Мутантные штаммы

Наиболее трудным для оптимизации был этап биотрансформации. Когда использовались природные микробные штаммы, выход конечного продукта часто оказывался намного ниже оптимального. Поэтому предпринимались попытки изменить генетическую конституцию существующих штаммов-продуцентов с помощью химического мутагенеза или ультрафиолетового облучения. При таком подходе уровень повышения продукции обычно лимитировался чисто биологическими факторами. Например, если мутантный штамм синтезировал слишком много того или иного вещества, часто это отрицательно влияло на прочие метаболические процессы и приводило к угнетению роста культуры при крупномасштабном культивировании. Несмотря на это традиционные стратегии индуцированного мутагенеза и селекции , направленные на усовершенствование штамма-продуцента, были исключительно плодотворны для многих процессов, например для производства антибиотиков. [c.17]

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]

Биосинтез феназинов наиболее интенсивно изучался на примере Pseudomonas aeruginosa и Р. phenazinium, синтезирующих в основном пиоцианин (6.49) и иодинин (6.50) соответственно. Главные особенности этого биосинтетического пути были выявлены в опытах по включению меченых предшественников, а также при изучении накапливающихся промежуточных продуктов у мутантных штаммов. В то же время детали большинства индивидуальных реакций и катализирующие их ферменты до сих пор не установлены. [c.242]

Микроорганизмы синтезируют одновременно комплекс ферментов, но некоторые из них, особенно мутантные штаммы, продуцируют в значительных количествах лишь один фермент. Для лучшего использования крахмалсодержащего сырья в спиртовом производстве осахаривающие материалы должны содержать не только амилолитические ферменты, но и ферменты, гидролизующие другие углеводы сырья — целлюлозу и гемицеллюлозы. Для обеспечения дрожжей азотистым питанием имеют значение и протеолитические ферменты. [c.146]

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]

ВКО дикого типа Мутантный штамм [c.242]

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]

Результаты многочисленных исследований свидетельствуют о том что генетический код, установленный для Е. соИ, является универсальным. Так, например, в лабораториях Уитмана и Френкель-Конрата препарат РНК, экстрагированный из вируса табачной мозаики, обработали азотистой кислотой известно, что при этом происходит дезаминирование многих остатков цитозина с образованием урациловых остатков, в результате чего кодоны U U (серин) превращаются в UUU (фенилаланин). Аналогичным путем из кодона ССС (пролин) может образоваться СиС (лейцин). Оказалось, что при заражении растений табака препаратом РНК, обработанной азотистой кислотой, аминокислотная последовательность вирусного белка оболочки, выделенного из мутантных штаммов, действительно меняется [22]. Причем многие из происшедших изменений можно было точно предсказать исходя из данных, приведенных в табл. 15-3. Сходным образом, замены аминокислот в дефектных молекулах гемоглобина (рис. 4-17) в большинстве случаев могут быть обусловлены изменением только одного основания. Так, гемоглобин S может образовываться в результате одного из следующих изменений в седьмом кодоне GAA(Glu) GUA(Val) или GAG(Glu)- ->GUG(Val). Еще один аргумент в пользу универсальности генетического кода состоит в способности рибосом и молекул тРНК из Е.соН осуществлять трансляцию цепи мРНК, кодирующей синтез гемоглобина, и синтезировать при этом полноценный гемоглобин [23]. [c.195]

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]

Наличие фагов со значительными делециями в различных участках генома позволило разработать новый метод картирования генов с использованием непосредственных электронно-микроскопических наблюдений [165]. Сначала выделяют ДНК из двух различных штаммов фагов, например из дикого штамма типа Я и из мутантного штамма с де-лецня 1(1и определенного гена или генов. Полученную ДНК легко денатурировать, после чего г- и Лцепи можно разделить. Если /-цепи [c.262]

Соед. II-IV выделены из продуктов жизнедеятельности мутантных штаммов продуцента рифамицина В. [c.163]

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]

Несмотря на повсеместное распространение в природе, рибофлавин редко участвует в формировании внешней окраски живых организмов и никогда — у высших растений. Микроорганизмы, используемые для промышленного получения рибофлавина, могут окрашиваться им в желтый цвет, однако обычно они представляют собой искусственно полученные мутантные штаммы, для которых желтая окраска никакого значения не имеет. Иногда рибофлавин вносит свой вклад в желтую окраску у беспозвоночных, таких, как пиявки и черви, и может быть главным желтым пигментом наружных покровов голотурий Holothuria forskali. [c.231]

Получены мутантные штаммы дрожжей Sa haromy es се-revisiae с нарушенным синтезом рибофлавина, у которых накапливаются предполагаемые промежуточные продукты биосинтеза рибофлавина. [c.240]

Было получено несколько мутантных штаммов водорослей, у которых при выращивании в темноте состав пигментов значительно отличается от состава у дикого штамма у них может полностью отсутствовать хлорофилл, а биосинтез каротиноидов может быть блокирован на одной из ранних стадий, например на стадии -каротина (10.21). При освещении клеток некоторых из этих штаммов происходит нормальное образование хлоропластов, причем данный процесс в некоторых отношениях сходен с позеленением этиопластов. Это делает такие штаммы очень удобным объектом для изучения структурных изменений и превращений пигментов. [c.362]

Е. соИ. При ренатурации одиночных цепей из одной пробирки образуются линейные молекулы. В клетках Е. oli стабильно поддерживаются в виде плазмид и наследуются только кольцевые, а не линейные молекулы, при этом все они несут сайт-специфическую мутацию. Таким образом, с помощью описанного метода можно вносить точ-ковые мутации в клонированный ген, при этом отпадает необходимость во встраивании гена в ДНК фага М13, использовании мутантных штаммов Е. соН типа dut ung и в переносе мутантного гена из Ml 3-вектора в экспрессирующий вектор. [c.163]

Эта задача решается разными способами. Один из них — скрининг и селекция мутантных штаммов, получаемых в результате направленного мутагенеза. Споры микроорганизмов обрабатывают химическими (нитрозогуанидин, нитрозометилмочевина) или физическими (УФ-облучение, облучение ускоренным пучком электронов) мутагенами. [c.100]

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]

Для идентификации генов образования клубеньков (йО -генов)вновь использовали генетическую комплементацию. Не способный образовывать клубеньки (Nod ) мутантный штамм R. meliloti трансформировали банком клонов хромосомной ДНК R. meliloti дикого типа и выделяли колонии, приобретшие способность образовывать клубеньки на корнях люцерны (рис. 14.6). Стратегия заключалась в следующем. [c.316]

Протекание аналогичной ферментативной реакции установлено в некоторых мутантных штаммах Es heri hia olP . Возможно, что эта реакция является основным путем биосинтеза 6-дезоксигексоз. [c.391]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология