Выделение бактерий биохимические методы

Для размножения любой бактерии (независимо от целей) необходимо обеспечить подходящее биофизическое окружение и биохимические питательные компоненты. В гл. 6 приведены методы контроля таких биофизических факторов, как pH, температура, подача и удаление кислорода, и другие. В гл. 7 рассмотрены потребности в питательных веществах, состав синтетических и комплексных сред и количественные определения роста бактерий. Умелое обращение с биофизическими, биохимическими и биологическими факторами приобретает особую важность в получении накопительных культур и последующего выделения бактерий в виде чистой культуры (гл. 8). [c.163]

Мембранные фильтры используют для анализа воды и очистки ее от микроорганизмов, выделения и концентрирования специфической микрофлоры, в том числе и вирусов, медицинских и клинических анализов, анализа воздуха и др. Исследования последних лет [369] показали, что метод ультрафильтрования непригоден для концентрирования бактерий из воды с целью последующего изучения их физиологических и биохимических свойств, так как последние изменяются в процессе фильтрования. Кроме того, значительное количество микроорганизмов связывается с мембранами. Следовательно, после концентрирования с помощью ультрафильтрования микроорганизмы ни количественно, ни функционально не эквивалентны тем, которые обитают в воде. Мембранные фильтры применяются также в промышленности, где существует острая необходимость бактериально чистой воды, главным образом в медицинской и пищевой [365, [c.197]

Поскольку выделение мутантов у микроорганизмов — задача относительно несложная, микроорганизмы являются очень удобным объектом при исследовании метаболических процессов и изучении физиологической роли определенных биохимических реакций, тем более что протекающие в живых организмах метаболические процессы в основном универсальны. Например, бактерии, птицы, рептилии и млекопитающие нуждаются в синтезе одинаковых низкомолекулярных соединений. Далее, различные виды организмов используют одинаковый клеточный аппарат для включения этих соединений в определенные макромолекулы. Так, оказывается, что последовательность аминокислот в некоторых белках достаточно близка у таких далеких организмов, как микробы и млекопитающие. Информацию, необходимую для решения некоторых общих проблем биохимии, можно получить при работе с любыми живыми организмами, однако бактерии обладают тем преимуществом, что при работе с ними можно использовать такие методы, которые неприемлемы при работе с другими организмами. Как отметил Дж. Уотсон [43] [c.29]

Возможность экспрессии клонированных эукариотических генов в клетках Е. соИ способствовала углубленному изучению множества белков, представляющих интерес для фундаментальных научных исследований и медицины. В тех случаях, когда нативный негибридный белок экспрессируется недостаточно эффективно, часто экспрессия белков или их фрагментов в виде гибридов с полипептидами Е.соИ, такими, как -галактозидаза, оказывалась более успешной. К тому же гибридные белки можно легко очищать с помощью хроматографических методов, разработанных для -галактозидазы. Эукариотические белки, экспрессируемые в составе гибридных продуктов, были с успехом использованы при изучении иммунологически важных участков поверхностных антигенов [1], функций рекомбинантных полипептидов [2], при получении иммунологических зондов, необходимых для исследования ранее не изученных антигенов [3—6], для экспрессии вариантных форм белковых субъединиц и для выделения и исследования клонов ДНК из экспрессирующихся библиотек генов [8—10]. Технология работы с экспрессирующими векторами достигла столь высокого уровня развития, что стало возможным осуществлять в клетках Е. соН достаточно эффективную экспрессию практически любой кодирующей последовательности с образованием гибридного продукта, который можно выделить с помощью разнообразных биохимических методов и использовать его либо в различных функциональных исследованиях либо в качестве иммуногена. Синтез чужеродного полипептида в виде гибридного белка с -галактозидазой, по всей вероятности, значительно увеличивает стабильность этого полипептида в клетках Е. соИ. По-видимому, стабильность белка, а не сила промотора — наиболее важный фактор для успешной экспрессии рекомбинантных белков в бактериях. [c.138]

Винная кислота еще много раз служила объектом изучения для ученых, занимавшихся вопросами оптической активности. На ее примере, в частности, Л. Пастер разработал еще два метода получения оптически активных веществ из рацематов. Один из этих методов — биохимический — основан на том, что микроорганизмы (например, бактерии плесени Реп1с111ит glau um) потребляют из рацемата только один антипод для своей жизнедеятельности второй антипод остается незатронутым и может быть выделен. Другой метод—химический — основан на превращении оптических антиподов в пару диастереомеров (см. ниже) при реакции с оптически активными реагентами. Диастереомеры в отличие от оптических антиподов различаются по физико-химическим свойствам, а поэтому могут быть отделены друг от друга. Весь процесс можно иллюстрировать схемой [c.265]

Шведский ученый Пер-Оке Альбертсон предложил использовать для разделения бактерий, вирусов, фрагментов клеток, мембран, ядер, белков, нуклеиновых кислот и любых других частиц биологического происхождения двухфазные водные растворы полимеров — иолиэтиленгликоля, декстрана и их производных [2, 279, 280]. Фракционирование в двухфазной водной системе основывается на избирательном распределении частиц между этими фазами, аналогичном распределению растворимых веществ. Метод Альбертсона получил широкое распространение и используется во многих биохимических и микробиологических лабораториях, так как позволяет в мягких условиях, без нарушения структурной целостности и изменения нативных свойств осуществлять выделение и очистку лабильных биологических объектов, а также дать определенную информацию о их строении. Реализация этого метода в промышленном масштабе, например, для выделения вирусов или получения чистых ферментов, не встречает, по мнению автора, принципиальных трудностей, однако в очистке воды он не может быть использован. Очевидно, и любая другая модификация экстракции жидкость — жидкость неприменима при микробной очистке промышленных сточных вод и, конечно, такой метод совершенно непригоден для водоподготовки. [c.194]

ЛАикробиолог-исследователь при близком соприкосновении с технологией биологической очистки промышленных сточных вод не может не задуматься над тем, что же представляют собой биоценозы, именуемые активным плом или биопленкон Какие компоненты этих ценозов главные и какие второстепенные Результаты наших исследований и литературные данные свидетельствуют о том, что чистые культуры некоторых видов бактерий, выделенные из активных илов или почвы и селекционированные методом ступенчатого улучшающего отбора, значительно превосходят активный ил ио деструктивной биохимической активности, следовательно, для очистки промышленных сточных вод должны привлекаться чистые культуры деструкторов. Они могут быть использованы в биологической очистке для обогащения ими активного ила при работе на обычных очистных сооружениях — аэротенках, либо на локальных установках тииа биофильтр-аэротенк, конструкция которых разработана в отделе микробиологии очистки воды нашего института. [c.230]

Первый эксперимент с применением метода центрифугирования в градиенте плотности [461] особенно наглядно продемонстрировал значение этого метода. В этом эксперименте бактерии выращивались на среде, богатой № , и поэтому дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) организмов, меченных изотопом тяжелого азота, обладала несколько большей плотностью, чем обычная ДНК. Через определенное время бактерии переносили в среду с обычным распределением изотопа азота и методом центрифугирования в градиенте плотности анализировали изменения плотности ДНК, выделенной из ряда последовательных генераций клеток. На основе предположения Уотсона и Крика [30] было принято, что редупликация ДНК во время деления клеток включает разделение двух цепей двойной спирали (см. стр. 130), причем каждая цепь служит матрицей для синтеза дополняющей ее цепи. Если этот механизм достоверен, то вторая генерация клеток, происходящих от клеток, меченных N , должна содержать ДНК, в которой изотопом тяжелого азота мечена одна из цепей каждой двойной спирали. В последующих генерациях должно возрастать количество ДНК с обычным распределением изотопов азота, однако при этом сохраняется также некоторое количество наполовину меченной ДНК. В любой данный момент времени в растворе должны присутствовать молекулы ДНК только с тремя четко определенными плотностями и никаких компонентов с промежуточной плотностью обнаруживаться не должно. Это предположение было полностью подтверждено данными по ультрацентрифугированию в градиенте плотности (рис. 55), и поэтому механизм редупликации ДНК, который раньше был лишь плодом смелых теоретических представлений, можно считать в настоящее время окончательно установленным. В относительно короткое время после этого классического эксперимента метод центрифугирования в градиенте плотности различными путями способствовал развитию биохимических исследований. Можно привести несколько примеров, иллюстрирующих это положение. Методом меченых атомов, подобным описанному выше, было установлено, что некоторая часть рибонуклеиновой кислоты (РНК) переходит в последующие генерации клеток в нативной форме [468]. Было найдено, что плотность ДНК является линейной функцией содержания гуанина и цитозина в различных микроорганизмах, и, таким образом, ДНК, выделенная из какого-либо вещества, образует в градиенте плотности полосу с характерным расположением [469, 470]. На диаграмме градиента плотности ДНК, полученной из тканей высших организмов, периодически обнаруживаются сателлит-ные полосы [471], которые могут быть обусловлены симбиозными организмами или другими, еще неизвестными причинами. Типичный пример этого эффекта изображен на рис. 56, который, между прочим, наглядно свидетельствует также о чувствительности метода обнаружения малых [c.165]

В 1970 году Смит и Вилкокс получили чистый препарат нового типа нуклеазы из бактерии Haemophilus unfluenzae. Это событие оказалось решающим для дальнейших исследований. Выделенная ими нуклеаза расщепляла молекулы ДНК, разрывая фосфатные связи не в произвольных местах, а в определенных последовательностях нуклеотидов. Это открытие, а также создание методов клонирования относительно небольших фрагментов двухцепочечной ДНК привело к рекомбинантной революции в исследованиях ДНК и послужило основой современных генетических и биохимических исследований. Метод рекомбинантных ДНК решил проблему получения препаратов ДНК, содержащих молекулы одинакового размера и с одинаковой последовательностью нуклеотидов. [c.261]

Физиолого-биохимические особенности. Новые методы культивирования анаэробов и определения активности ряда ферментов способствовали успехам в выделении чистых культур термофильных целлюлозоразлагающнх анаэробных бактерий и изучении их физиологии и биохимии (Hungate 1969). [c.185]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология