Ауксотрофные мутанты

Подобно лизину триптофан образуется в ходе разветвленного метаболического пути, поэтому для его производства используют ауксотрофных мутантов, у которых блокированы реакции, ведущие к синтезу фенилаланина и тирозина. Однако при выращивании мутантных щтаммов в среде с минимальной концентрацией этих аминокислот, не вызывающей регуляторных эффектов, избыточное накопление триптофана в среде не наблюдается, что объясняется особенностью процессов регуляции биосинтеза триптофана у микроорганизмов. [c.48]

В случае ауксотрофных мутантов микроорганизмы не располагают некоторыми ферментами, необходимыми для биосинтеза определенных ами- [c.39]

Для микробиологического получения аминокислот используют способность различных культур ауксотрофных мутантов синтезировать определенную аминокислоту, например глутаминовую или лизин. Количество аминокислот, производимых клеткой, в 10—100 раз превышает их расход на построение самих клеток. Эти аминокислоты выделяются в окружающую среду. В течение [c.4]

Для перепечатывания реплик к чашке с питательным агаром, на котором растут небольшие колонии бактерий, прижимают стерильную бархатную подушечку, после чего ее используют для перепечатывания реплик в чашки с минимальной средой. Исходные колонии и колонии, образовавшиеся в чашках-репликах (с минимальной средой), сравнивают, после чего отбирают колонии ауксотрофов (которые не росли на минимальной среде). На втором этапе ауксотрофы можио тем же методом реплик перенести в чашки с минимальной средой, содержаш,ей различные питательные добавки (аминокислоты, пурины, пиримидины, витамины и т. д.). Отбор становится проще при предварительной обработке пенициллином (дополнение 7-Г) облученных клеток в минимальной среде. Пенициллин убивает растущие клетки, тогда как ауксотрофы, которые не растут на минимальной среде, выживают. В дальнейшем производят разрушение пенициллина, добавляя пенициллиназу (дополнение 7-Г). В результате этих операций процентное содержание ауксотрофных мутантов в суспензии значительно увеличивается [3]. [c.188]

Для выяснения основных путей метаболизма в микроорганизмах, например для идентификации промежуточных веществ в синтезе ароматических аминокислот тирозина и триптофана (см. разд. 30.3) с успехом применялся метод ауксотрофных мутантов, т. е. изучение штаммов, утративших способность синтезировать Одно из необходимых для их роста веществ. К сожалению, такой Подход нельзя непосредственно применить для изучения большинства метаболитов микроорганизмов, так как эти метаболиты обычно ие являются необходимыми для репликации клеток, и, следовательно, соответствующие генетические блоки, прерывающие их [c.349]

Сейчас во всем мире в больших количествах получают глутаминовую кислоту или ее натриевую соль (около 100 ООО т в год), -лизин и метионин (по 50 000 т в год). Большую часть этого количества дает микробиологический синтез (за исключением получения метионина). Для биосинтеза используют ауксотрофные мутанты, т. е. бактерии, которые под влиянием мутагенных факторов (облучение, химическое воздействие и др.), утратили способность самостоятельно синтезировать какую-нибудь необходимую для роста и развития аминокислоту, например гомосерин, а с другой стороны, приобрели способность к сверхсинтезу другой аминокислоты. Это значит, что для роста и размножения таких бактерий в среде должны содержаться определенные аминокислоты — гомосерин, треонин или метионин и т. д. Очень часто этим мутантам необходим и биотин. Такие бактерии называют гомосериндефицитными или биотиндефицитными. В то же время эти мутанты обладают способностью в большом количе- [c.157]

Многие микроорганизмы синтезируют свободные аминокислоты, имеющие промышленное значение. Пути биосинтеза отдельных аминокислот получили свое развитие в результате внедрения в практику ауксотрофных мутантов и применения радиоизотопных методов. [c.23]

Используют мутанты микроорганизмов, которые утратили некоторые ферменты синтеза одних аминокислот, но приобрели способность интенсивно синтезировать другие. Ауксотрофные мутанты отбирают на селективных средах после воздействия на бактериальные клетки ультрафиолетовым или рентгеновским излучением или же за счет химического мутагенеза. [c.23]

Известны два способа микробиологического синтеза ИМФ, один -с использованием метаболического предшественника, нуклеозида, другой - использование ауксотрофного мутанта, поскольку известно, что инозиновая кислота - метаболический предшественник адениловой (АМФ) и гуаниловой (ГМФ) кислот. [c.431]

Белки синтезируются на рибосомах из отдельных аминокислот, образуемых самими микроорганизмами. Исключение составляют некоторые ауксотрофные мутанты, для которых необходимо присутствие в среде определенных аминокислот. Биосинтез аминокислот в клетке идет ферментативно из неорганического азота и различных соединений углерода, например продуктов аэробного или анаэробного разложения углеводов. Многие аминокислоты образуются из промежуточных продуктов цикла Кребса из а-кетоглутаровой кислоты — глутаминовая кислота, орнитин, аргинин, пролин из щавелевоуксусной кислоты — Ь-ас-парагиновая кислота, гомосерин, метионин, треонин, диаминопимелиновая кислота, лизин, изолейцин из пировиноградной кислоты — аланин, валин, лейцин, серии, глицин, цистеин (рис. 17). [c.41]

СКИМИ дефектами, затрагивающими тот или иной метаболический путь (ауксотрофных Мутантов). Весьма эффективен в этом отношении также метод изотопных меток. В эукариотических клетках ферменты различных метаболических путей разделены пространственно, т.е. находятся в разных органеллах-в ядрах, митохондриях или эндоплазматическом ретикулуме из этих органелл их можно выделять для прямого изучения. [c.400]

Клетки дикого типа растут на обеих средах, а ауксотрофные мутанты - только на полной среде. Пересев мутантов [c.450]

Клеточную суспензию высевают на полную среду, содержащую необходимый фактор роста (А), и с помощью штампа производят пересев на минимальную среду (Б), Колонии, растущие только на среде А и ие растущие на среде Б,-это колонии, образованные ауксотрофными мутантами [c.452]

Поступают так же, как с ауксотрофными мутантами. [c.452]

Конъюгация — представляет перенос генетического материала от клетки к клетке при их контакте. Это явление было открыто Ледербергом и Татумом в 1946 г. Они смешали два ауксотрофных мутанта Е. oli К 12, каждый из которых был неспособен к синтезу разных аминокислот и витаминов. Смесь высеяли на питательную среду, не содержащую этих веществ. На среде выросли прототрофные колонии, способные самостоятельно синтезировать все витамины и аминокислоты, по которым были ауксотрофны взятые в опыт мутанты. Эти колонии появились в результате рекомбинации генов между родительскими штаммами. Частота появления прототрофных рекомбинантов была 10 . Необходимым условием рекомбинации является осуществление непосредственного контакта между клетками родительских штаммов. В дальнейшем получены электронные микрофотографии спаривающихся клеток, между которыми образовался цитоплазматический мостик. Показано, что в процессе конъюгации оба штамма неравноценны, и генетический материал переносится односторонне, т. е. всегда от одного штамма, который условно обозначили F+ (от англ. fertility — плодовитость), к другому, обозначенному F-. Штаммы-доноры стали [c.109]

Для отбора мутантов с дефектами экспрессии генов и регуляции обмена веществ используют эффективные кетоды селекции. Один из них состоит в получении мутантов, устойчивых к структурным аналогам целевого продукта (см. с. 35). В основе другого метода лежит выделение ревертантов из ауксотрофных мутантов. У таких мутантов восстановлена способность к синтезу конечного продукта, однако механизм ретроингибирования у них не функционирует вследствие изменения пространственной структуры ключевого фермента. [c.39]

Менее распространены одноступенчатые технолог получения триптофана на основе ауксотрофных мутантов бактерии Ba illus subtilis, осуществляемые по схеме, близкой к способу получения лизина. Длительность одноступенчатого процесса 48 ч, а концентрация триптофана в культуральной среде составляет 10 г/л. [c.49]

Ауксотрофный мутант (ауксотроф). Мутант, неспособный синтезировать какое-либо определенное вещество, которое необходи- [c.1008]

Получение аргинина, глутаминовой кислоты, глутамина, треонина и пролина микробиологическим способом. Для получения аминокислот — конечных продуктов неразветвленных метаболических путей, например аргинина, ауксотрофные мутанты не используют. В этом случае применяют мутанты с дефектами регуляции [c.49]

Метод негативной селекции используется главным образом для выявления мутантов, ауксотрофных в отношении аминокислот, пуриновых и пиримидиновых оснований, витаминов и других важных метаболитов (Ю.Б.Долгих, З.П.Шамина, 1982). Ауксотрофные мутанты очень ценны для фундаментальных исследований механизмов генной регуляции синтеза этих веществ в клетке и в растении. [c.188]

Ингибирование фермента конечным продуктом реакции часто встречается у ауксотрофных мутантов при получении аминокислот. Для роста синтезирующего лизин мутанта в среде необходимо присутствие треонина, который сам мутант не синтезирует из-за блокировки гена соответствующего фермента. Однако вначале, пока в среде еще есть треонин (конечный продукт), синтез лизина нарушается, так как треонин действует как ингибитор на первый фермент цепи синтеза лизина — аспартат-киназу. Надо отметить, что этот фермент имеет несколько изомеров, выполняющих одну и ту же функцию, но имеющих разные свойства. [c.51]

Рис. 13-20. Ауксотрофные мутанты Neurospora rassa, утратившие в результате мутации способность синтезировать один из ферментов (отмечен на рисунке красной полосой), участвующих в биосинтезе аргинина (Arg) из предшественника А. Вещества В, С и D играют роль промежуточных продуктов в этом превращении. У мутанта I отсутствует фермент Ед, но его можно выращивать на среде, обогащенной аргинином. В этих условиях в культуральной среде будет накапливаться промежуточный продукт D. У мутанта II отсутствует фс1 лент Ej, однако активность Е4 у него сохраняется. Поэтому он может расти, если добавить к среде либо аргинин, либо промежуточный продукт D, вырабатьхваемый мутантом I. Аналогичным образом мутант III, лишенный фермента Ej, растет на среде, содержащей С, D или аргинин, поскольку он может превращать в аргинин промежуточные продукты С или D-

Продуценты лизина являются ауксотрофными мутантами с нарушенньгм биосинтезом ряда аминокислот. Поэтому для обеспечения нормального развития мик-роорганизмов требуется введение в состав среды биотина и гомосерина. Гомо-серин, по данным многих авторов, может быть заменен суммой двух aMHHOKH jraT [c.29]

Огромное значение в выяснении механизма биосинтеза ароматических аминокислот имели использованные Дэвисом так называемые ауксотрофные мутанты, т. е. мутанты с биосинтетической недостаточностью. У таких мутантов блокирована одна из реакций в цени биосинтеза и они способны накапливать в культуральной жидкости субстрат этой реакции в значительных количествах (Davis, 1955b, с). Дэвис получил мутант Е. соИ 83-24, у которого блокирована реакция, ведущая от шикимовой кислоты к ароматическим соединениям. Из этого мутанта им была выделена и идентифицирована шикимовая кислота (Davis, 1951). [c.150]

Для производства аминокислот бактерии стали использоваться с начала 50-х годов. Штаммы их постоянно улучшали генетическими методами, выделяя ауксотрофные мутанты и мутанты с измененными регуляторными свойствами. Чтобы обес печить образование аминокислот в больших количествах, в любом случае необходимо изменить систему регуляции обмена. Для этого можно либо стимулировать потребление субстрат в некоторых путях биосинтеза и выделение аминокислот в среду,. [c.147]

Методы накопления ауксотрофных мутантов основаны на одном общем принципе для клеточной суспензии создают такие условия, при которых подлежащие выделению мутанты не растут, а растугцие прото-трофные клетки отсеиваются или уничтожаются. Существуют средства, которые действуют только на растущие клетки, а нерастунщм, покоящимся , не причиняют вреда. После удаления антимикробного агента и добавления необходимых факторов роста начинают расти ауксотрофные клетки. [c.450]

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]

Мутанты с измененной чувствительностью к эффектору. Мутантов, у которых изменена чувствительность какого-нибудь аллостерического фермента к эффектору, можно также выделять с помощью совершенно иного принципа, а именно как ревертантов к ауксотрофии. При этом поступают следующим образом. Сначала вьщеляют мутантов с дефектом регуляции, ауксотрофных в отношении метаболита, который хотят получить как конечный продукт, накапливающийся в среде. Затем среди этих ауксотрофных мутантов отбирают таких, у которых неспособность к синтезу данного метаболита обусловлена дефектом в аллостерическом ферменте соответствующего пути биосинтеза После этого из полученной мутантной популяции выделяют прототрофных ревертантов, которые не нуждаются в этом конечном продукте, так как сами спо-собнь его синтезировать. Среди ревертантов отбирают тех, которые выделяют нужный продукт в среду. Их можно выявить биоавтографиче-ским методом (разд. 10.2.2) или распознать по росту сателлитных колоний. О таком мутанте, полученном в результате двукратного отбора, можно составить себе следующее представление. У него после первой мутации перестал функционировать каталитический центр одного из аллостерических ферментов. Вторая мутация затронула структуру (конформацию) всей белковой молекулы, в результате чего каталитическая активность фермента восстановилась, но аллостерическая чувствительность оказалась утраченной. Как в этом, так и во многих других случаях для выделения желательного мутанта необходим ряд этапов, включающих мутагенез и отбор. [c.500]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология