknolojik sistemlerin veri analizi ve matematiksel modellemesinin ilke ve aşamaları. Çok faktörlü deneylerin planlanması ve optimizasyonu.

  • Biyosentez ve biyokatalizin kinetik modelleri.

  • Biyoteknolojik süreçler ve ürünler hakkında otomatik veri bankalarının organizasyonu.

5.3. Biyogüvenlik ve hükümet kontrolü. Biyoteknolojik yöntemlerle elde edilen ilaçların üretimi ve kalite kontrolü için birleşik GLP-GCP VE GMP sistemi.


  • Sağlık Mevzuatının Temelleri. Uyuşturucu yardımı sağlama prosedürü; ilaçların üretimi ve kalitesi; " federal yasa ilaçlar hakkında".

  • Tıbbi-biyolojik gereksinimlerin (etkililik ve güvenlik) tıbbi maddelerin kalitesi ile ilişkisi. Terminoloji: kalite, kalite seviyesi.
İlaçların standardizasyonu, düzenleyici belgeler (ND): Devlet Farmakopesi, Genel Farmakope Monografları (OFS), Farmakope Monografları (FS), İşletmelerin Farmakope Monografları (FSP). Farmakope monograflarının yasal niteliği. Genel özellikleri ND (gereksinimler, standartlar ve kontrol yöntemleri). İlaçların kalitesini iyileştirmede ND'lerin rolü.

  • İlaçları test etmek için uluslararası ve bölgesel birleştirilmiş gereksinimler ve yöntemler koleksiyonları, bunların rolü ve kalkınma üzerindeki etkisi ilaç kimyası ve ilaçların standardizasyonu: DSÖ Uluslararası Farmakopesi, Avrupa Farmakopesi ve diğer bölgesel ve ulusal farmakopeler.

  • İyi laboratuvar uygulamalarına (GLP) göre klinik öncesi ilaç testi: testler içinde tüp bebek ve içinde canlı, reaktiflerin standardizasyonu, lineer hayvanlar ve içerikleri.

  • İyi klinik uygulama (GCP) gerekliliklerine uygun olarak ilaçların klinik çalışması. Test İlaçları Alan Kişiler İçin Bilgiler. Klinik araştırma sonuçlarının güvenilirliğini artırma kuralları.

  • Tıbbi ürünler ve bunların maddelerinin üretimi ve kalite kontrolü için GMP kuralları. GMP kurallarının getirilmesinin nedenleri ve tarihçesi. İlaçların Kalitesinin Belgelendirilmesi ve Belgelendirilmesi için Uluslararası Organizasyon.

  • Biyoteknolojik endüstriler için GMP kuralları ve güvenlik önlemleri. Karantina.

  • Uluslararası yasal çerçeve biyogüvenlik ve uygulanması hakkında.

  • Rusya'nın biyogüvenlik konusundaki yasal temeli.

5.4. Biyoteknoloji ve çevre sorunları.


  • Biyoteknolojinin geleneksel teknolojilere göre çevresel avantajları.

  • Çevre koruma ve biyoteknolojik süreçleri iyileştirme yolları. Düşük atık teknolojileri.

  • Biyoteknolojik endüstrilerden kaynaklanan atıklar ve bertaraf yöntemleri.

  • Sıvı atık arıtma. Biyolojik yöntem. Aetotenki. Aktif çamur. Yıkıcı suşlar.

  • İmha veya geri dönüşüm katı atık... Biyokütlenin sterilizasyonu. Misel atıklarının nötralizasyonu için biyolojik, fizikokimyasal ve termal yöntemler. Çiftlik hayvanları için yem olarak sterilize edilmiş biyokütle kullanımı. Üretimde biyokütle kullanımı Yapı malzemeleri ve köpük kesiciler.

  • Gaz halindeki atıkların imhası için yöntemler. Atmosferik emisyonların geri kazanımı ve nötralizasyonu için biyolojik, fizikokimyasal ve termal yöntemler.

5.5. Biyomedikal Teknolojiler


  • "Biyomedikal teknolojiler" kavramının tanımı. Biyoteknolojinin kazanımlarına dayalı olarak tıbbın temel sorunlarının çözümü. Uluslararası proje "İnsan Genomu" ve hedefleri. Etik konular.

  • Antisens nükleik asitler, dokuların peptit büyüme faktörleri ve yeni nesillerin diğer biyolojik ürünleri - biyolojik aktivitelerinin moleküler mekanizmaları ve pratik uygulama beklentileri.

  • Kalıtsal hastalıkların genotip (gen tedavisi) ve fenotip düzeyinde düzeltilmesi.

  • Biyoprotezler. Kumaşların çoğaltılması. Doku ve organ nakli. Homeostazı korumak. Hemisorpsiyon. Diyaliz.

  • Oksijenasyon. Endokrin sistem dışında üretilen hormonların kullanımına ilişkin beklentiler.

  • Dozaj formlarının biyoteknolojisinin gelişme durumu ve yönleri - geleneksel ve yenilikçi.

5.6. ÖZEL BİYOTEKNOLOJİ.
5.6.1. Birincil metabolitlerin biyoteknolojisi.
5.6.1.1. Amino asitlerin biyoteknolojisi.


  • biyolojik rol amino asitler ve ilaç olarak kullanımları.

  • Amino asitlerin kimyasal ve kimyasal-enzimatik sentezi. Stereoizomerizm problemleri. Enzimatik yöntemler (mikroorganizmaların asilazları) kullanılarak stereoizomerlerin ayrılması.

  • Amino asitlerin mikrobiyolojik sentezi. Amino asitlerin süper üreticilerinin yaratılması. Farklı mikroorganizma türlerinde çeşitli amino asitlerin düzenlenmesi ve sentezinin özellikleri. Mutantlar ve genetiğiyle oynanmış amino asit üreten suşlar.

  • Hareketsizleştirilmiş hücreler ve enzimler kullanılarak amino asitlerin elde edilmesi.

  • Biyosentezin düzenlenmesi ve yoğunlaştırılmasının ana yolları.

  • Glutamik asit, lizin, treonin biyosentez mekanizmaları.
5.6.1.2. Protein tıbbi maddelerin biyoteknolojisi.

  • Protein tıbbi maddelerin biyoteknolojisi. Fizyolojik olarak aktif maddelerin farklı gruplarına ait rekombinant proteinler.

  • insülin. Makbuz kaynakları. Tür özgüllüğü. İmmünojenik safsızlıklar. İnsülin üreten hücrelerin implantasyonu için beklentiler.

  • Rekombinant insan insülini. Plazmitlerin yapımı. Mikroorganizmanın suşunun seçimi. Amino asit lider dizisinin seçimi. Lider dizilerin bölünmesi. Ara ürünlerin izolasyonu ve saflaştırılması için yöntemler. Montaj zincirleri. Disülfid bağlarının doğru oluşumu üzerinde kontrol. Proinsülinin enzimatik hidrolizi. Rekombinant insülin elde etmenin alternatif bir yolu; Farklı mikrobiyal hücre kültürlerinde A ve B zincirlerinin sentezi. Mikroorganizma üreten endotoksinlerden rekombinant insülin salma sorunu. Rekombinant insülinin biyoteknolojik üretimi. Ekonomik yönler. Örnek olarak insülin kullanılarak "ikinci nesil" rekombinant proteinlerin oluşturulması.

  • İnterferon (İnterferonlar). Sınıflandırma, α-, β-, u- İnterferonlar. Viral ve onkolojik hastalıklar için interferonlar. İnterferonların tür özgüllüğü Lökositlerden ve T-lenfositlerden a- ve y-interferonları elde etme olasılıkları sınırlıdır. Lenfoblastoid interferon. Fibroblastların yetiştirilmesinde β-interferon elde etme yöntemleri. İnterferon indükleyicileri. Onların doğası. İndüksiyon mekanizması. Doğal kaynaklara dayalı interferonların endüstriyel üretimi.

  • Mikroorganizmaların genetiğiyle oynanmış hücrelerinde çeşitli insan interferon sınıflarının sentezi. Plazmide eklenen genlerin ifadesi. Disülfid bağlarının düzensiz kapanması nedeniyle mikroorganizmaların hücrelerinde sentezlenen interferon moleküllerinin yapısındaki değişiklikler. Standardizasyon sorunları. Rekombinant interferon örneklerinin üretimi ve uluslararası pazardaki çeşitli firmaların politikaları.

  • İnterlökinler. Biyolojik aktivitenin mekanizması. Pratik uygulama için beklentiler. İnterlökinlerin mikrobiyolojik sentezi. Genetik mühendisliği yöntemleriyle üreticilerin elde edilmesi. Biyoteknolojik üretim için beklentiler.

  • İnsan büyüme hormonu. Biyolojik aktivite mekanizması ve tıbbi uygulamada uygulama beklentileri. Mikrobiyolojik sentez. Üreticilerin inşaatı.

5.6.1.3. enzim preparatları


  • İlaç olarak enzimler. Proteolitik enzimler. Amilolitik ve lipolitik enzimler. L-asparaginaz.

  • Tıbbi enzimlerin (L-asparaginaz, β-galaktosidaz, α-amilaz, solizim, terrilitin, streptokinaz, tripsin, kimotripsin, pepsin, ürokinaz, bromelin, papain, fisin) katalitik etki mekanizması, genel özellikleri ve uygulama alanları.

  • Tıbbi amaçlar için enzimlerin mikrobiyolojik sentezi.

5.6.1.5. Biyoteknolojinin dallarından biri olarak immünoloji.


  • Bağışıklık sisteminin ana bileşenleri ve işleyiş yolları.

  • İmmünomodülatör ajanlar: immünostimülanlar ve immünosupresanlar (immünosupresanlar).

  • İmmünobiyolojik kullanarak bağışıklık tepkisinin güçlendirilmesi. Rekombinant koruyucu antijenlere veya canlı hibrit taşıyıcılara dayalı aşılar. Enfeksiyöz ajanlara, mikrobiyal toksinlere karşı antiserum.

  • Bağışıklık tepkisinin spesifik olmayan gelişimi. Rekombinant interlökinler, interferonlar vb. Biyolojik aktivite mekanizmaları. İmmünobiyolojik ilaçlarla immün yanıtın baskılanması. Rekombinant antijenler. IgE - bazlarında oluşturulan bağlayıcı moleküller ve tolerojenler. İmmünotoksinler. Otoantikorlar için bir hedef olarak anti-idiyotipik antikorlar. Spesifik plazma immünosorbsiyonu. Bağışıklık tepkisinin spesifik olmayan baskılanması. Sitokinlere karşı monoklonal antikorlar. Spesifik olmayan hemosorpsiyon ve immünoplazmoforez.

  • İmmünolojik süreçlerin aracıları. İşlevsel bütünlükleri. Homeostazinin sağlanması. Rekombinant DNA teknolojisi ve immünolojik süreçlerin aracılarının üretimi.

5.6.1.6. Monoklonal antikorların üretimi ve hayvan hücrelerinin somatik hibritlerinin kullanımı.


  • Spesifik bir antijene karşı bağışıklık tepkisinin mekanizmaları. Çeşitli antijenik determinantlar. Serum heterojenliği (tam klonalite). Monoklonal antikor kullanmanın faydaları. Malign neoplazma hücrelerinin klonları. Antikor oluşturan hücrelerle füzyon. Hibridomalar.

  • kriyoprezervasyon. Hibrit bankalar. Monoklonal antikor üretim teknolojisi.

  • Monoklinal antikorların uygulama alanları. Monoklonal (bazı durumlarda poliklonal) antikorların kullanımına dayalı analiz yöntemleri

  • Enzime bağlı immünosorbent deneyi (ELISA). Katı faz immünoanaliz yöntemi (EL1SA - enzim bağlantılı immünosorbentassay).

  • Radyoimmünoassay (RIA). Test maddelerinin düşük konsantrasyonlarını ve benzer yapıya ve benzer biyolojik aktiviteye sahip safsızlıkların numunelerindeki varlığını belirlemede geleneksel yöntemlere göre avantajlar.

  • Biyolojik olarak aktif maddelerin üreticileri taranırken (gen ekspresyon ürünleri yerine genleri tespit ederken) ELISA ve RIA'ya alternatif olarak DNA ve RNA probları.

  • Tıbbi teşhiste monoklonal antikorlar. Hormonlar, antibiyotikler, alerjenler vb. için testler. Tıbbi izleme. Kanserin erken teşhisi. Uluslararası pazarda ticari teşhis kitleri.

  • Tedavi ve korunmada monoklonal antikorlar. Son derece spesifik aşılar, immünotoksinler için beklentiler. Monoklonal antikorların lipozomların zarına dahil edilmesi ve ilaç taşıma yönünde bir artış.

  • Nakledilecek dokuların tiplendirilmesi. Onkogenlerin yokluğu için monoklonal antikor preparatlarının zorunlu testi.

  • Biyoteknolojik ürünlerin izolasyonu ve saflaştırılmasında spesifik sorbentler olarak monoklonal antikorlar.

5.6.2. Sekonder metabolitlerin biyoteknolojisi.
5.6.2.1. Plantasyon ve yabani şifalı bitkiler.


  • Şifalı bitkiler geleneksel bir ilaç kaynağıdır. Tıbbi amaçlar için yüksek bitkilerin ikincil metabolitlerinin kullanımı. Sekonder metabolitlerin ana sınıfları (uçucu yağlar, fenolik bileşikler, alkaloidler, steroidler, kardiyak glikozitler).

  • Tıbbi bitkilerin verimliliğini artırmanın biyoteknolojik yöntemleri. bitki büyüme düzenleyicileri. Fitohormonlar.

  • Tıbbi hammaddelerin toplanmasındaki zorluklar. Standart olmayan problemler.

5.6.2.2. İkincil bitki metabolitleri. İlaç kaynağı olarak bitki hücre ve doku kültürleri.


  • Biyoteknolojik bilimin bir başarısı olarak bitki dokularının ve izole edilmiş hücrelerin yetiştirilmesi için yöntemlerin geliştirilmesi.

  • Çeşitli tasarımlara sahip biyoreaktörlerde yapay bir besin ortamında bitki hücrelerinin ve dokularının yetiştirilmesi.

  • Nasır ve süspansiyon kültürleri. Kültürlerde bitki hücrelerinin büyüme ve metabolizmasının özellikleri. Bitki hücrelerinin yetiştirilmesi için besin ortamı. Makrobesinler, eser elementler, demir ve karbon kaynakları, vitaminler. Fitohormonlara özgü büyüme düzenleyiciler (oksinler, sitokininler). Sterilite sorunları.

  • Biyoreaktörler.

  • Bitki hücrelerinin kallus ve süspansiyon kültürleri bazında elde edilen ilaç örnekleri.

  • Bitki hücrelerinin immobilizasyonu ve biyoteknolojik üretimde kullanımı. Bitki hücrelerinin immobilizasyonunda kullanılan çözünmeyen taşıyıcılar.

  • Tıbbi maddelerin hedeflenen biyotransformasyonu için hareketsizleştirilmiş bitki hücrelerinin uygulanması. Kimyasal dönüşüme karşı enzimatik dönüşümün avantajı.

  • Biyokütle ve hücre biyoteknolojisi yöntemleriyle elde edilen preparatların kontrol ve tanımlama (sitofizyolojik, kimyasal, biyokimyasal ve biyolojik) yöntemleri.




  • Transgenik bitki hücrelerinden bileşimi değiştirme ve ikincil metabolitlerin (potansiyel ilaçlar) verimini artırma olasılığı.

5.6.2.3 Vitamin ve koenzimlerin biyoteknolojisi.


  • Vitaminlerin biyolojik rolü. Vitaminlerin sınıflandırılması. Geleneksel üretim yöntemleri (doğal kaynaklardan izolasyon ve kimyasal sentez).

  • Vitaminlerin mikrobiyolojik sentezi ve genetik mühendisliği yöntemleriyle üretici suşların yapımı.

  • B2 vitamini (riboflavin). Ana üreticiler. Biyosentez şeması ve süreci yoğunlaştırmanın yolları

  • Vitamin türevleri olarak koenzimler. Vitaminlerin katalitik aktivitesinin mekanizması.

  • B vitaminlerinin mikrobiyolojik sentezi B 12 vitamini. Üreticileri propiyonik asit bakterileridir. Biyosentezin düzenlenme şeması ve yolları. Genetiğiyle oynanmış B 12 vitamini üreticileri.

  • Pantotenik asit, PP vitamininin mikrobiyolojik sentezi.

  • B 2 Vitamini (riboflavin) ve cinslerinden üreticileri eremothecium ve Ashdea... Genetiği değiştirilmiş bir türün yapımı - endüstriyel bir B2 vitamini üreticisi.

  • Vitamin PP'nin (nikotinik asit) mikrobiyolojik sentezi.

  • Askorbik asidin (C vitamini) biyoteknolojik üretimi. Üretim süreci teknolojisi. Mikroorganizmalar-üreticiler. Endüstriyel koşullar altında çeşitli biyosentez şemaları. Askorbik asidin kimyasal sentezi ve C vitamini üretiminde biyolojik dönüşüm aşaması.

  • D grubu vitaminler Ergosterol, maya ve küf hücrelerinde bulunan bir provitamin D 2'dir.

  • A vitamini. β-karotenin mikrobiyolojik sentezi

  • Ubikinonlar (koenzimler Q). Üretim kaynakları: bitki dokuları ve mikrobiyal biyokütle. Ubiquinones Q 9 ve Q 10 üreticilerinin yaratılmasına uygulanan genetik mühendisliği yöntemleri

        1. Steroid hormon biyoteknolojisi

  • Steroid hormon üretiminin geleneksel kaynakları. Steroid yapıların dönüşüm sorunları. Biyotransformasyonun kimyasal dönüşüme göre avantajları. Steroidleri dönüştürebilen (biyokonversiyon) mikroorganizma suşları. Spesifik biyolojik dönüşüm reaksiyonları
steroidler. Biyodönüşüm süreçlerinin seçiciliğini çözme yaklaşımları.

  • Hidrokortizonun mikrobiyolojik sentezi ve prednizolonun biyodönüşümünden elde edilmesi

5.6.2.5. İkincil mikrobiyal metabolitler. Antibiyotiklerin biyoteknolojisi.


  • Toprak biyosenozları ve bunları oluşturan mikroorganizma türlerinin çeşitliliği. Sekonder metabolitlerin araştırılması ve birincil değerlendirmesi. Üreticiler için tarama yöntemleri.

  • İkincil metabolitler olarak antibiyotiklerin biyolojik rolü. Antibiyotiklerin kökeni ve işlevlerinin evrimi.

  • Antibiyotik oluşturan ana mikroorganizma grupları: küf mantarları(alt ökaryotlar), aktinomisetler ve spor öbakterileri (prokaryotlar). Hücrelerinin yapısının özellikleri ve fizyolojisi.

  • Yarı sentetik antibiyotikler. Yeni antibiyotiklerin yaratılmasında biyosentez ve orgazm.

  • Üreticisi için stresli durumların üstesinden gelmede bir faktör olarak antibiyotiklerin biyolojik rolü (beslenme eksikliği durumunda metabolizmanın yeniden yapılandırılmasında diğer mikroorganizmaların büyümesinin inhibitörleri ve sinyal molekülleri).

  • Çeşitli antibiyotik gruplarının antimikrobiyal etkisinin moleküler mekanizması ve üreticilerin oluşturdukları antibiyotiklerden korunma sistemleri.

  • β-laktam antibiyotikler (penisilinler, sefalosporinler, vb.) hücre duvarı peptidoglikan sentezinin inhibitörleridir.

  • glikopeptid antibiyotikler

  • Polien yapısının antibiyotikleri (amfoterisin B, nistatin, vb.) ve küf ve mayaların sitoplazmik zarının moleküler organizasyonunun ihlali.

  • Antibiyotikler, protein sentezinin inhibitörleridir (ribosimno-matriks sistemleri düzeyinde).

  • Aminoglikozitler (streptomisin, kanamisin vb.)

  • Çeviri sırasında genetik kodun okunmasının ihlali sonucu ölümcül proteinler. Tetrasiklinler.

  • Makrolidler (eritromisin, vb.).

  • Antibiyotikler - işlemin ribozom öncesi aşamasında protein sentezi inhibitörleri (mupirosin, vb.)

  • Antibiyotikler, nükleik asitlerin (DNA süper sarmalı) sentezi ve transformasyonunun inhibitörleridir.

  • Anzamisinler (rifampisin vb.)

  • Kinolon (florokonolon yapıları).

  • Onkolojik uygulamada kullanılan DNA-tropik antibiyotikler (antrasiklinler, bleomisin, mitomisinler vb.).

  • Biyoteknolojik üretimde kullanılan antibiyotiklerin süper üreticileri. Birincil metabolitlerden antibiyotiklerin karbon iskeletinin toplanması. Amino asitlerden β-laktam antibiyotiklerin (penisilinler ve sefalosporinler) biyosentez şeması. Streptomisin biyosentez şeması,

  • Yönlendirilmiş biyosentez. Ortama fenilasetik asit eklenerek benzilpenisilin elde edilmesi.

5.6.2.6. Bakterilerin antibiyotiklere karşı direncinin moleküler mekanizmaları.


  • Antibiyotik direncinin genetik temelleri Kromozomal ve plazmit direnci. Transpozonlar. β-laktam yapılarının hedeflenen biyotransformasyonu ve kimyasal dönüşümü.

  • Yeni nesil sefalosporinler, penisilinler, dirençli mikroorganizmalara karşı etkilidir. Karbapenemler. Monobaktamlar. Kombine ilaçlar: amoksiklav, unazin. Klinikte kullanılan yarı sentetik penisilinler.

  • Klinikte kullanılan yarı sentetik penisilinler (ampisilin, azlosilin, mezlosilin, piperasilin, karbenisilin vb.) Enzimatik hidroliz ile benzilpenisilinden 6-APA elde edilmesi. Enzimatik sentez yöntemleriyle yarı sentetik penisilinlerin elde edilmesi (biyotransformasyon 60APK).

  • Dört kuşak sefalosporin, Clenic pratiğine dahil edildi. Benzilpenisilin'in 7-fenilasetamidoksisefalosforanik aside dönüşüm şeması. Yarı sentetik sefalosporinler (sefaleksin, vb.). 7-aminodesasetoksisefalosporanik asit (7-ACA) bazlı yarı sentetik sefalosporinler. Dördüncü nesil sefalosporinler - sefipim, sefpirome. Yeni, klinik uygulama için umut vaat eden sefalosporinlerin üretiminde biyosentez, organik sentez, biyolojik ve kimyasal dönüşüm kombinasyonu.

  • Aminoglikozid antibiyotiklere direnç mekanizmaları. Aminoglikozitlerin hedeflenen transformasyonu. Doğal antibiyotik butirozinin yarı sentetik bir analoğu olarak Amikasin.

  • Yeni yarı sentetik makrolidler ve azalidler - lokalize hücre içi bulaşıcı ajanlara karşı etkili eritromisin analogları.

  • Antibiyotik direnç genlerinin doğal kaynakları. Antibiyotik direnç genlerinin yayılmasını sınırlamanın bir yolu olarak örgütsel önlemler.

  • "Bulaşıcı direnç" ve "hastane enfeksiyonları" kavramı.

  • Antineoplastik antibiyotikler. Hareket mekanizması. Bazı antitümör antibiyotiklerin enzimatik hücre içi aktivasyonu. Tümör hücrelerinin antikanser ilaçlara direnç mekanizmaları. P-170 glikoprotein ve pleiotropik direnç. Pleiotropik antibiyotik direncinin üstesinden gelmenin yolları.

5.6.2.7. İkincil mikrobiyal metabolitler, sinyal iletim inhibitörleridir. Bağışıklık baskılayıcılar.


  • Hücre tarafından dış etkilerin tanınmasını ve bunlara bir dizi tepki verilmesini sağlayan çok sayıda mekanizma.

  • Siklosporin A, kalsinörin seviyesindeki bağışıklık tepkisinin bir inhibitörüdür. Siklosporin A'nın transplantasyonda ve otoimmün hastalıkların tedavisinde kullanımı. Siklosporinin moleküler etki mekanizması. Kombine antitümör kemoterapisinde siklosporin A ve MDR fenotipi türevlerini kullanma imkanı.

  • Doğal kaynaklı yeni immünosupresanlar (rapamisin, FK 506, vb.). Transplantolojide, otoimmün ve onkolojik hastalıkların tedavisinde kullanım beklentileri.

6. DERS PLANI


ders konusu

Saat sayısı, öğretim görevlisi

1.

Biyoteknolojinin konusu ve içeriği, kimya, biyomedikal ve teknik disiplinlerle ilişkisi. Gelişim tarihi. Özellikler ve ana başarılar modern sahne biyoteknolojinin gelişimi. Biyoteknolojinin yirminci yüzyılın ikinci yarısının temel bilimleriyle ilişkisi. Biyomedikal teknolojiler. Biyoteknolojinin ana nesneleri. Tıbbi, profilaktik ve teşhis ajanlarının üretim aracı olarak biyonesneler. Makro ve mikroorganizmalar. Endüstriyel biyokatalizör olarak enzimler

2 (Kurapov)

2.

Metabolizma. Hücre metabolizmasının temel süreçleri. Birincil ve ikincil metabolitler kavramı. Birincil metabolit işlemlerinin biyosentezinin düzenlenmesi mekanizmaları. Birincil metabolitlerin üretimi için teorik temeller. Anaerobik işlemler (etanol, gliserin, laktik asit elde edilmesi). Aerobik süreçler. Krebs döngüsü asitlerinin ve bunların türevlerinin (sitrik, itakonik, ketoglutarik, piruvik asitler) endüstriyel üretimi için yöntemler.

2 (Kurapov)

3.

Sekonder metabolitlerin elde edilmesi için teorik temeller. Antibiyotiklerin ve steroidlerin biyosentezini düzenleme yöntemleri. 6-APK. Yarı sentetik antibiyotikler. Amino asit ve vitamin üretimi.

2 (Kurapov)

4.

İkincil bitki metabolizmasının biyoteknolojisi. İlaç kaynağı olarak bitki hücre ve doku kültürleri. Bitki hücrelerinin kallus ve süspansiyon kültürleri temelinde elde edilen ilaçlar. Bitki hücrelerinin immobilizasyonu ve biyoteknolojik üretimde kullanımı. İkincil bitki metabolizmasının verimliliğinin biyoregülasyonu. Transgenik bitkiler ve ilaç kaynağı olarak kullanımları için beklentiler.

2 (Kurapov)

5.

Biyoteknolojik sürecin bileşenleri. Biyoteknolojik üretimin yapısı. Üretici hücrelerin yetiştirilmesi, biyoteknolojik süreçte merkezi bir bağlantıdır. Yüzey ve su altı ekimi. Hammadde, hava ve tohum hazırlanması. Aseptik koşulların sterilizasyonu ve bakımı. Derin yetiştirme sürecinin teknolojik ve donanım tasarımı (ideal karıştırma veya yer değiştirme, kemostatik ve türbidostatik mod şemasına göre sürekli ve periyodik). Bu şemaların avantajları ve dezavantajları.

2 (Kurapov)

6.

Biyoteknolojik endüstrilerin ana teknolojik ekipmanı. Biyoteknolojik endüstrilerin benzer kimyasal endüstrilere kıyasla özellikleri. Havalandırma, karıştırma, ısı giderme ve köpük giderme yöntemleri. Teknolojik ekipmanın ön sterilizasyonu ve işlem sırasında aseptik koşulların korunması sorunları ve yöntemleri. Biyoteknolojik süreçlerin kontrolü ve yönetimi. Biyoteknolojik endüstrilerin ürünlerinin izolasyonu ve saflaştırılması için yöntemler. Ekzo- ve endometa-

acıtmak. Protein yapısındaki ürünlerin izolasyonunun özellikleri ve temel teknolojik yöntemleri.



2 (Kurapov)

7.

Mühendislik enzimolojisi. Enzimlerin kullanımı. Hücreler ve inorganik katalizörlere karşı saf enzim kullanmanın avantajları ve dezavantajları. Hareketsizleştirilmiş enzimler ve hücreler. Ana taşıyıcılar ve immobilizasyon yöntemleri. Hareketsizleştirilmiş enzimler ve hücreler kullanılarak endüstriyel işlemler. Mühendislik enzimolojisi ve tıbbi teknolojiler (biyosensörler, serbest ve

immobilize enzimler ve bunların diğer ilaçlarla kombinasyonları.



2 (Kurapov)

8.

Bitki ve hayvanların hücre ve dokularının yetiştirilmesi teknolojisinin özellikleri. Protoplastlar ve hibridomlar. Hücre Mühendisliğinin Temelleri. Biyolojik nesnelerin hücre mühendisliği yöntemleriyle iyileştirilmesi. Mutajenez. Biyolojik nesnelerin mutajenez ve seleksiyon yöntemleriyle iyileştirilmesi.

2 (Kurapov)

9.

Genetik Mühendisliğinin Temelleri. Klasik mutajenez ve seleksiyon yöntemlerine kıyasla biyolojik nesneleri geliştirmek için genetik mühendisliği yöntemlerinin avantajları ve farklılıkları. Genetik mühendisliği yöntemleriyle (rekombinant DNA teknolojisi) temelde yeni biyolojik nesnelerin yaratılması. Bir biyoteknoloji uzmanı - bir genetik mühendisi tarafından gerçekleştirilen işlemlerin sırası. İfade kontrolü. Sorunlar ve zorluklar. Yönlendirilmiş mutajenez.

2 (Kurapov)

10.

İlaçların biyoteknolojik üretiminde nanopartiküller - insan rekombinant proteinleri.

2 (Kuznetsov)

11.

İlaçların biyoteknolojik üretiminde biyolojik olarak aktif peptitler.

2 (Kuznetsov)

12.

Rekombinant proteinler ve polipeptitler (insülin, büyüme hormonu, interferonlar). Geleneksel ve genetik mühendisliği yöntemleriyle elde etme. Ticari ürünlerin (amino asitler, vitaminler, antibiyotikler, doğal biyopolimerler) üretimi için rekombinant mikroorganizmaların kullanımı. Tıbbi ve diğer biyolojik olarak aktif maddelerin üretimi için transgenik hayvanların ve bitkilerin biyoreaktör olarak kullanılması. Rekombinant ve transgenik organizmalarla çalışırken potansiyel tehlikeler.

İzotopla modifiye edilmiş kültür ortamı. Yeni bir yaklaşım nükleosit antibiyotiklerin, peptitlerin ve rekombinant proteinlerin biyoteknolojik üretiminin verimliliğini artırmak.



2 (Kuznetsov)

13.

Monoklonal antikorlar. Üretim teknolojisi. Monoklonal antikorların bağışıklık tanısında (enzim immünosorbent tahlili) ve ilaçlar ve oldukça spesifik katalizörler ("katalitik antikorlar") olarak uygulanması. İmmünobiyoteknoloji. Bağışıklık serumları ve aşılar. Rekombinant aşılar (alt birim, zayıflatılmış, "vektör").

2 (Kurapov)

14.

DNA tanı yöntemleri. İnsan moleküler genetiği. Ex vivo ve in vivo gen tedavisi. "Antisens oligonükleotidlere" dayalı ilaçlar. İlaç olarak ribozimler.

2 (Kurapov)

15.

Biyoteknolojik aşı üretiminde adjuvanlar ve nanoadjuvanlar

2 (Kuznetsov)

16.

Gen tedavisi için ilaçların biyoteknolojik üretimi

2 (Merkulov)

17.

“Tıbbi kimya” - “genomik sonrası çağda” kimya ve biyoteknolojinin bir simbiyozu. Akılcı ilaç sürükle-tasarım stratejisi. Lider bağlantıları arayın (hit- ve led-compounds). Kombinatoryal kimya ve HTS taraması. Lider bağlantıların optimizasyonu (yerleştirme, QSAR yöntemi). Önde gelen bileşiklere (ön ilaçlar, biyoizosterler, peptidomimetikler, ikili ilaçlar) dayalı ilaç oluşturma yöntemleri.

2 (Kurapov)

7. DİSİPLİNİN ÖĞRETİMİ VE METODOLOJİK DESTEĞİ

ana edebiyat


  1. Sazykin Yu.O., Orekhov S.N., Chakaleva I.I. Biyoteknoloji. öğretici... M.: Akademi. 2008, 256 s.

  2. S.N. Orekhov Farmasötik biyoteknoloji. Kılavuzu uygulamalı eğitim... M.: GEOTAR-MEDIA, 2012, 384 s.

ek literatür


  1. Zagoskina N.V., Nazarenko L.V., Kalashnikova E.A., Zhivukhina E.A. Biyoteknoloji. Teori ve pratik. M.: Oniks., 2009, 496 s.

  2. Kurapov P.B., Bakhtenko E.Yu. Yüksek bitkilerin ikincil metabolitlerinin çeşitliliği ve tıbbi özellikleri. Moskova: Ed. RSMU, 2012, 200 s.

  3. Egorova T.A. Biyoteknolojinin Temelleri / T.A. Egorova, S.M. Klunova, E.A. Jivukhina. - M.: Yayınevi. Merkez Akademi, 2003 .-- 208 s.

  4. Glick B. Moleküler Biyoteknoloji. İlkeler ve uygulama / B. Glick, J. Pasternak. - M.: Mir, 2002 .-- 589 s.

  5. Egorov N.S. Antibiyotik doktrininin temelleri / N.S. Egorov. - E.: Nauka, 2004 .-- 525 s.

8. SINAV, SINAV VE ÖZET SORULARI.


P / p No.

Soru listesi

1

Biyoteknolojinin tarihi. Tanımlar. Biyoteknolojinin ana bölümleri. Tıbbi biyoteknolojinin sorunları ve beklentileri.

2

Biyoteknolojik endüstrilerde kullanılan üreticilerin özellikleri (antibiyotikler, interferonlar, amino asitler).

3

İlaç endüstrisinde kullanılan üreticilerin başlıca depolama yöntemleri.

4

İlaç endüstrisinde kullanılan üreticilerin yetiştirme yöntemleri.

5

Hayvan hücrelerinin yetiştirilmesinin özellikleri, tıbbi amaçlı aşıların elde edilmesi.

Sürekli yetiştirme ile üretim koşullarında belirlenen üreticilerin kinetik özellikleri.

Genetik mühendisliğinin tarihçesi ve genetik mühendisliği araştırmalarının ana aşamaları.

Bitki hücrelerinin ikincil metabolizmasının biyoteknolojisi.

Klasik ergot ergot alkaloidlerinin biyoteknolojik yöntemlerle elde edilmesi. Mantar - bitki sisteminde hormonal düzenleme.

Transgenik bitkiler ve ilaç kaynağı olarak kullanımları için beklentiler.

Üretici popülasyonunun hedef ürününün (biyolojik olarak aktif madde) oluşumunun özellikleri.

Genetik mühendisliğinin temel kavramları.

Hücre Mühendisliği. Nasır oluşum süreçleri. Bitki hücresi totipotensi.

Karbonhidrat ve selüloz substratlarda maya üretimi

Tıbbi ve gıda amaçlı amino asit üretimi.

Bitki hücrelerinin yetiştirilmesinin özellikleri. Süspansiyon kültürleri.

Monoklonal antikor elde etme yöntemleri. Seri üretim ve temizlik. Uygulamanın ana yönleri.

Genetik mühendisliği projelerinde kullanılan enzimler.

Genetik mühendisliği projelerinin ana aşamaları.

Biyoteknolojik ürünlerin üretiminde kullanılan biyoreaktörlerin tasarım özellikleri ve çeşitleri.

Gen elde etme yöntemleri.

Klonlama için DNA kaynakları.

Kimyasal-enzimatik gen sentezi.

Ters transkripsiyon yöntemi

Ginseng, rhodiola rosea, serçe, stevia, yüksük otu, tütün vb. hücre kültürlerinden elde edilen ilaçlar.

Genetik mühendisliğinde kullanılan vektörler.

Rekombinant DNA molekülleri üretme yöntemleri. Tavlama ve ligasyon. Kör uçların bağlanması. Bağlayıcı teknolojisi.

Rekombinant DNA'nın alıcı hücrelere tanıtılması. Yabancı bir gen içeren klonların tanımlanması.

Hücre kültürü yönteminin gelişim tarihi. Kallusogenez, transplant hücre kültürlerinin yaratılmasının temelidir.

Bireysel hücrelerin yetiştirilmesi. Biyolojik yapının bir nesnesi olarak bitki hücresi protoplastları. Protoplastların füzyonu ve somatik hücrelerin hibridizasyonu.

İmmünoassay ve uygulaması.

mbf -> Bir çalışma programının geliştirilmesi için metodik yönergeler Akademik disiplin patolojisi için bir çalışma programı geliştirirken, temel şudur: eğitim yönünde fgos vp
mbf -> Akademik disiplinin çalışma programı genel patoloji eğitim yönü (uzmanlık) 060609 Tıbbi sibernetik

Vitamin adı

Vitaminin vücut üzerindeki etkisi

Ürünlerde bulunur

A Vitamini (Retinol)

A vitamini görme sorunlarını önler, sağlıklı bir bağışıklık sistemini destekler, hücre büyümesi için önemlidir ve cilt durumunu iyileştirir.

Retinolün ana kaynakları arasında karaciğer, süt, yumurta ve güçlendirilmiş tahıllar, yeşil ve turuncu sebzeler (patates, havuç, balkabağı ve lahana gibi) ve şeftali, papaya, kavun, kayısı veya mango gibi portakal meyveleri bulunur.

B12 Vitamini (Siyanokobalamin)

B12 vitamini kırmızı kan hücrelerinin, sinir hücrelerinin çoğalmasına yardımcı olur. Hücre bölünmesine katılır, bu nedenle doku yenilenmesi ve kas büyümesi onsuz imkansızdır.

Bu vitamin balık, kırmızı et, kümes hayvanları, süt, peynir ve yumurtada bulunur. Ayrıca bazı kahvaltılık gevreklere de eklenir.

B6 Vitamini (Piridoksin)

B6 Vitamini, beynin ve diğer nörolojik fonksiyonların düzgün çalışması için vazgeçilmezdir. Ayrıca vücudun proteinleri parçalamasına ve kırmızı kan hücreleri üretmesine yardımcı olur.

Patates, muz, fasulye, tohum, fındık, kırmızı et, balık, yumurta ve kümes hayvanları, ıspanak ve güçlendirilmiş tahıllar dahil olmak üzere çok çeşitli gıdalar B6 vitamini içerir.

B1 Vitamini (Tiamin)

Tiamin, karbonhidratların enerjiye dönüştürülmesi için bir katalizör görevi görür ve kaslar, kalp fonksiyonu ve sinir sistemi için gereklidir.

İnsanlar, farklı türde ekmekler, tahıllar ve makarnalar dahil olmak üzere çeşitli yiyeceklerden tiamin alırlar; yağsız etler, kuru fasulye, soya ürünleri ve bezelye ve buğday tohumu gibi filizlenmiş tahıllar.

B3 Vitamini (Nikotinik Asit)

Nikotinik asit, sağlıklı cildin yanı sıra sinir sisteminin korunmasına yardımcı olur.

Niasini kümes hayvanları, kırmızı et, tahıllar, balık ve yer fıstığında bulabilirsiniz.

B2 Vitamini (Riboflavin)

Riboflavin büyüme, karbonhidratları enerjiye dönüştürme ve kırmızı kan hücrelerinin üretiminde vücut tarafından ihtiyaç duyulur.

Riboflavin kaynaklarından bazıları süt, et, yumurta, baklagiller (bezelye ve mercimek gibi), fındık ve otlardır. Ayrıca: kuşkonmaz, brokoli ve güçlendirilmiş tahıllar.

B9 Vitamini (Folik Asit)

Folik asit (B9) - kırmızı kan hücrelerinin üretimine yardımcı olur. Ayrıca DNA replikasyonu için gereklidir.

Portakal suyu, karaciğer, kuru fasulye ve diğer baklagiller, otlar, kuşkonmaz bu vitaminin çok iyi kaynaklarıdır. Ve ayrıca: ekmek, pirinç ve tahıllar.

C Vitamini (Askorbik Asit)

Kollajen (hücreleri bağlamaya yarayan doku) oluşumu için C vitamini gereklidir. Diş etlerinizin, dişlerinizin ve kemik gelişiminizin sağlığı için önemlidir. Ayrıca C Vitamini - kan damarlarını iyi durumda tutar. Demirin vücut tarafından emilmesi için bir katalizör görevi görür, beyin fonksiyonlarını uyarır ve yara iyileşmesini hızlandırır.

C Vitamini - Çilek, kivi, guava, biber, ıspanak, domates ve brokolide bulunur. Ve tabii ki bu vitaminin en yüksek seviyesi turunçgillerde!

D Vitamini (Kalsiferol)

D vitamini, vücudun kemik güçlendirici kalsiyumu emmesine ve insan iskeletinin gücünü oluşturmasına yardımcı olduğu için kemikleri güçlendirmeye hizmet eder.

Bu vitamin eşsizdir - güneşlendiğinizde vücudunuz onu üretir! D vitamini ayrıca yağlı balıklar (somon gibi), yumurta sarısı, ton balığı veya sardalye ve inek sütü, soya sütü ve portakal suyu gibi bazı gıdalarda bulunur.

E Vitamini (Tokoferol)

Sağlıklı kırmızı kan hücrelerinin üretimi ve bakımı için E vitamini gereklidir.Tokoferol ayrıca bir antioksidandır ve işlevi hücreleri yıkım ve hasardan korumaktır.

Tokoferol, yeşillikler ve kuruyemişler, bitkisel yağlar ve avokadoda bulunur. Ayrıca çimlenmiş buğday ve arpa tanelerinde de yeterlidir.

K vitamini

Vücuttaki kan pıhtılaşmasını kontrol etmeye yardımcı olur ve karaciğerin pıhtılaşmayı kontrol eden proteinleri sentezlemesi için gereklidir. Bu vitaminin eksikliği - burun ve iç kanamaya yol açabilir.

K vitaminini Brüksel lahanası, lahana, brokoli ve yeşilliklerle yenileyin. Soya fasulyesi, kolza tohumu ve zeytinyağında bol miktarda bulunur.

Avantajlarvesınırlamalaryöntemleralmavitaminler

Ülkemizde vitamin üretimi 30'lu yılların başında organize edildi. geçen yüzyıl. Başlangıçta, doğal hammaddelerden vitamin preparatları üretildi. Daha sonra sentetik vitamin C ve K 3 üretimine hakim oldu. 1949'dan beri, Sovyet bilim adamları tarafından geliştirilen teknolojiye göre, tiamin (B 1 vitamini) gibi diğer vitaminlerin sentezi endüstriyel ölçekte hakim olmaya başladı. 1950'de vitamin üretimi 1940'a göre 5,6 kat arttı. 1955'te, bilinen tüm temel vitaminlerin sentezi için planlar geliştirildi. Daha fazla gelişme vitamin endüstrisi esas olarak vitamin üretimi için sentetik yöntemlerin geliştirilmesi ve uygulanması ile ilişkilidir. Teknolojik süreçlerin doğası gereği, bu yöntemler, doğal hammaddelerden vitamin çıkarma yönteminden çok daha karmaşıktır, ancak kimyasal olarak saf formda ürünler elde etmeye izin verirler. büyük önem yem konsantrelerinin üretiminde tıbbi kullanımları ve kesin dozajları için. Ayrıca sentetik vitamin üretmenin maliyeti, karşılık gelen vitaminleri doğal hammaddelerden elde etme maliyetinden daha düşüktür.

Vitaminlerin doğal kaynaklardan elde edilmesi yöntemi üretim açısından tabi ki daha kolaydır ancak işlem gerektirdiği için uygun değildir. büyük miktarİşlenmemiş içerikler. Kimyasal senteze gelince, dezavantajları hala: çok aşamalı süreçler, işletmelerin yakınlarda yer almasını gerektiren önemli malzeme tüketimi. hammadde temelleri; yüksek saflıkta ürünler geliştirme ihtiyacı.

Vitamin endüstrisinin daha verimli teknolojilere ihtiyacı var ve bu tür teknolojiler başarıyla oluşturuluyor.

Sadece genetik manipülasyonların yardımıyla (metabolizmanın düzenlenmesini etkileyerek), büyümeleri için gerekli olandan on binlerce kat daha fazla vitamin üreten mikroorganizma türleri elde edildi. Bunlar, bir riboflavin üreticisi olan Ashbya gossypii türleri, Pseudomonas denitrifikans ve B 12 vitamini üreten Propionibacterium freudonreichii türleridir. Rusya'da, Bacillus subtilis cinsinin bakterileri temelinde etkili bir B2 vitamini üreticisi oluşturulmuştur.

Organik bileşiklerin mikrobiyolojik sentezi için, hammadde olarak en ucuz azot kaynakları (örneğin, nitratlar veya amonyum tuzları) ve karbon (örneğin, karbonhidratlar, organik asitler, alkoller, yağlar, hidrokarbonlar, gazlı olanlar dahil) kullanılır.

Biyosentez kullanımı, oldukça aktif mikroorganizma suşlarının kullanımı yoluyla kimyasal sentez aşamalarını azaltmayı mümkün kılar. Örneğin B 12, B 2, B 3 ve D (ergosterol) vitaminlerinin üretimi 1 aşamada mümkün hale gelmiştir. BT yöntemleri, vit sentezinde uygulama bulmuştur. C, ubikinon, karotenoidler. 12'de - prokaryotik mikroflora - propiyonik bakterilerin mutajenik suşlarını alın ve kullanın - 50 mg / l ortam ve öncüsü - dimetilbenimidazol - 200 mg / l'ye kadar. B 2, - (riboflavin) maya benzeri mantarlar Eremotecium ve Ashbya kullanılarak öğretilir - 3.8-6.4 g / l. Son zamanlarda, Bacillus subtilis'in mutant bir suşu kullanılmıştır - 3.5-4.5 g / l. - B 3 - (pantotenik asit) ve hareketsizleştirilmiş bakteri Brevibacteria hücreleri kullanılarak alanin ve pantotenat K'dan aktinomisetler tarafından koenzim CoA'nın sentezi. Dezavantajlar - bu iyileştirme için küçük bir bitmiş ürün verimi, aşağıdaki yönlerde gerçekleştirilir: mutant suşların seçimi, bileşimin optimizasyonu ve ortamın maliyetinin düşürülmesi, üreticinin yetiştirme koşullarının optimizasyonu.

KullanılmışEdebiyat

1. Biyoteknoloji: ders kitabı. saplama için el kitabı. daha yüksek. ders çalışma. Kurumlar / Yu.Ö. Sazykin, S.N. Orekhov, I.I. Chakaleva; ed. AV Katlinsky.-3rd ed., - M.: Yayın Merkezi "Akademi", 2008 - 256 s.

2. İlaçların biyoteknolojisi. Ders Kitabı / Ed. Bykova V.A. ve Dalina M.The. - M.: Medbiyoekonomi - 303'ler.

3. Farmasötik biyoteknolojinin temelleri: ders kitabı. Ödenek / ed. Chuchalin V.S. Prishchep T.P. Belova L.S. Zaikov K.L. Mikhaleva L.K., - Rostov n / a, "Phoenix", 2006

Allbest.ru'da yayınlandı

benzer belgeler

    Hücrelerin ve enzimlerin immobilizasyonu için taşıyıcı türleri. Hareketsizleştirilmiş kültürler ve çeşitli endüstrilerde kullanım olasılıkları. Hareketsiz kültürlerin kullanıldığı reaktör türleri. İmmobilize kültür kullanmanın avantajları ve dezavantajları.

    dönem ödevi, 01/15/2012 eklendi

    Proteinlerin kimyasal bileşimi, doğası ve yapısı. Enzimlerin etki mekanizması, aktivasyon ve inhibisyon tipleri. Enzimlerin ve vitaminlerin modern sınıflandırması ve isimlendirilmesi. Biyolojik oksidasyon mekanizması, solunum enzimlerinin ana zinciri.

    hile sayfası, eklendi 06/20/2013

    Biyolojik kimya, canlı organizmalardaki maddelerin kimyasal doğasını inceleyen bir bilimdir. Vitaminler, koenzimler ve enzimler, hormonlar kavramı. Yağda çözünen ve suda çözünen vitamin kaynakları. Metabolizma ve enerji kavramı, lipid ve protein metabolizması.

    ders programı, 21/01/2011 eklendi

    Canlı organizmaların işleyişi için gerekli reaksiyonları hızlandıran, protein yapısındaki organik katalizörler olan enzimlerin karakterizasyonu. Enzimlerin etki, üretim ve kullanım koşulları. Bozulmuş enzim üretimi ile ilişkili hastalıklar.

    sunum 19/10/2013 eklendi

    İnsan beslenmesinin faktörlerinden biri olarak vitaminler. Vitaminlerin biyolojik rolü. Vitaminlerin isimlendirilmesi ve sınıflandırılması. Önerilen günlük ödenek kavramı. Hipo, hiper ve vitamin eksikliği kavramı. Yağda çözünen ve suda çözünen vitaminlerin özellikleri.

    özet 27/05/2015 eklendi

    Enzimlerin sınıflandırılması, işlevleri. Enzim adlandırma kuralları, eylemlerinin yapısı ve mekanizması. Tek substratlı enzimatik reaksiyonların kinetiğinin tanımı. Tuş kilidi modeli, uyarılmış eşleşme. Modifikasyonlar, enzimlerin kofaktörleri.

    sunum 17.10.2012 tarihinde eklendi

    Enzim hazırlama teknolojisi. Üreticilerin yüzey ekimi ile enzim üretimi. Enzim preparatlarının karakterizasyonu. Şarap yapımında enzimatik kataliz yöntemlerinin geliştirilmesi için beklentiler. Biyolojik atık su arıtma.

    test, 15/12/2009 eklendi

    katalize eden spesifik proteinler kimyasal reaksiyonlar canlı sistemlerde. Enzimlerin karakterizasyonu ve sınıflandırılması, büyüklükleri ve yapıları. Çevresel koşulların enzim aktivitesine etkisi: faktörler ve kofaktörler; üretimlerinin ihlali ile ilişkili hastalıklar.

    sunum 05/07/2015 tarihinde eklendi

    Biyolojik membran enzimlerinin katalitik aktivitesinin biyolojik önemi, sınıflandırılması, incelenmesi ve düzenlenmesi, bunların çözünür enzimlerden farklılıkları. Protein rekonstrüksiyon yöntemleri. Lipidlerin işlevleri ve zar enzimleri üzerindeki etkilerini inceleme yöntemleri.

    dönem ödevi, eklendi 04/13/2009

    Sağlıklı yaşamın uzatılmasında vitaminlerin rolü. Vitamin eksikliğinden kaynaklanan hastalıklar: iskorbüt, raşitizm, pellagra. Düşük moleküler ağırlıklı organik bileşikler. Vitaminlerin enzimler ve hormonlar, biyokatalizörler sistemi aracılığıyla metabolizmanın düzenlenmesindeki işlevi.

20.5. Biyolojik nesnelerin ilaç kaynağı olarak iyileştirilmesi birkaç yön içerir. Bu alanları hedeflere göre tanımlayın.

Biyoteknoloji endüstrisinde kullanılan modern bir biyolojik nesne, orijinal doğal suştan birkaç yönden farklı olan bir süper üreticidir.

    hedef ürünün yüksek verimi

2) nispeten ucuz besin ortamlarında büyüme yeteneği

3) nispeten basit bir ürün izolasyonu sağlayan biyokütlenin uygun reolojik özellikleri

4) fajlara karşı direnç

5) sürecin olumlu çevresel göstergeleri (düşük sporlaşma, koku vb.)

Biyolojik nesneleri iyileştirme yöntemleri

mutasyonlar... Biyolojik bir nesnede, üretimde kullanımı için uygun bir değişiklik kalıtsal olmalı ve buna göre bir mutasyondan kaynaklanmalıdır. Biyokimyasal düzeyde mutasyon, DNA'nın belirli bir bölümündeki birincil yapısındaki ve sonuçta biyolojik bir nesnenin fenotipinde bir değişikliğe yol açan bir değişikliktir.

Uzun bir süre mutasyon kavramı sadece prokaryotlarda kromozomlara ve ökaryotlarda kromozomlara (çekirdek) atfedildi. Şu anda, kromozomal mutasyonlara ek olarak, sitoplazmik mutasyonlar kavramı da ortaya çıkmıştır (prokaryotlarda plazmit mutasyonları, ökaryotlarda mitokondriyal ve plazmit mutasyonları).

Spontan mutasyonlar genellikle oldukça nadirdir. Belirtilerin şiddetindeki yayılma genellikle küçüktür. Biyolojik nesnelerin ön mutajenez ve sonraki seçim yoluyla iyileştirilmesinin çok daha etkili olduğu ortaya çıktı.

Mutajenez, biyolojik bir nesne fiziksel veya kimyasal mutajenlerle tedavi edildiğinde gerçekleştirilir. İlk durumda, kural olarak, ultraviyole, gama, x-ışınları; ikincisinde, nitrozometilüre, nitrosoguanidin, akridin boyaları ve bazı doğal maddeler (örneğin, kliniklerde kullanılmayan bulaşıcı hastalıkların toksisitesi nedeniyle DNA-tropik antibiyotiklerden).

Hem fiziksel hem de kimyasal mutajenlerin aktivite mekanizması, DNA üzerindeki doğrudan etkileriyle ilişkilidir (öncelikle çapraz bağlanma, dimerizasyon, ikincisinin alkilasyonu, aralarındaki interkalasyonda ifade edilen DNA'nın azotlu bazları üzerinde).

Tabii ki, hasarın ölümcül olmadığı anlaşılmaktadır. Bir sonraki görev, biyoteknoloji uzmanının ihtiyaç duyduğu mutasyonları tam olarak seçmek ve değerlendirmektir. Yetiştirme işinin bu kısmı genellikle çok zahmetlidir.

Biyoteknoloji uzmanı, öncelikli olarak, hedef ürünü oluşturma yeteneği arttırılmış mutant kültürlerle ilgilenir. Mutajenez potansiyeli (ardından seleksiyon), hedef ürünün biyosentezinin üreticinin vücudundaki birçok metabolik sürece bağımlı olmasından kaynaklanmaktadır. Hedef ürünün oluşumunu arttırmanın çok etkili bir yolu sistemi kırmak. retroinhibisyon.

Hedef ürünün öncüllerinin hücre içine taşınma sistemini değiştirerek (mutasyonlar nedeniyle) üreticinin aktivitesini artırmak da mümkündür.

Son olarak, bazen oluşumunda keskin bir artış olan hedef ürün, kendi üreticisinin yaşayabilirliğini olumsuz yönde etkiler (intihar etkisi olarak adlandırılır). Bir üreticinin ürettiği maddeye karşı direncinde bir artış, örneğin süper antibiyotik üreticileri elde etmek için genellikle gereklidir.

Mutajenezin etkinliğinin en parlak örneklerinden biri, ardından hedef ürünün oluşumundaki bir artışa dayalı seçimdir. Doğal kaynaklardan izole edilen Penicillium chrysogenum mantarının ilk biyolojik nesneleri - suşları (homojenliği belirli özelliklere göre seçimle desteklenen tür - klonal kültür) ile çalışma 1940'lardan beri yürütülmektedir. birçok laboratuvarda onlarca yıldır. Başlangıçta, spontan mutasyonlardan kaynaklanan mutantların seçiminde bir miktar başarı elde edildi. Daha sonra fiziksel ve kimyasal mutajenler tarafından mutasyonların uyarılmasına yöneldiler. Bir dizi başarılı mutasyonun ve giderek daha üretken mutantların aşamalı olarak seçilmesinin bir sonucu olarak, suşların aktivitesi, şimdi A. Fleming tarafından keşfedilen orijinal suşunkinden 100 bin kat daha yüksektir. penisilin başladı.

Endüstriyel suşlar son derece kararsızdır, çünkü suşun hücrelerinin genomunda kendi içlerinde çok sayıda yapay değişiklik bu hücrelerin canlılığı için pozitif bir değere sahip değildir. Bu nedenle, mutant suşlar depolama sırasında sürekli izleme gerektirir:

Biyolojik nesnelerin üretimle ilgili olarak iyileştirilmesi, üretkenliklerindeki artışla sınırlı değildir. Ekonomik açıdan bakıldığında, daha ucuz ve daha az kıt besin ortamı kullanabilen mutantlar elde etmek çok önemlidir. Faj dirençli biyolojik objelerin üretilmesi, üretimin güvenilirliğinin garanti altına alınması açısından büyük önem taşımaktadır.

Yukarıdakilerin hepsinden, biyoteknoloji endüstrisinde kullanılan modern bir biyolojik nesnenin, orijinal doğal suştan birinde değil, kural olarak birkaç göstergede farklı olan bir süper üretici olduğu sonucuna varılır. Bu tür süper üretici suşların depolanması ciddi bir bağımsız problemdir.

İlaç üretimi için yüksek bitki ve hayvanların biyolojik nesneler olarak kullanılması durumunda, bunların geliştirilmesi için mutajenez ve seleksiyon kullanma olanakları sınırlıdır.

Biyolojik nesnelerin hücre mühendisliği yöntemleriyle iyileştirilmesi

Hücre mühendisliği, prokaryotlarda veya bölgelerde kromozom bölgelerinin ve hatta ökaryotlarda tüm kromozomların "şiddetli" bir değişimidir. Sonuç olarak, aralarında yeni madde üreticilerinin veya pratik olarak değerli özelliklere sahip organizmaların seçilebileceği doğal olmayan biyolojik nesneler yaratılır.

Hücre mühendisliği için beklentiler, öncelikle, türler arası ve türler arası melez mikroorganizma kültürlerinin yanı sıra evrimsel olarak uzak çok hücreli organizmalar arasındaki melez hücreleri elde etmek için kullanılabilmesi gerçeğinden oluşur.

Çalışmanın ilk aşaması, hücre duvarının mikroorganizmalardan uzaklaştırılması ile ilişkilidir.

Hücre duvarı peptidoglikan, en ünlüsü lizozim olan enzimler (peptidoglikan hidrolazlar) tarafından parçalanabilir.

Protoplasti olduğunda: protoplast elde etmek için, biyolojik nesnenin spesifik özelliklerine ve izlenen hedeflere bağlı olarak hücre duvarı, %20 sakaroz veya mannitol solüsyonu, bazen %10 sodyum klorür solüsyonu ile "hipertonik" bir ortamda enzimatik işlemle çıkarılır. .

Biyolojik bir nesne mikroskobik (küf ve maya) mantarlara aitse, kural olarak, protoplast elde etmek için lizozim değil, üzüm salyangozunun sindirim sisteminden izole edilen karmaşık bir enzim preparatı kullanılır. Bunun nedeni, mantarlardaki hücre duvarının bileşiminin bakterilerden daha karmaşık olmasıdır.

Çalışmanın bir sonraki aşaması, farklı suşlara ait iki protoplast numunesinin süspansiyonlarının birleştirilmesinden oluşur veya farklı şekiller, daha nadir durumlarda - hatta farklı cinslerden. Protoplastlara deterjan özelliği olan polietilen glikol eklendiğinde füzyon sıklığı önemli ölçüde artar.

Bu tür hücrelerin kültürleri yeni özelliklere sahiptir. Bir örnek, "hibrit" antibiyotiklerin üretimidir.

Aktinomisetler arasında, farklı tiplere ait çeşitli aglikonlara ve şekerlere sahip glikozidik yapıya sahip antibiyotik üreticilerinin olduğu bilinmektedir. Bu nedenle, antibiyotik eritromisin, 14 üyeli bir makrosiklik aglikona ve ona bir glikozidik bağ ile bağlı iki şekere (desosamin ve kladinoz) sahiptir ve antibiyotiklerde - antrasiklinlerde, aglikon, bir amino şekere bağlı dört yoğunlaştırılmış altı üyeli karbon halkasından oluşur. .

Hücre mühendisliğinin yardımıyla, eritromisinin makrolid aglikonunun antrasiklinlere karşılık gelen karbonhidrat parçasına bağlandığı ve bunun tersi, şekerli antrasiklin aglikonunun olduğu antibiyotik üreticileri elde edildi,

eritromisinin özelliği.

Genetik mühendisliği yöntemleriyle biyolojik nesnelerin oluşturulması

Genetik mühendisliği, kullanılan nesnelerin özellikleri açısından hücresel mühendislikten çok daha spesifik ve kesindir ve esas olarak farklı şekil ve büyüklükteki hücre parçalarıyla çalışır.

Genetik mühendisliği, doğal ve sentetik orijinli DNA fragmanlarının veya bunların kombinasyonlarının, elde edilen rekombinant yapıların daha sonra canlı bir hücreye eklenmesiyle bağlanmasıdır.

kromozom ya replike edildi ya da otonom olarak eksprese edildi.

Genetik mühendisliğinin ana aşamaları

1) DNA alma (mRNA'dan kimyasal sentez, DNA'nın bir restriksiyon enzimi ile işlenmesi)

2) Aynı kısıtlama enzimi ile klonlama için vektörün doğrusallaştırılması

3) DNA'yı karıştırma ve vektörü kesme

4) Konak hücrelerin dikişli molekül vektörünün transformasyonu

5) Dönüştürülmüş hücrelerde rekombinant DNA'nın amplifikasyonu

6) Protein ürünü elde etmek

 


Okumak:



Zaman yönetiminin en etkili yolları Zaman yönetimi için hazır şablonlar

Zaman yönetiminin en etkili yolları Zaman yönetimi için hazır şablonlar

İlginç, faydalı ve mümkünse ücretsiz çevrimiçi yardımcıları incelemeye devam ediyoruz. Bugün bu hizmetlere ve uygulamalara odaklanacağız ...

Bulychev "Alice'in Yolculuğu

Bulychev

© Kir Bulychev, Nasl., 2014 © Bugoslavskaya N.V., çizimler, 2014 © AST Yayınevi, 2014 * * * Bölüm 1Criminal Alice Alice'e söz verdim: ...

Alexey IsaevMareşal Shaposhnikov'un saldırısı

Alexey IsaevMareşal Shaposhnikov'un saldırısı

Rostov yakınlarındaki başarılı bir karşı saldırıdan sonra, Sovyet komutanlığı 1941'in sonunda Kerç Yarımadası'nı ele geçirmeye ve yaratmaya karar verdi ...

İmparatorluğun Megalitleri "Nick Perumov

İmparatorluğun Megalitleri

Nick Perumov, Avcılar romanıyla. İmparatorluğun megalitleri fb2 formatında indirmek için. Fatum kaderden daha fazlasıdır, sihirle doludur ve birinin ...

besleme görüntüsü TL