Мутанты антибиотикам

Каково происхождение факторов устойчивости к антибиотикам Почему в природе так широко распространены гены, обеспечивающие инактивацию столь необычных молекул, как антибиотики Возможно, это объясняется тем, что гены устойчивости к антибиотикам в обычной ситуации выполняют какие-то нормальные биосинтетические функции, но наличие в среде антибиотиков приводит к отбору мутантов, гены которых способны обеспечивать их инактивацию. Тем не менее до конца не ясно, почему факторы, обеспечивающие устойчивость к лекарственным препаратам, появляются так часто именно в популяции, обработанной антибиотиком. Частичным решением проблемы устойчивости послужило создание полусинтетических модификаций антибиотиков, встречающихся в природе. Поскольку К-факторы переносят гены, ответственные за синтез ферментов, изменяющих специфические участки антибиотика, иногда удается химически изменить эти участки таким образом, чтобы они больше не участвовали в ферментативной реакции, индуцируемой К-фактором. [c.258]

В исходной культуре пневмококков содержатся мутанты, устойчивые к пенициллину. При воздействии на культуру этим антибиотиком гибнут все клетки, кроме мутантных последние после размножения образуют культуру Р. Из нее извлекается ДНК. При добавлении этой ДНК к исходной культуре в ней возникает значительно больше / -мутантов, чем в отсутствие трансформирующего фактора. Если число спонтанных Р-мутантов составляло 1 на 10 клеток, то в результате трансформации оно увеличивалось на 4—5 порядков. [c.487]

Под изменчивостью понимают возникновение организмов с новыми свойствами (признаками) среди существующего разнообразия живых организмов Из трех типов изменчивости — модификации, длительные модификации, мутации — наибольшее значение для биотехнологии имеют мутации Индуцированные мутанты теперь широко используются в производстве антибиотиков, аминокислот, ферментов и других продуктов [c.213]

Фагоустойчивые мутанты актиномицетов и лактобактерий представляют интерес для соответствующих производств, например, антибиотиков и молочнокислых продуктов [c.226]

Получить накопительную культуру мутантов, устойчивых к антибиотикам, ядам или бактериофагам, довольно легко. На среде, к которой добавлен соответствующий агент, выживают только устойчивые к нему мутанты, а клетки дикого типа гибнут. [c.450]

Мутанты, устойчивые к ингибиторам, антибиотикам, ядам или бактериофагам [c.452]

Говоря о факторах, которые могут иметь значение в функционировании гипотерического механизма поддержания разнообразия в популяциях актиномицетов, нам хотелось бы упомянуть простейшие, в той или иной степени доступные для дальнейшего экспериментального анализа. Назовем, прежде всего, возможность метаболического взаимодействия между вариантами. Как отмечал Браун (1968), рост мутанта (имеются в виду мутантные клетки из вторичных колоний — папилл — бактерий) может зависеть от наличия в среде продуктов обмена клеток исходной культуры. В этом случае оказывается затруднительным выделение мутанта в чистую культуру, отделение его от популяции исходных клеток. Так называемая метаболическая комплементация более всего изучена у актиномицетов на примере совместного синтеза различающимися мутантами антибиотиков (Мс ormi k et al., 1960 Sermonti, 1969 Дмитриева и др., 1973). [c.94]

Рифампицин — чрезвычайно эффективный ингибитор бактериальной РНК-полимеразы при концентрации антибиотика 2-10 М степень ингибирования достигает 50%. Рифампицин не препятствует связыванию полимеразы с ДНК, но ингибирует инициацию транскрипции. У мутантов Е. соИ, резистентных к рифампицину (/- /-ген), образуется РНК-полимераза с измененной -субъединицей (иногда это проявляется и в изменении электрофоретической подвижности). Родственный антибиотик стрептолидигии также связывается с -субъединицей РНК-полимеразы и блокирует элонгацию. На хромосомной карте мутации, обусловливающие резистентность к этому антибиотику, располагаются очень близко к /-мутациям. [c.208]

Подвергнув популяцию бактерий действию антибиотиков, можно отобрать мутанты, способные расти в присутствии соответствующего антибиотика. Этим путем были получены, в частности, мутанты Е. соИ, устойчивые к стрептомицину (однако следует сказать, что частота их появления была очень низкой примерно 10 ). Было установлено, что измененный ген (rpsL или sir А) расположен на генетической карте в области, соответствующей 72 мин >. В дальнейшем было показано, что стрептомицин связывается с рибосомным белком S12, а rpsL — ген этого белка. Среди устойчивых к стрептомицину бактерий можно отобрать мутанты, ставшие зависимыми от этого антибиотика и не способные расти в его отсутствие. Было показано, что такая зависимость от Стрептомицина возникает в результате изменений рнбосомного белка S4. Из этих экспериментов отчетливо видно, что для существенного изменения чувствительности живого организма к определенному токсину или даже для того, чтобы организм сделался зависящим от этого токсина, оказывается достаточно единичной точковой мутации, изменяющей всего лишь одну аминокислоту. [c.240]

Другой способ получения антибиотиков состоит в использовании для их биосинтеза блокированных мутантов, у которых отсутствует (блокировано) определенное звено в цепи реакций, веду-ищх к синтезу антибиотика. Блокированные мутанты не способны образовывать нужный антибиотик. Используя низкую субстратную специфичность ферментов вторичного метаболизма и вводя аналоги предшественников антибиотика, последние переводят в аналоги самого антибиотика в ходе процесса, известного как мутационный биосрштез, или мутасинтез [c.65]

Признание кроющихся в пенициллине возможностей для медицины привело к началу обширных англо-американских исследований, проводившихся во время Второй мировой войны и направленных на получение антибиотика в количествах, достаточных для щирокого использования [3]. Быстрое развитие технологии ферментации, в особенности развитие техники погружаемой культуры и выведение мутантов Peni illium hrysogenum, обеспечивающих высокий выход продукта, привели к огромным успехам в продуктивности. Затем было установлено, что добавление жидкости, в которой замачивали кукурузу, в культуральную среду позволяет обойти этап, ограничивающий скорость процесса ферментации, и [c.336]

Как видно из данных таблицы 55, при совместном культивировании мутантов № 149 и 368 антибиотическая активность достигает уровня активности исходного штамма A t. noursei. Полученный при этом антибиотик идентифицирован с нистатином. Перекрестные засевы нативных культуральных жидкостей мутантами № 149 и 368 также сопровождались появлением антибиотической активности, обусловленной нистатином. Авторы объяснили результаты своих опытов наличием в культуральных жидкостях вещества (веществ), восстанавливающего биосинтез нистатина (ВВБН), которое не является прямым предшественником молекулы нистатина, так как не установлена прямая зависимость между объемом используемого фильтрата культуральной жидкости и количеством синтезированного антибиотика. ВВБН обнаружено в нативном растворе обоих мутантов, имеет небелковую природу, устойчиво прн хранении, хорошо экстрагируется органическими растворителями. [c.167]

Е. Г. Торопова (1978) провела сравнительное изучение ферментов углеродного метаболизма, обеспечивающих работу гликолитического, гексозомонофосфатного (ГМФ) путей и цикла трикарбоновых кислот у продуцента нистатина и его неактивного мутанта. Оказалось, что активность ферментов ГМФ-пути (глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, фосфоглюконат-дегидрогеназы и транскетолазы) у продуцента нистатина в 2—4 раза выще, чем у неактивного мутанта. Особенно эта разница велика во вторую фазу роста культур, когда начинается образование и накопление нистатина в мицелии. Автор считает, что высокая активность ферментов ГМФ-пути расщепления сахаров является одним из необходимых условий для биосинтеза нистатина. Предполагается, что связующим звеном между механизмами диссимиляции сахаров и образованием антибиотика может быть восстановленный НАДФ. Управление биосинтезом нистатина, по мнению автора, может осуществляться изменением соотнощения активности ферментов, принимающих участие в расщеплении углеводов, что позволяет в 1,5—2 раза увеличить выход антибиотика. [c.179]

Процесс биосинтеза одного антибиотика может состоять из 10-30 ферментативных реакций, так что клонирование всех генов его биосинтеза -задача не из легких. Один из подходов к выделению полного набора таких генов основан на трансформации одного или нескольких мутантных штаммов, не способных синтезировать данный антибиотик, банком клонов, созданным из хромосомной ДНК штамма дикого типа. После введения банка клонов в мутантные клетки проводят отбор трансформантов, способных синтезировать антибиотик. Затем выделяют плазмидную ДНК клона, содержагцего функциональный экспрессирующийся ген антибиотика [т. е. ген, восстанавливающий (комгглементиру-ющий) утраченную мутантным штаммом функцию], и используют ее в качестве зонда для скрининга другого банка клонов хромосомной ДНК штамма дикого типа, из которого отбирают клоны, содержащие нуклеотидные последовательности, которые перекрываются с последовательностью зонда. Таким образом идентифицируют, а затем клонируют элементы ДНК, примыкающие к комплементирующей последовательности, и воссоздают полный кластер генов биосинтеза антибиотика. Описанная процедура относится к случаю, когда эти гены сгруппированы в одном сайте хромосомной ДНК. Если же гены биосинтеза разбросаны в виде небольших кластеров по разным сайтам, то нужно иметь по крайней мере по одному мутанту на кластер, чтобы получить клоны ДНК, с помощью которых можно идентифицировать остальные гены кластеров. [c.259]

Тест New ombe можно использовать для обнаружения мутантов, устойчивых к повышенной температуре, к антибиотикам и т. д. [c.110]

Изучение изменчивости патогенных бактерий привело к открытию вакцин и созданию современных методов диагностики инфекционных заболеваний. Использование экспериментального мутагенеза позволило соз гать высокоактивные расы и мутанты продуцентов антибиотиков. Литература по изменчивости кишечных бактерий (Г. П. Калина [116] и Д. Г. Кудлай [152]), дрожжей (В. И. Кудрявцев [154, 155]), анаэробных целлюлозных бактерий (М. Н. Ротмистров [220]) позволяет считать исследования в этой области очень важными. Нельзя сомневаться, что исследования по изменчивости и селекции микробов, разрушающих синтетические загрязнители промышленных стоков, окажутся не менее плодотворными. [c.99]

Мутанты организмов-продуцентов иногда образуют биологически активные промежуточные продукты какого-то определенного пути биосинтеза антибиотиков либо соединения, которые могут оказаться полезными как предшественники при создании новых аналогов. Блокированные мутанты этого типа не способны образовать нужный антибиотик, если в среде-отсутствует метаболитический предшественник, который в норме образуется при участйи фермента, действующего вслед згь [c.157]

Скрининг с использованием чашек с агаром вместо колб на качалках позволяет обследовать гораздо больше мутантов. Образование антибиотиков или метаболитов нередко оценивается методом биопроб, когда в агар вводят индикаторные Ьрганиз-мы. Разработаны устройства для автоматического скрининга чашек. В них используются механические приспособления для инокуляции и производится периодическое фотографирование и последующий компьютерный анализ изображений. [c.297]

В фармацевтической промышленности для производства антибиотиков используются сейчас не исходные шtaммы микроорганизмов, а более продуктивные мутанты. Штамм гриба, открытый Флемингом, синтезировал лишь около 3 мкг пенициллина на 1 мл среды. Современные штаммы-продуценты дают минимум в 2000 раз больше. Такое повышение выхода антибиотиков-результат мутаций и отбора более активных штаммов, улучшения состава питательных сред и оптимизации условий производства. Пути биосинтеза многих антибиотиков уже выяснены, и задача состоит сейчас в том, чтобы еще больше повысить продуктивность микроорганизмов путем получения и более целенаправленного отбора мутантов. [c.344]

Мутации, вызываемые транспозонами. В генетике бактерий все большее значение приобретает метод получения мутаций с помопдью транс-позонов. Транспозоны (Тп) представляют собой короткие двойные цепи ДНК, которые состоят из более чем 2000 пар оснований и обычно обусловливают устойчивость к одному антибиотику, в исключительных случаях-к нескольким, Транспозоны способны перепрыгивать из одного участка генома в другой, в частности из бактериальной хромосомы в плазмиду и обратно таким образом, они могут включаться в различные участки генома (см. разд. 15.3,1), В случае внедрения транспозо-на в какой-либо структурный ген хромосомы нуклеотидная последовательность этого гена будет нарушена и генетическая информация не сможет транслироваться в функционально полноценный полипептид. ВЬзникнет инсерционный мутант. [c.447]

После воздействия, индуцирующего мутации, и многочасового роста бактериальную суспензию инкубируют в среде с глюкозой, но без азота. Это делается для того, чтобы дать возможность клеткам использовать оставшиеся растворимые соединения азота. Через несколько часов добавляют пенициллин и сульфат аммония и проводят инкубацию (на этот раз продолжительностью до 24 ч.). Прототрофные родительские клетки растут, и пенициллин их убивает, тогда как ауксотрофные мутанты, нуждающиеся в определенной аминокислоте, не растут, и это позволяет им уцелеть. Затем суспензию освобождают от пенициллина промыванием или добавлением пенициллиназы и высевают на агаризованную среду, содержащую аминокислоты. Среди вырастающих в таких условиях бактерий процент ауксотрофных клеток оказывается более высоким (помимо них растут также прототрофные клетки, выдержавшие обработку пенициллином). Если бактерии устойчивы к пенициллину, то с той же целью можно применить другие антибиотики (новобиоцин, циклосерин, колистин, канамицин). Для избирательного уничтожения растущих клеток используют и такое явление, как летальный синтез . [c.451]

Данная глава посвящена выделенным химиками молекулам, используемым для лечения некоторых заболеваний. Рассмотрены хинин и другие противомалярийные препараты, сульфаниламид, пенициллин, стрептомицин, хлорамфеникол и тетрациклины. Мы увидели, какое мастерство требуется, чтобы выделить, охарактеризовать и синтезировать эти могущественные молекулы. Из вышеизложенного становится также ясно, что химиков, работающих в области синтеза лекарственных препаратов, должно беспокоить возникновение мутантных резистентных штаммов микроорганизмов и они должны быть готовы к синтезу новых, более мощных антибиотиков для того, чтобы иметь оружие против этих опасных мутантов. [c.145]

Дельбрюк (в прошлом физик, а сейчас выдающийся биолог) и Лурия предприняли тщательную проверку этого кажущегося очевидным утверждения. Есть ведь и другая возможность. Среди множества пнев1мо1ко кков могут встретиться мутанты, устойчивые к пенициллину. Все остальные бактерии под действием антибиотика погибнут, а мутанты останутся и будут размножаться. В этом случае пенициллин не соз дает никаких наследуемых признако в, но действует как фактор естественного (впрочем, скорее искусственного) отбора. [c.262]

Второй, микробиологический, путь синтеза аминокислот более прост, так как он дает сразу нужный стереоизомер. Его, как известно, используют для индустриального получения лизина и глутамата натрия. Для ряда других аминокислот такнад известны виды микроорганизмов — продуцентов, для прочих их предстоит пайти. Во всех случаях должна быть проведена селекция мутантов, как это сделано для микроорганизмов — продуцентов антибиотиков и витаминов. Во многих случаях это путь ближайшего будущего. Соблазнительны единая или близкая технология для всех аминокислот и получение сразу необходимого стереоизомера. Однако продуценты аминокислот выращиваются обычно на сахаристом, хотя бы и отходном, сельскохозяйственном сырье или гидролизатах древесины (с добавкой солей аммония, фосфорной кислоты и микроэлементов), следовательно, здесь еще нет чистого синтеза. [c.500]

Смотреть страницы где упоминается термин Мутанты антибиотикам: [c.240] [c.207] [c.166] [c.180] [c.350] [c.167] [c.161] [c.226] [c.111] [c.157] [c.231] [c.308] [c.326] [c.337] [c.261] [c.211] [c.213] [c.181] [c.183] [c.48] [c.54] [c.56] [c.57] [c.163] [c.223]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология