Антибиотики использование для отбора

Выше мы рассмотрели наиболее часто применяемые в практической селекции методы отбора штаммов с повышенной продуктивностью среди разных фенотипических классов мутантов. Основная цель использования этих методов — сузить диапазон поиска нужной мутации, сделать этот поиск менее трудоемким и более осознанным по сравнению со ступенчатым отбором случайных мутаций. Следует отметить, что метод отбора случайных мутаций с успехом заменяется на отдельных этапах селекции продуцентов антибиотиков, ферментов, витаминов другими приемами, которые обычно применяют в селекции продуцентов аминокислот и пуриновых производных. Это вызвано обнаружением прямых связей между синтезом определенных аминокислот [c.93]

Помимо экономических аргументов, противники БСТ высказывали соображение, что его использование увеличит частоту бактериальных инфекций молочных желез (маститов) у коров. Это потребует применения большего количества антибиотиков, что приведет к повышению их концентрации в молоке и в свою очередь может вызвать аллергические реакции у людей, употребляющих такое молоко в пищу. Кроме того, повышение количества антибиотиков может привести к усилению давления отбора и к появлению устойчивых к ним патогенов. Однако Консультативный комитет по ветеринарии при PDA, проведя соответствующий анализ, пришел к выводу, что частота маститов у коров, получавших БСТ, не выше, чем у коров, не получавших этого препарата. [c.522]

Плазмиду, несущую искусственный ген, добавляют к бактериальным клеткам. Чтобы отобрать только те бактерии, которые несут нужную плазмиду, поступают следующим образом. Наряду с нужным геном в плазмиду включают ген устойчивости к какому-либо антибиотику или даже целый тандем генов, обеспечивающий устойчивость сразу к нескольким антибиотикам. Клетки растят на среде, содержащей эти антибиотики. Этот прием не только обеспечивает отбор нужных бактерий, но и не позволяет им избавляться от искусственных плазмид. Существуют также методы, позволяющие заставить каждую клетку содержать не одну-две, а тысячи копий плазмиды. Использование этих приемов позволяет добиться фантастической производительности по отношению к белку, закодированному во встроенном гене. Есть случаи, когда этот белок по массе составляет чуть ли не половину всего белка клетки. [c.63]

С появлением химиотерапевтических лекарственных средств и, в частности, сульфаниламидных препаратов было открыто одно существенное явление, которое заставляет нас иметь не одно универсально действующее химиотерапевтическое средство, а как можно больше разнообразных. Это явление приспособления микроорганизмов к тому или иному лекарственному препарату. На основе естественного отбора постепенно вырабатываются штаммы патогенных микроорганизмов, устойчивых к наиболее часто применяемым химиотерапевтическим препаратам, и болезнь все труднее поддается лечению. Таким образом, одной из характерных особенностей химико-фармацевтической промышленности и одним из значительных факторов ее развития является непрерывно ускоряющийся процесс обновления лекарственных препаратов, замены их новыми. При этом нередко массовое применение новых лечебных средств является предпосылкой к появлению других, новейших медикаментов. Так, например, массовое использование стрептоцида, сульфидина, пенициллина, стрептомицина и других лекарственных средств для лечения и профилактики инфекционных заболеваний вызвало появление новых бактерийных форм, резистентных к указанным сульфаниламидным соединениям и антибиотикам. В связи с этим возникла неотложная задача изыскания [c.16]

Для фаготерапии используют в основном поливалентные фаги, т. е. фаги с широким спектром действия, в противном случае происходит довольно быстрый отбор устойчивых штаммов бактерий. Еще одна сложность фаготерапии— это возможность развития лизогении у восприимчивых бактерий (так называемое латентное поражение фагами), при котором хозяин становится иммунным к вирулентным и родственным фагам. В связи с этим применение бактериофагов для лечения инфекционных заболеваний не всегда надежно. В конце концов успешное использование антибиотиков и химических средств (см. раздел 15.2.3) в борьбе с бактериальными возбудителями болезней полностью вытеснило случайное применение фагов. [c.214]

Гипотеза естественного отбора, постулированная Дарвином и Уоллесом, основывалась на исторических данных. Дарвин считал, что промежуток времени, необходимый для эволюционного изменения популяции, должен быть слишком большим, чтобы такое изменение можно было наблюдать непосредственно. Происходящие в последнее время изменения, связанные с промышленной, технической и медицинской революцией, создают столь сильные давления направленного и дизруптивного отбора, что теперь мы можем наблюдать резкие изменения в генотипе и фенотипе популяций, происходящие достаточно быстро. Открытие в сороковых годах антибиотиков создало сильное давление отбора в пользу бактериальных штаммов, обладающих генетической устойчивостью к антибиотикам. Бактерии очень быстро размножаются и дают ежедневно много поколений и миллионы особей. В результате случайной мутации может появиться устойчивая клетка, потомки которой будут процветать благодаря отсутствию конкуренции со стороны других бактерий, уничтожаемых данным антибиотиком. В ответ на это приходится создавать новые антибиотики для уничтожения устойчивых бактерий, и цикл продолжается. Селективное давление создается также в результате использования таких веществ, как ДЦТ для борьбы с платяной вошью и комарами и антикоагулянт варфарин для уничтожения крыс. После возникновения устойчивости она быстро распространяется по всей популяции. [c.327]

Использование классических методов поиска новых антибиотиков с широким применением направленного отбора будет оставаться основным способом выделения новых антибиотических веществ. При этом надо шире использовать потенциал новых родов и видов микроорганизмов. Для этого следует, во-первых, активнее привлекать разнообразные природные источники микробов, уникальные географические и экологические зоны их [c.126]

Способы получения требуемых последовательностей нуклеотидов из клонотек генов можно разделить на три группы. При использовании первой группы методов рекомбинантные бактерии или фаговые частицы исследуют на присутствие в них искомых последовательностей нуклеотидов путем последовательного перебора случайных клонов. При таком подходе, получившем название скрининга, творческие усилия исследователя направлены только на облегчение самого процесса анализа клонов, например, на его автоматизацию. Во втором случае, присутствие нужных последовательностей обнаруживают косвенно, по появлению в бактериальных клетках или фаговых лизатах бляшек продуктов экспрессии искомых генов - РНК, белков или ферментативной активности, т.е. определенного фенотипа, который отличает такие клоны от соседних, не содержащих соответствующих последовательностей. В этом случае исследователь среди большого количества суммарных клонов осуществляет выбор тех, которые резко отличаются от соседних по своему фенотипу, например, цвету колоний. При таком подходе производится выбор требуемого фенотипа среди большого числа других фенотипов. Реализация третьего подхода требует создания селективных условий, при которых преимущество в размножении получают те клоны, которые отвечают требованиям отбора, например, приобрели способность к росту на селективных питательных средах в присутствии антибиотика или в отсутствие аминокислоты в случае исходно ауксотрофного штамма. Последний подход, кроме своего необыкновенного изящества в замысле, демонстрирует самую высокую эффективность, так как позволяет в одно касание освободиться от всех нежелательных примесей в виде ненужных клонов. [c.162]

Использование антибиотиков в стоках культур крайне нежелательно. Невольное ослабление строгости требований асептической техники при использовании антибиотиков приводит к заметному загрязнению культур. Рост загрязняющих бактерий может тормозиться антибиотиками, но биохимические изменения могут все же иметь место. При селективных условиях происходит отбор резистентных к антибиотикам микроорганизмов, а затем эти микроорганизмы, как лесной пожар, могут распространиться по всем культурам лаборатории. [c.114]

Использование в производстве антибиотиков специально отобранных фагоустойчивых культур. Метод отбора фагоустойчивых штаммов основан на том, что под действием фагов у микроорганизмов появляются варианты, в том числе и фагоустойчивые. [c.279]

Использование селективных сред, т. е. сред, на которых способны расти клетки только определенного фенотипа, позволяет в ряде случаев проводить прямой отбор мутантов. К таким мутантам относятся клетки, приобретшие устойчивость к какому-либо веществу, например, антибиотику, токсичному соединению или фагу. Во всех этих случаях селективная среда должна содержать соответствующую добавку (например, антибиотик), подавляющую рост клеток дикого типа. Кроме того, прямым отбором могут быть выделены мутанты, способные к утилизации нетрадиционных источников углерода или азота. В данном случае, наоборот, в селективной среде должен отсутствовать какой-либо фактор, необходимый для роста клеток дикого типа. [c.179]

Все рассмотренные выше методы селекции продуцентов биологически активных веществ сегодня, в период интенсивного развития методов генной инженерии, называют традиционными методами. Эти методы в прошедшие 30 лет в огромной мере содействовали созданию микробиологической промышленности антибиотиков, аминокислот, ферментов, витаминов и других практически важных веществ. Исчерпали ли традиционные методы свои возможности Нам кажется, думать так преждевременно, как и надеяться на то, что генная инженерия в ближайшее время сможет быть применена для создания и улучшения обширного круга принадлежащих к разным таксономическим группам продуцентов, которыми располагает сейчас микробиологическая промышленность. Даже более реальная возможность использовать иа основе генноинженерных методов в качестве продуцентов микроорганизмы, для которых эти методы наиболее отработаны, например E sheri hia oli, едва ли удовлетворит промышленность числом продуктов микробного синтеза. В связи с этим очень важно для старых перспективных в промышленном отношении микроорганизмов, помимо совершенствования методов отбора нужного типа мутантов, развивать методы генетического обмена на основе слияния протопластов, трансдукции, трансформации хромосомной и плазмидной ДНК, которые расширяют возможности традиционных методов селекции. Вместе с тем у промышленных микроорганизмов все шире проводится поиск плазмид и предпринимаются попытки их использования в качестве векторов при переносе генетического материала, его клонировании и амплификации. Эти исследования важны для понимания генетического контроля сложных процессов синтеза, таких, иапример, как синтез антибиотиков, для выявления узких мест в биосинтезе многих других продуктов. Одновременно они приближают промышленные микроорганизмы к объектам генной инженерии. Методология генной инженерии постоянно совершенствуется и расширяет свои возможности. В таком успешном встречном развитии разных методов и их слиянии на все большем числе продуцентов можно представить себе ближайшее будущее селекции микроорганизмов, призванной обеспечить промышленность высокопродуктивными штаммами. [c.95]

Важнейщая проблема в использовании антибиотиков в медицине — это возникновение и распространение устойчивости к ним патогенов. В этом отнощении решающее значение приобретают отбор и проявление наследственных факторов устойчивости. Поскольку с расширением применения антибиотиков давление отбора усиливается, в дальнейшем необходим более жесткий контроль за внедрением этих препаратов, чтобы поддерживать в равновесии соотношение между возрастанием устойчивости патогенов и появлением новых антибиотиков. [c.234]

Для ослабления развития устойчивости следует применять совместно или поочередно несколько системных фунгицидов с различными механизмами действия. Использование таких фунгицидов долн< но быть по возможности ограниченным, а методы внесения следует выбирать с таким расчетом, чтобы свести давление отбора к минимуму. Следует иметь в виду, что системный фунгицид может нарушить баланс микроорганизмов в почве или на растениях и привести к уничтожению грибов-кон-курентов или видов, выделяющих губительные для патогенов антибиотики. Как и в случае с инсектицидами, это привело бы к новой проблеме в области фитопатологии. [c.307]

Метод, использованный Татумом для выделения ауксотрофов, оказался очень сложным приходилось отбирать наугад и вновь высевать тысячи бактериальных колоний. Поэтому генетики бактерий обрадовались, когда в 1948 г. Дэвис и Ледерберг опубликовали одновременно метод, позволяющий проводить прямой отбор ауксотрофов. Предложенный ими метод основан на том, что антибиотик пенициллин убивает бактерии только в том случае, если они находятся в процессе роста. Пенициллин препятствует синтезу клеточной стенки бактерии. Поэтому бактерии, растущие в его присутствии, вырастают из своей оболочки и в конце концов лопаются. Для бактерий, которые в данный момент не растут и, следовательно, не образуют клеточной стенки, очевидно, не имеет значения, подавлен синтез их клеточной стенки пенициллином или нет. Поэтому, чтобы отобрать небольшую фракцию ауксотрофных мутантов среди всех выросших колоний, культуру бактерий инокулируют в минимальную среду, содержащую пенициллин. В этих услоьиях все содержащиеся в культуре прототрофы будут расти и, следовательно, погибнут от действия пенициллина. Но любой оказавшийся в этой культуре ауксотроф, который не может расти из-за отсутствия в минимальной среде необходимого ему фактора роста, при этом уцелеет. Когда большинство прототрофов бывает убито, пенициллин из культуральной среды удаляют, а нем ногие выжившие клетки высевают на агар с полной средой. В принципе (хотя, увы, это не всегда так) после обработки культуры пенициллином на агаре с полной средой должны появляться только такие колонии, которые образуются клонами ауксотрофов. После этого уже можно описанным ранее методом определять их потреб нссти в спеиифических факторах роста. [c.121]

Ка к только на рубеже этого века для лечения болезней, вызываемых бактериями, стали использовать лекарственные препараты, сразу заметили, что воздействие на бактериальную культуру того или иного лекарственного препарата часто приводит к тому, что чувствительная к этому препарату культура превращается в форму, устойчивую к нему. Лекарственный препарат, взятый в таких количествах, которые наверняка убили бы исходных, чувствительных бактерий, не оказывал влияния на культуру устойчивых бактерий. С началом широкого использования сульфамидных препаратов (в 30-х годах) и антибиотиков пенициллина и стрептомицина (в 40-х годах) развитие у бактерий устойчивости к лекарственным препаратам превратилось в явление обычное и стало (и все еще остается) проблемой огромной практической важности. При попытках объяснить природу этого явления исходили из широко распространенного тогда мнения, что бактерии приобретают устойчивость к лекарствам только после того, как последние на них подействуют. Одним из наиболее выдающихся защитников этого взгляда был Сирил Хиншельвуд, который развил в своей книге Химическая кинетика бактериальной клетки негенную теорию адаптации к лекарственным препаратам. Хиншельвуд считал, что в тех немногих устойчивых бактериях, которые пережили воздействие лекарственного препарата, это лекарство вызвало сдвиг равновесного состояния метаболических реакций с обычного уровня на новый, уже менее подверженный влиянию этого препарата. Книга Хиншельвуда вышла в свет в 946 г., через три года после того, как Лурия и Дельбрюк уже показали спонтанное происхождение устойчивых к фагу мутантов бактерий. Поэтому казалось бы естественным сделать допущение, что наблюдаемое у бактерий изменение от чувствительности к лекарственному препарату к устойчивости также возникает в результате спонтанного мутирования небольшой части популяции чувствительных к лекарству бактерий. В присутствии лекарственного препарата происходит, по-видимому, жесткий отбор таких устойчивых мутантов, так как они могут расти в этих условиях, тогда как все чувствительные клетки дикого типа погибают. Но на Хиншельвуда флуктуационный тест не произвел впечатления, и он опубликовал несколько правдоподобных критических разборов его интерпретации. Он был настолько уверен в правильности своей кинетической теории адаптации, что даже уже в 1953 г. писал Путем, подобным тому, который предполагается рассматриваемой [кинетической] моделью, адаптационные изменения должны происходить настолько легко, что если бы это было не так, то трудно было бы уклониться от вопроса, почему это не так . Авторитет Хиншельвуда в области химической кинетики придавал вес его взглядам, и это, вероятно, на несколько лет задержало развитие генетики бактерий на его родине, в Великобритании. [c.148]

В настоящее время необходимо развернуть работу по прекращению того беспорядочного и чрезмерно илирокого использования антибиотиков, которое было характерно для 50-х и 60-х годов нащего столетия. Если нам не удастся изменить условия окружающей среды, благоприятствующие отбору КТР -бактерпй, то медикаментозную терапию бактериальных инфекций постигнет участь другого, некогда эффективного метода лечения — иглоукалывания. [c.236]

Мутанты, которые приобрели какую-либо активность, отсутствующую у немутировавших клеток, могут быть выявлены прямым отбором на соответствующей среде. К таким мутантам относятся клетки, ставшие устойчивыми к различным антибиотикам, бактериофагам или химическим ингибиторам, обладающим в норме бактерицидным или бактериостатическим действием по отношению к немутировавшим родительским формам. Прямым отбором могут быть выделены также мутанты, способные к утилизации нетрадиционных источников углерода или азота. Благодаря высокой разрешающей способности прямого отбора (т. е. способности выявлять немногочисленные мутантные клетки на обильном фоне немутировавших клеток) при его использовании обычно не возникает необходимости в каких-либо приемах по обогащению культуры мутантами. К тому же, поскольку типы генетических функций, подлежащие прямому отбору, ожидаются как доминантные по отношению к их [c.28]

Использование опухолевых клеток, выращенных in vitro, для отбора организмов, образующих противоопухолевые антибиотики. Оказалось возможным культивировать некоторые опухолевые клетки в искусственных условиях (in vitro) подобно тому, как это [c.165]

При широком использовании в медицинской практике карба-пенемов возникновение резистентных форм Pseudomonas aeruginisa может быть связано с отбором мутаций, повышающих энергозависимый выброс антибиотика из клеток. Один из механизмов устойчивости стрептомицетов, вырабатывающих актиномицины, [c.454]

В качестве плазмидных векторов для доставки транспозонов используют температурочувствительные по репликации мутанты плазмид. Клетки, получившие такую плазмиду, содержащую транспозон, высевают на селективную среду и культивируют при повышенной температуре. В этих условиях плазмида элиминируется и устойчивость к антибиотику может возникать в результате перемещения транспозона в хромосому. Другой способ избавления от плазмидного вектора связан с использованием реципиента, несущего плазмиду той же группы несовместимости. В условиях, исключающих утрату клетками резидентной плазмиды, ведут отбор трансконъюгантов по признаку, детерминируемому транспозоном. Их появление может быть обусловлено перемещением Тп-элемента в хромосому бактерии. [c.111]

Хотя современный этап селекционной работы с микроорганизмами характеризуется преобладанием классических подходов , связанных с использованием индуцированного мутагенеза и ступенчатого отбора, в практической деятельности микробиологов-селекционеров все шире применяются новые методы — слияние протопластов, амплификация и межвидовой перенос генов. Однако арсенал современной генетиг ки недостаточно используется для создания высокоактивных промышленных штаммов. Основная причина этого — слабая генетическая и биохимическая изученность микроорганизмов, градиционно используемых в промышленности, недостаток знаний о регуляции их клеточного метаболизма в целом, а также отдельных путей биосинтеза, связанных с образованием особо ценных биологически активных соединений, например антибиотиков. Именно здесь целесообразно сконцентрировать усилия генетиков, биохимиков и молекулярных биологов, в тесном контакте с которыми должны работать селекционеры. [c.203]

Электропорация. Метод может быть использован для введения ДНК в клетки любых типов. Кратковременное (10 мксек-100 мсек) воздействие на суспензию клеток с экзогенной ДНК электрическим полем высокой напряженности (50-1500 V/ m) сопровождается локальным нарушением целостности мембран с образованием микропор (диаметр 20-120 нм), через которые заряженные молекулы, в том числе и ДНК, как линейная, так и су-перскрученная, проникают внутрь клеток [214]. Поры закрываются спустя несколько мсек после прекращения действия импульса. Тем не менее даже в оптимальных условиях в результате этого шока приблизительно половина клеток погибает. Электропорированные клетки далее инкубируют в течение 48 час на неселективной питательной среде, после чего производят отбор трансфектантов по селектируемому маркеру, например, на среде с антибиотиком неомицином. Наличие свободных концов в линейных векторах способствует их интеграции в хромосомы кле- [c.150]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология