Контроль в бактериальной системе

КОНТРОЛЬ В БАКТЕРИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ [c.64]

Бактериальные опероны, ответственные за биосинтез аминокислот, часто обладают дополнительной системой контроля экспрессии, основанной па преждевременной терминации транскрипции. Этот процесс, называемый аттенуацией, функционирует независимо от промоторно — операторной системы регуляции экспрессии. Аттенуация используется для регуляции экспрессии в ответ на воздействие различных физиологических факторов. Процесс регуляции на основе аттенуации включает начало трансляции, остановку рибосомы и переключение альтернативных вариантов вторичной структуры РНК, один из которых формирует терминатор транскрипции, а другой — препятствует образованию терминатор-ной структуры. У Е. соИ объектами аттенуации являются опероны триптофана, фенилаланина, гистидина, треонина, лейцина, изолейцина и валина. [c.118]

Несмотря на возможность длительного субкультивирования ассоциации на среде без связанного азота и наличие повышенных, по сравнению с чистыми культурами, значений НГА у бактерий, вклад бактериальной азотфиксации в обеспечение роста растительных клеток в данной системе не доказан. В ассоциации не было прироста биомассы, превышающего прирост биомассы в контроле (монокультура сахарного тростника на среде без связанного азота способна к медленному росту). [c.65]

Получаются ли при использовании препарата повторяющиеся результаты Обнаруживают ли молекулы идентичные свойства при работе с разными препаратами Изменения в состоянии живых организмов, из которых молекулы были выделены, или неизбежные небольшие вариации при работе с особо чувствительными системами могут приводить к получению измененных структур. Хорошим контролем постоянства препаратов являются функциональные тесты. Имеется и ряд щадящих физических измерений, достаточно чувствительных для того, чтобы служить контролем качества препаратов. Если известна причина неидентичности препаратов, иногда ее удается устранить. Например, повреждение РНК за счет ферментативного расщепления может быть сведено к минимуму путем выделения ее из мутантных бактериальных штаммов, обладающих дефектными или неактивными расщепляющими РНК ферментами присущая живым организмам вариабельность может быть резко уменьшена за счет использования животных клеток, растущих в культуре в стандартных условиях. Генетические вариации могут быть устранены путем использования клонированных клеток, происходящих от одного генетически чистого предшественника. [c.24]

РД 39-3-973-83 Методика контроля микробиологической зараженности нефтепромысловых вод и оценка защитного бактерицидного действия реагентов ТМ 0194-94 Полевой мониторинг за развитием бактериального заражения в нефтедобывающих системах [c.5]

Биосинтез белков является объектом генетического контроля. В бактериях, во всяком случае, он проявляется на уровне синтеза информационной РНК посредством взаимодействия особого ( регуляторного ) белка со специфическим участком ДНК (см. часть 22 и разд. 24.2.3). В тканях животных на механизмы, контролирующие уровень ферментов, влияют также ингибиторы синтеза РНК [149]. Детали этих механизмов контроля не важны в контексте данного раздела. Важным моментом является факт, что существуют механизмы регуляции концентрации ферментов на определенном метаболитическом пути посредством конечного продукта этого пути. Так, в бактериальных системах хорошо изучены индуцируемые ферменты. Пока субстраты этих ферментов присутствуют в среде, биосинтеза ферментов не происходит. Часто синтез нескольких ферментов какого-либо одного метаболи-тического пути индуцируется присутствием субстрата первого фермента этого пути. Индукция субстратом, таким образом, представляет собой механизм повышения концентрации системы ферментов по мере появления рабочей необходимости . Соответствующий механизм, понижающий избыточную концентрацию фермента, если последний или система ферментов производит слишком большие количества определенного метаболита, получил название репрессии по принципу обратной связи. Классическим примером этого механизма является ингибирование биосинтеза гистидина в Salmonella typhimurium высокими концентрациями гистидина. Концентрации всех десяти ферментов биосинтетической цепи в ответ на изменение концентрации гистидина изменяются совершенно одинаково [150]. [c.535]

Регуляция синтеза ш-РНК. А priori ясно, что транскрипция должна по времени предшествовать трансляции (во всяком случае, транскрипция какой-то первой группы нуклеотидов, пусть даже эта группа очень мала). Таким образом, на этом уровне транскрипция, безусловно, может лимитировать трансляцию. Неясно, однако, можем ли мы считать, что в дальнейшем эти два процесса протекают независимо как во времени, так и в пространстве. Нетрудно, нанример, представить себе, что если реакционно-способная неустойчивая молекула т-РНК почему-либо не включится в работу трансляционной системы, то транскрипция сразу же прекращается или продукт транскрипции инактивируется (скажем, вследствие гидролиза, фосфоролиза или взаимодействия с другими компонентами клетки). Недавние эксперименты, проведенные на различных бактериальных системах, показывают, что транскрипция и трансляция — тесно связанные процессы. Одной интересной особенностью срштеза РНК у бактерий является зависимость этого синтеза (у так называемых жестко контролируемых штаммов) от присутствия в среде полного набора всех аминокислот. Если отсутствует хотя бы одна аминокислота, необходимая для роста данного ауксотрофа, то синтеза РНК не происходит. Такой жесткий контроль определяется наличием особого гена R ), место которого на генетической карте можно определить с помощью обычных методов. Мутации в этом гене (ЙС" ) приводят к появлению штаммов, у которых уже не наблюдается столь четкой зависимости между содержанием аминокислот в среде и синтезом РНК. На уровне транскрипции действуют, вероятно, и такие регуляторные меха- [c.505]

Метаболическая активность. Проводятся исследования точности трансляции поли-У в бесклеточных бактериальных системах, а также изучение промежуточного метаболизма Е. oli. Исследования метаболической регуляции относятся к синтезу отдельных ферментов или регуляции ферментов в процессах биосинтеза ряда веществ. Особо заслул ивают внимания работы, касающиеся регуляции и контроля ферментных систем микроорганизмов, производящих антибиотики. [c.47]

Экстракты бактериальных клеток S30 и S100, кроме всех необходимых факторов трансляции, содержат и основные компоненты системы транскрипции, включая РНК-полимеразу, фактор терминации транскрипции р, RP-белок и т.п. Поэтому для создания ДНК-зависимой системы сопряженной транскрипции и трансляции, в которой происходит полная экспрессия генов, находящихся под контролем бактериальных регуляторных элементов, как правило, не требуется введения в нее дополнительных белков. Достаточно внесения в систему экзогенной ДНК-матри-цы, транскрибируемой бактериальной РНК-полимеразой, а также четырех рибонуклеозидтрифосфатов, чтобы в ней начала активно синтезироваться мРНК и одновременно транслироваться рибосомами. В итоге в таких бесклеточных системах в ряде случаев удается синтезировать высокомолекулярные белки, обладающие ферментативной активностью. [c.187]

Система pTi—Л. Ште/ас1еп5 дает замечательный пример включения прокариотической плазмидной ДНК в эукариотический геном в природных условиях. В действительности сама плазмида является, по-видимому, природной химерой. Она содержит два набора генов, один из которых активен в клетках бактерий, другой-в клетках растений. Регуляция работы генов, входящих в состав Т-ДНК, осуществляется с помощью элементов, оперирующих в клетках растений, тогда как гены в остальной части плазмиды находятся под контролем бактериальных промоторов. Следует отметить, что для образования опухоли требуются гены обеих групп. [c.274]

ЛИЗЫ ня остаточный хлор могут заменить бактериологический отбор проб в других частях распределительной системы при условии, что будет поддерживаться установленный минимум остаточного хлора. Анализ на остаточный хлор больше соответствует оперативному контролю, так как он отличается быстротой, простотой и дает представление о работе системы, сигнализируя о нарушениях в ней. В дополнение к ко-лиформным пробам или заменяюш,им их анализам на осаточный хлор предложен стандарт на ограничение всей бактериальной популяции в очищенной питьевой воде до максимально допустимого содержания 500 организмов на 1 мл. [c.119]

Обычно на перегонном заводе продуктивность брожения составляет 80-85%. Зачастую происходит контаминация микроорганизмами La toba illus и Leu onosto spp., что уменьшает продуцирование спирта. Необходим строжайший гигиенический контроль сырья — дрожжей, воды и мелассы, ферментеров и вспомогательных трубопроводов система санитарно-гигиенического контроля должна распространяться также на заквасочники и трубопроводы. По возможности необходимо применять системы без-разборной мойки ( IP) с правильным сочетанием моющих и дезинфицирующих средств. При невозможности С/Р-мойки следует использовать мойку под повышенным давлением с помощью гибких шлангов. Чтобы снизить вероятность появления очагов бактериального загрязнения, особое внимание необходимо уделять следующим элементам [c.343]

Оперативный контроль за работой аэротенков ведут путем систематически выполняемых определений концентрации растворенного кислорода, минимальное количество которого в любом месте аэрационной системы не должно быть ниже 1—2 мг/л, дозы ила и его гидробиологического состава. Определения выполяются для каждого работающего сооружения (раздельно для собственно аэротенка и регенератора) 1—3 раза в неделю . Зольность ила определяют 1 раз в декаду из средней пробы высушенного ила, а все подсчеты обычно ведут по отношению к 1 г беззольного вещества. Зольность ила обычно лежит в пределах 25—35% при собственной зольности клеточного вещества ила около 5—7%. Очевидно, что в иле присутствует большое количество посторонних минеральных примесей, а потому органическая (беззольная) часть точнее характеризует количество биомассы. Однако отметим, что при одинаковой биомассе активный ил может иметь резко различные количества бактериальных клеток и простейших и их биохимическую активность. [c.102]

Микроорганизмы обычно синтезируют каждую из аминокислот в определенных количествах, обеспечивая тем самым синтез специфических белков. Это объясняется тем, что контроль за скоростью биосинтеза каждой аминокислоты осуществляется по принципу обратной связи как на уровне генов, ответственных за синтез соответствующих ферментов (репрессия), так и на уровне самих ферментов, способных под действием избытка образующихся аминокислот изменять свою активность (ретроингибирование). Такой контроль исключает перепроизводство аминокислот, и выделение их из клетки возможно лишь у микроорганизмов с нарушенной системой регуляции. Такие культуры иногда выделяют из природных источников. Так, известны штаммы дикого типа, накапливающие в среде глутаминовую кислоту, пролин или валин. Однако основной путь селекции продуцентов аминокислот — получение ауксотрофных и регуляторных мутантов. Ауксотрофные мутанты отбирают на селективных средах после воздействия на суспензии бактериальных культур физическими (например, ультрафиолетовое или рентгеновское излучение) и химическими (этиленимин, диэтилсульфат, нитрозоэтил-мочевина и т. д.) факторами. У таких мутантов появляется дефектный ген, детерминирующий фермент, без которого не может осуществляться биосинтез определенной аминокислоты. Получение ауксотрофных мутантов — продуцентов аминокислот — возможно только для микроорганизмов, имеющих разветвленный путь биосинтеза, по крайней мере, двух аминокислот, образующихся из одного предшественника. Их биосинтез контролируется на уровне первого фермента общего участка согласованным ингибированием конечными продуктами (ретроингибирование). У таких ауксотрофных мутантов избыток одной аминокислоты при дефиците другой не приводит к подавлению активности первого фермента. Аминокислота, биосинтез которой блокирован в результате мутагенного воздействия, должна добавляться в ограниченном количестве. [c.20]

Экспериментальные системы представлены четырьмя стеклянными цилиндрами с нефтезагрязненной почвой (высота почвенного профиля 15 см). Три варианта были инокулированы сухой биомассой циано-бактериального сообщества (10 г на 1 кг почвы). Сухая биомасса была получена путем естественного высушивания и измельчена до величины частиц не более 0,5 мм. Модельные экосистемы нефтезагрязненной почвы с целью определения оптимального варианта использования циано-бактериального сообщества выдерживали в следующих условиях 1-переизбыточное увлажнение (затопление) 2-рыхление (культивация) 3- внесение азотно-, фосфорно-, калийных удобрений (биогены). Нефтезагрязненная почва без внесения цианобактериального сообщества и применения дополнительных агротехнических мероприятий выступала в качестве контрольного варианта деструкции нефтепродуктов (зафязнение). В качестве эталона сравнения по окончании экспериментальных работ использовали почву, отобранную на территории АГПЗ и не подверженную прямому загрязнению нефтесодержащими отходами (контроль). Наблюдение за модельными экосистемами продолжалось 18 месяцев. [c.68]

Рис, 6.10. Использование системы маркерного гена at для выявления световой регуляции экспрессии геиа ab в трансгенных растениях табака. 1 — положительный контроль, содержащий бактериальную AT 2 — контрольные растения табака, выращенные на овету (SRI) 3 — выращенные на свету растения aMV- at 4 — выдержанные в темноте растения aMV- at 5—выращенные на свету растения ab- at 6 — выращенные в темноте растения ab- at, [c.338]

Все основные принципы, используемые при конструировании бактериальных векторов, применимы и для получения векторов эукариотических клеток. Как и в случае бактерий, эукариотический вектор представляет собой небольшую молекулу ДНК, способную автономно реплицироваться в клетках животных или растений. Помимо последовательностей нуклеотидов, обеспечи-ваюпдих репликацию, эукариотические векторы могут содержать гены, используемые в качестве селектируемых маркеров, а также один или несколько уникальных сайтов рестрикции, по которым производится встраивание клонируемых последовательностей нуклеотидов ДНК. Поскольку непосредственное клонирование рекомбинантных ДНК в клетках животных или растений было бы дорогостоящей и малоэффективной процедурой, эукариотические векторы используют, как правило, для получения экспрессии уже клонированных последовательностей нуклеотидов в клетках высших эукариот, а сам процесс клонирования проводят в бактериях. Следовательно, эукариотические векторы, помимо всего прочего, должны быть челночными векторами. Для экспрессии в клетках рекомбинантные ДНК помещают под контроль регуляторных элементов, узнаваемых и используемых ферментативными системами эукариотических клеток. [c.133]

Когда полная замена исходного белка оболочки на гибридный летальна для бактериофага, гибридный белок нарабатывают в бактериальных клетках под контролем фагмиды, а белок дикого типа обеспечивают заражением бактериальных клеток, содержащих фагмиду, фагом-помощником. В такой системе со- [c.335]

Хотя интегральные исследования генома играют все возрастающую роль, это не означает потери актуальности исследований конкретных генов и механизмов их экспрессии. Накапливается информация о генах, играющих центральную роль в регуляции клеточной жизнедеятельности, таких как гены контроля клеточного цикла или гены, кодирующие компоненты передачи сигнала от клеточной поверхности аппарату транскрипции в клеточном ядре. О генах, контролирующих развитие эмбрионов. О генах, ответственных за работу защитных систем организма, генах иммунной системы. Расширяется представление о генах, повреждение которых приводит к возникновению раковых опухолей, онкогенах, генах-супрессорах и генах клеточной смерти, апоптоза. Наконец, все более детальным становится знание строения аппаратов транскрипции бактериальных и эукариотических клеток и надмолекулярных уровней регуляции экспрессии, включая эффект положения, инсуляцию и т.д. [c.7]

Первый вариант системы экспрессии, зависимой от РНК-полимеразы фага Т7, представлен на рис. 3.5. Ген I фага Т7 в плазмиде pGPl-2 помещен под контроль промотора рь фага Я и при температуре 30 °С находится в репрессированном состоянии за счет воздействия бел-ка-репрессора с1 фага Я. При нагревании бактериальной культуры выше 37 °С происходит инактивация термочувствительного фагового репрессора и индуцируется экспрессия гена фага Т7. Синтезируемая РНК-полимераза фага Т7 интенсивно транскрибирует последовательность ДНК, находящуюся во второй плазмиде (рТ7-1) под контролем промотора рт70Ю, и уровень белка данного целевого гена может составить 30-50 % суммарного клеточного белка. Недостатком рассмотренной системы экспрессии является то, что промотор pL репрессируется белком с1857 не полностью и при температуре 30 °С имеется определенный фоновый синтез РНК-полимеразы Т7, которого достаточно для активной экспрессии гена, встроенного в рТ7-1. Если продукт изучаемого гена токсичен для Е. соН, то и без индукции будет происходить гибель бактериальных клеток. Это лишний раз подтверждает, насколько данная система экспрессии генов эффективна. [c.147]

Молекулы РЬЖ обладают также и регуляторной функцией. Антисмысловая РЬЖ в клетках, измененных экспериментальным путем, делает эти клетки не способными экспрессировать определенный ген (механизм, аналогичный тому, который в норме регулирует экспрессию некоторых генов бактерий). Этот механизм на самом деле может иметь гораздо более широкое распространение. Особенно хорошо изученным примером такого рода служит контроль с обратной связью за началом репликации ДЬЖ большого семейства бактериальных плазмид. Контролирующая система ограничивает копийность плазмид, и таким образом не дает плазмидам убить хсеяйскую клетку (рис. 10-62). [c.235]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология