Бактерии oli, мутантный штамм

Мутантные штаммы легко получить при действии на бактерии дикого типа мутагенных факторов, например, рентгеновских или ультрафиолетовых лучей, или химических мутагенов. Обработанную культуру высевают на пермиссивную среду. Например, если нужно получить ауксотроф по определенной аминокислоте, то сперва подвергнутые действию мутагена бактерии высевают на среду, содержащую все 20 аминокислот. После появления колоний, их перепечатывают на чашку с минимальной средой, для того чтобы определить, какие из этих колоний ауксотрофные (рис. 8.1). Затем каждая из ауксотрофных колоний с пер- [c.229]

Прежде чем обсуждать генетику бактерий, мы должны познакомиться с типами изучаемых мутаций и с используемыми для них обозначениями. Е. соИ дикого типа растет в лабораторных условиях на очень простой среде, единственным органическим составляющим которой служит источник углерода как правило это глюкоза. Штаммы дикого типа прототрофны (см. главу 4) они способны синтезировать любые сложные органические молекулы, необходимые для их метаболизма и роста. Эти биосинтетические способности (анаболические функции) требуют работы (экспрессии) многих существенных (т.е. необходимых для существования бактерий) генов. Многие мутации, нарушающие экспрессию необходимых биосинтетических функций, называются условно летальными (см. главу 7), поскольку бактерии с такими мутациями могут существовать только при добавлении в среду необходимых органических молекул. Такие мутанты называются ауксотрофами (т.е. требующими дополнительного питания). При изучении организации бактериальных генов мы будем рассматривать ауксотрофные мутации только в качестве генетических маркеров. Более подробно они будут обсуждаться в главе 10. Фенотип ауксотрофных бактерий обозначают латинскими буквами, указывающими соединение, которое необходимо добавлять в среду для их нормального роста. Например, Met , Thi и Pur обозначают, соответственно, мутантные штаммы, нуждающиеся в метионине, тиамине и пурине соответствующие прототрофные фенотипы (дикий тип) обозначаются символами Met, Thi и Pur. [c.228]

М. с. использует способность нек-рых организмов размножаться с большой скоростью (выделены бактерии и дрожжи, биомасса к-рых увеличивается в 500 раз быстрее, чем у самых урожайных с.-х. культур) и к сверхсинтезу -избыточному образованию продуктов обмена в-в (аминокислот, витаминов и др.), превышающему потребности микробной клетки. Такие микроорганизмы выделяют из прир. источников или получают их мутантные штаммы (напр., мутантные штаммы плесневых грибов продуцируют Пенициллин в 100-150 раз быстрее, чем природные). В качестве продуцентов находят применение культуры, полученные методами генетич. инженерии, в к-рых функционирует чужеродный для них ген, напр. в бактерии кишечной палочки (Es heri hia oli)-ген гормона роста человека. [c.82]

Основные исследовапия по регуляции биосинтеза аминокислот аспарагинового семейства выполнены па мутантных штаммах М. glutami us и В. flavum, широко использующихся при промышленном получении лизина и других аминокислот. Установлен целый ряд специфических особен-постей, существенно отличающих эту группу от других бактерий, в частности, от классического объекта генетических и биохимических исследований Е. соИ, гомосериновые мутанты которого не способны к сверхсинтезу лизина. [c.155]

Таким образом, даже беглый перечень особенностей большинства мутаций, наблюдаемых у человека, и у других хорошо известных видов, таких, как дрозофила, обнаруживает их неадаптивный характер. Мутации возникают не для того, чтобы обеспечить лучшую приспособленность организмов к условиям их обитания. Этот факт, уже давно очевидный генетикам, изучающим высшие организмы, не признавался бактериологами до конца 40-х годов. Большинство ученых, изучавших мутации бактерий, считали, что мутации происходят в бактериальных популяциях в ответ на возникновение новых селективных условий. Например, когда в чашку Петри со средой, содержащей пенициллин, высевают чувствительные к пенициллину бактерии, на поверхности агара появляется несколько устойчивых к этому антибиотику колоний, причем их устойчивость наследуется. Данный факт объясняли тем, что устойчивость к пенициллину индуцируется самим пенициллином. Методология, применявшаяся бактериологами, когда они использовали селективные среды для вьщеления мутантных штаммов, не позволяла ответить на вопрос, отбираются ли при этом мутанты, уже ранее существовавшие в популяции, или само их возникновение индуцируется фактором отбора. Мало того, некоторые микробиологи вообще подвергали сомнению факт существования генов в бактериях По их мнению, отбираемые колонии могут состоять из бактерий, приобретших новое физиологическое состояние, позволяющее им приспособиться к жизни в новых условиях. Фактически такие взгляды тормозили признание идеи о том, что ДНК представляет собой наследственное вещество, хотя на это однозначно указывала трансформирующая активность ДНК, выделенной из пневмококка (см. гл. 4). [c.24]

Наиболее ярким примером самосборки служит процесс сборки Т-чет-ных фагов (дополнение 4-Д) [101—103]. Результаты тщательного генетического анализа (гл. 15, разд. Г.2) показали, что для образования головки требуется по крайней мере 18 генов, для образования отростка— 21 ген, а для образования нитей — 7 генов. Большинство этих генов кодирует белки, которые непосредственно включаются в зрелую вирусную частицу, однако несколько генов детерминируют специфиче- ские ферменты, необходимые для процесса сборки. Получены мутантные штаммы вируса, способные синтезировать все структурные белки, кроме одного. В этом случае все синтезированные белки скапливались внутри хозяйской бактериальной клетки и не агрегировали. Однако при добавлении недостающего белка (синтезированного бактерией, инфицированной вирусом другого штамма) быстро осуществлялась сборка полноценных вирусных частиц. Эти н другие данные позволили сделать вывод, что белки присоединяются к растущей структуре в строго определенной последовательности. Присоединение одного белка формирует связывающий участок для следующего. [c.327]

В связи с огромными объемами перерабатываемого материала выщелачивание проводят под открытым небом, а не в помещениях со строго контролируемыми условиями. Поэтому микроорганизмам приходится работать при разных погодных условиях, существенно различающемся насыщении минеральными солями и неодинаковых pH. Ни система в целом, ни рудное тело не бывают стерильными в них всегда присутствуют природные бактерии. Специально подобранные или мутантные штаммы выщелачивающих бактерий должны хорошо сочетаться с природной микрофлорой. Несомненно, что с помощью генетических манипуляций могут быть получены штаммы с повышенной способностью окислять железо или минералы, а также переносить высокие концентрации металлов или кислот. Работы в этом направлении ограничиваются неполнотой наших знаний обо всех интересующих нас микроорганизмах и о деталях механизма разложения сульфидных минералов кроме того, мы почти ничего не знаем о генетических особенностях выщелачивающих микроорганизмов (например, об их хромосомных картах, наличии и функциях плазмид, способности к трансформации или переносу плазмид). Здесь имеется широкое поле для исследований, очень важных с точки зрения биотехнологии. [c.204]

В этой главе мы приведем специфические примеры огромного многообразия и нередко изощренности методов накопления, используемых в бактериологии. Во многих случаях для получения накопительной культуры определенной бактерии используют несколько различных подходов. Основное внимание в этой главе будет уделено практическим аспектам получения накопительных культур и выделения бактерий, однако в конце главы приведены ссылки на общие обзоры [1—4], в которых можно найти подробную информацию об используемых при этом принципах. Получение накопительных культур и выделение мутантных штаммов рассматриваются в разд. 13.4—13.6. [c.279]

Приведенные концентрации обеспечивают оптимальный рост ауксотрофов Е. соН. Для мутантных штаммов других видов бактерий могут понадобиться несколько отличные концентрации. [c.123]

Главное преимущество бактерий для биохимического анализа — это доступность мутантных штаммов в сочетании с коротким временем генерации. Культивируемые клетки животных обладают относительно малым временем генерации по сравнению с самими животными, так что основные попытки были направлены на получение и отбор мутантных животных клеток и их использование при изучении генетики соматических клеток. [c.183]

Частичный перенос хромосомы из мужской клетки приводит к тому, что Р -клетка становится частично диплоидной (мерозигота), т. е. содержащей двойной набор многих генов. В такой частично диплоидной клетке между двумя хромосомами происходит обмен генетической информацией (генетическая рекомбинация) (рис. 15-2). Химические реакции, лежащие в основе этого процесса, имеющего важное значение для всех организмов, размножающихся половым путем, мы рассмотрим в разд. Ж- В конечном счете рекомбинационный процесс приводит к тому, что дочерние клетки, образовавшиеся при последующем делении, содержат только одну хромосому с обычным числом генов. Однако некоторые гены попадают в эту хромосому от каждого из родительских штаммов. Таким образом, может случиться, что клетка Р мутантного штамма, неспособная расти на среде без определенных питательных добавок, получит ген из мужской клетки, который позволит ей расти на минимальной среде. Хотя число таких рекомбинантных бактерий мало, тем не менее их легко можно отобрать из очень большого числа исходна смешанных мутантных бактерий. [c.191]

Мутантные бактериофаги могут быть обнаружены различными способами, однако наиболее просто это можно сделать по внешнему виду образующихся пятен. Другой тип легко обнаруживаемых мутантов — это мутанты с нарушением специфичности к определенным штаммам бактерий-хозяев. Ключевым отк рытием, позволившим проводить генетическое картирование бактериофагов, явились данные о том, что внутри бактерии-хозяина может происходить генетическая рекомбинация между двумя частицами фага. Рекомбинация может быть проиллю-с рировака следующим Образом. Два разных мутантных штамма бак- [c.248]

Эта идея весьма привлекательна, однако самые разные экспериментальные данные указывают на то, что жгутик напоминает жесткий пропеллер , который вращается при помощи некоего мотора , находящегося у основания . Об этом, в частности, свидетельствует тот факт, что бактерия, искусственно связанная (отри помощи антител) с коротким выступом жгутика другой бактерии, может вращаться с помощью этой второй бактерии. Интересные результаты были получены при изучении мутантного штамма Salmonella, обладающего как бы завитыми жгутиками с вдвое меньшим шагом надспирали , чем у нормального штамма. Оказалось также, что к появлению завитых жгутиков приводит наличие в инкубационной среде п-фторфенилаланина, а нормальные жгутики превращаются в завитые соответствующим изменением pH. [c.282]

К центральной цепи биополимера присоединены короткие боковые цепи ( ядра ), построенные из остатков глюкозы, галактозы и N-ацетилглюкозамина боковые цепи имеют, вероятно, одинаковое строение у липополисахаридов самых различных штаммов бактерий. Последовательность моносахаридов в этих цепях полисахарида определена с помощью бес-клеточной системы, осуществляющей биосинтез липополисахарида . Добавляя к такой системе, выдёленной из мутантного штамма, который -синтезирует неполный полисахарид, известные предшественники при биосинтезе полисахарида — соответствующие нуклеозиддифосфатсахара (см. гл. 22) — удается последовательно нарастить в боковой цепи остатки галактозы, глюкозы и N-ацетилглюкозамина. [c.554]

Лля прямого получения этанола из сельскохозяйственных целлюлозосодержащих отходов в МТИ используют мутантные штаммы анаэробных термофильных бактерий losirtdium thermo ellum и С thermosa harolyti um Путем применения смешанных культур и улучшения штамма для увеличения толерантности к спирту был достигнут выход этанола 85% от теоретического [c.205]

Образование перекиси водорода при облучении воды, особенно в присутствии кислорода, привело к умозрительному выводу, правда подкрепленному некоторыми доказательствами, что повреждение живых клеток при интенсивном облучении отчасти может быть обусловлено химическим механизмом с участием перекиси водорода или других перекисей [108, 109]. Конечно, протекающие при этом процессы очень сложны и связаны, без сомнения, с различными другими реакциями с участием свободных радикалов, но, поскольку основное содержимое большинства клеток (около 70%) представляет собой воду, образование следов перекиси водорода должно быть весьма вероятным. Угнетающее действие перекиси водорода на биологические процессы рассматривается в другом разделе. Особенный интерес представляют два доказательства 1) отмечено, что добавление перекиси водорода в среды с бактериями может вызвать появлепие мутантных штаммов, аналогичных наблюдаемым при облучении бактерий, 2) найдено, что различные биологические структуры при облучении в атмосфере с недостаточным содержанием кислорода разрушаются меньше, чем при достаточной концентрации кислорода. Так, при более низком парциальном давлении кислорода, чем в воздухе, крысы в состоянии перенести значительно большие дозы излучений, а рентгеновское облучение вредителей растений и фруктов вызывает меньшее количество изменений хромосом и мутаций. При бомбардировке рентгеновскими лучами это согласуется с установленной четкой взаимосвязью между количествами образовавшейся перекиси водорода и присутствующего кислорода. Дальнейшие данные по этому вопросу можно получить из недавно проведенного семинара по химии биологических последействий ультрафиолетовых и ионизирующих излучений [110]. [c.64]

Вскоре после открытия в клетках ряда бактерий мезо-а, е-диаминопимелиновой кислоты [379—381] и LL-a, s-диаминопимелиновой кислоты [382] в некоторых из них была обнаружена бактериальная декарбоксилаза, превращающая лезо-форму диаминопимелиновой кислоты в L-лизин и углекислоту [240]. Сперва было отмечено, что LL-tz, s-диаминопимелиновая кислота доступна декарбоксилированию. Однако в дальнейшем оказалось, что кажущееся декарбоксилирование LL-изомера обусловлено превращением этого изомера в жезо-форму, представляющую истинный субстрат специфической декарбоксилазы. Фермент, осуществляющий взаимопревращение мезо- и LL-форм а, е-диаминопимелиновой кислоты, был выделен из клеток мутантного штамма Es heri hia oli, для роста которого необходим лизин. Фермент интересен в том отношении, чт,о он катализирует реакцию рацемизации одного асимметрического центра в молекуле аминокислоты, имеющей два центра асимметрии [c.244]

Регулирование сложной цепи химических реакций, называемой клеточным метаболизмом, несомненно, является жизненно важным. В настоящее время известно, что для биосинтеза пуринов существует ряд возможных контрольных механизмов, которые включают подавление синтеза метаболитов самими же метаболитами, родственными с ними веществами или конечными продуктами. Так называемое ингибирование по принципу обратной связи может влиять либо на активность, либо на синтез фермента, ответственного за образование метаболита. Так, активность фосфорибозилпирофосфатами-дотрансферазы (которая катализирует синтез рибозиламин-5-фосфата из глутамина и рибозо-1-пирофосфат-5-фосфата) заметно подавляется АМФ, АДФ, АТФ, ГМФ, ГДФ и ИМФ, но не ингибируется большим числом других пуриновых или пиримидиновых производных, в случае некоторых мутантных штаммов бактерий с генетическим блоком, ведущим к накоплению предшественников аминоимида-зола, некоторые пурины могут вызывать аллостерическое торможение, если только генетический блок не препятствует взаимопревращению пуринов. Однако, когда это взаимопревращение затруднено, аденин становится специфическим ингибитором (препятствует накапливанию предшественников имидазола) и контроль по принципу обратной связи осуществляется на уровне аденина (или аденозина, или АМФ), а не с помощью других пуринов. Превращение гуанозин-5 -фосфата в производные аденина (через восстановительное дезаминирование ГМФ до инозин-5 -фосфата) заметно ингибируется АТФ, что свидетельствует о возможности контроля производными гуанина за синтезом адениновых нуклеотидов. Взаимоотношения между этими отрицательными типами контроля за скоростью синтеза и концентрацией нуклеотидов в клетке и положительными моментами взаимосвязи биосинтетических реакций, как, например, потребность АТФ для синтеза ГМФ и ГТФ для синтеза АМФ, представляются исключительно сложными. Как уже упоминалось выше, контроль за синтезом фермента также может быть установлен по принципу обратной связи примером может служить влияние гуанина на образование ИМФ-дегидрогеназы в мутантных штаммах бактерий с подавленным синтезом ксантозин-5 -фос-фатаминазы. [c.310]

Воздействуя на бактерии мутагенными факторами, можно получить мутантные штаммы, чрезвычайно сходные с мутантами нейроспоры. Это сходство почти окончательно доказывает, что бактериальные гены в функциональном отношении напоминают гены грибов. [c.165]

Тем же самым методом, который использовался ранее при работе с нейроспорой, можно точно установить природу недостающего фактора роста у любого ауксотрофного мутантного штамма. Для этого образны клона ауксотрофных бактерий вносят в ряд пробирок с минимальной средой, в каждую из которых были добавлены различные предполагаемые факторы роста —аминокислоты, витамины, пурины или пиримидины. Вещество, добавление которого к минимальной среде оказывается необходимым и достаточным для роста бактерии, и есть то вещество, в котором нуждается для своего роста ауксотроф. Татум не смог идентифицировать точную природу фактора роста для всех выделенных им ауксотрофных мутантов. Однако он установил, что многие из полученных им ауксотро-фов Е. ali реагируют на добавление в минимальную среду лишь одного какого-нибудь фактора. Например, один из полученных им мутантов нуждался для роста только в треонине, другой — только в пролине, третий —только в триптофане, четвертый —только в тиамине, пятый — [c.120]

Оптимальные концентрации добавляемых в минимальные среды аминокислот, пуринов, пиримидинов и витаминов, при которых становится возможным рост клеток с ауксотрофными мутациями, часто приходится определять эмпирически. Среди факторов, имеющих важное значение при подборе концентраций добавляемых веществ, укажем следующие количество добавляемого соединения в биомассе клеток, эффективность проникновения этого соедицения в клетку, использование его для синтеза клеточных компонентов, способность бактерий расщеплять добавляемое вещество. В табл. 14.4 приведены концентрации аминокислот, пуринов, пиримидинов и витаминов в стерильных исходных концентрированных растворах и конечные концентрации этих веществ при добавлении к минимальным средам, позволяющие обеспечить максимальный рост мутантных штаммов Е. oli и других грамотрицательных бактерий. [c.121]

Следовательно, синтез ферментов в клетке регулируется меха-иизмами индукции и репрессии. Логично было предположить, что индукция и репрессия синтеза белков, как и любые другие процессы клеточного метаболизма, находятся под контролем геиов. Это. подтверждалось данными изучения у бактерий некоторых биохимических мутаций. Были обнаружены мутации, нарушающие меха- низм индукции или репрессии. Например, может произойти мутация, в результате которой клетка начинает непрерывно синтезировать фермент независимо от присутствия или отсутствия индуктора. Были обнаружены мутантные штаммы кишечной палочки, которые синтезировали фермент галактозидазу как в присутствии, так и в отсутствие его индуктора — молочного сахара лактозы. Аналогично этому мутация может вывести синтез фермента из-под контроля репрессора. При этом клетка будет продолжать иро-J Iзвoдить фермент и тогда, когда в нем нет надобности и продукт деятельности этого фермента имеется в избытке. Особенность nail 58 [c.158]

Суспензию бактерий после воздействия мутагенами по 0,1 мл высевают на твердьш питательные среды с Fe или S° с целью определения степени выживаемости клеток и идентификации мутантов. Выживаемость бактерий в целом в суспензии определяют при сравнении с выживаемостью клеток, не обработанных мутагенами. Мутанты, обладающие высокой железо- и/или сероокисляющей активностью, идентифицируются методом тотального отбора или методом, основанным на различной скорости образования колоний отдельными вариантами на твердых питательных средах. Во втором случае отбирают только те колонии, которые раньше других выросли на средах, так как было установлено, что активность клеток, образующих эти же колонии, самая высокая. После вьщеления самых активных вариантов их пересевают не менее, чем 3-4 раза на жидкую среду 9К с Fe или S°. При этом их активность определяют перед каждым последующим пересевом. В качестве селекционного материала на последующих стадиях ступенчатой селекции используются только стабильные мутанты. Путем селекции, основанной на комбинированном применении вышеназванных мутагенов и на естественной изменчивости бактерий, можно получить мутантные штаммы, окислительная активность которых намного выше, чем активность соответствующих исходных штаммов. [c.86]

Мутантные штаммы Ba illus spp. и других родов бактерий выделяют в питательную среду повьш1енные количества аминокислот, нуклеиновых кислот, пировиноградной, молочной, муравьиной и уксусной кислот, а также ряд ферментов каталазу, пероксидазу, протеазы. [c.348]

Смотреть страницы где упоминается термин Бактерии oli, мутантный штамм: [c.157] [c.342] [c.254] [c.210] [c.34] [c.156] [c.208] [c.400] [c.486] [c.342] [c.148] [c.145] [c.28] [c.71] [c.118] [c.492] [c.148] [c.200] [c.232] [c.15] [c.32] [c.414] [c.19] [c.345] [c.472] [c.493]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология