Тема 4. Виды ферментеров. Выделение, концентрирование и очистка биотехнологических продуктов. Требования GMP к биотехнологическому производству

Цель: сформировать у студентов знания по выделению, концентрированию и очистке биотехнологических продуктов. Требования GMP к биотехнологическому производству.

Задачи обучения:

- углубить и закрепить знания по теме занятия;

- сформировать у студентов практические навыки

- проверить эффективность и результативность самостоятельной работы студентов над учебным материалом.

Основные вопросы темы:

1. Технологические особенности процессов ферментации

2. Конструкции ферментеров (биореакторов)

3. Основные факторы среды, определяющие рост и биосинтетическую активность продуцентов

4. методы выделения и очистки целевых продуктов в процессе культивирования микроорганизмов

5. основы технологии выделения, концентрирования и очистки белковых и ферментных препаратов

6. основы технологии сушки белковых и ферментных препаратов

7. типовые примеры выделения и очистки ферментных препаратов

8. Требования GMP к биотехнологическому производству.

Форма проведения: практическое занятие

Методы обучения и преподавания:малые группы, дискуссия, презентации

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Н.К.Жакирова, Т.Б.Байзолданов, З.Б.Сакипова. Основы фармацевтической биотехнологии, Уч. пособие, Алматы КазНМУ,Эверо, 2005 – 223 с.

2. Т.П. Прищеп, В.С. Чучалин, К.Л. Зайков, Л.К. Михалева, Л.С. Белова «Основы фармацевтической биотехнологии.» Уч. пособие 2005 – 252 с.

3. Биотехнология Уч. пособие (под редакцией Н.С. Егорова) – М. 1987.

5. Биотехнология. Ю.О. Сазыкин, С.Н. Орехов, И.И. Чакалева – М.: «Академия», 2007. – С.3-8; 14-24.

6. Фармацевтическая биотехнология : рук. к практ. занятиям : учеб. пособие / С.Н. орехов ; под ред. В.А. Быкова, А.В. катлинского. – м.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – С. 7-21.

б) Дополнительная:

5. Биотехнология микробного синтеза (Под ред. Бекера М.Е.) – Рига – 1980.

6. Биотехнология. Принципы и применение. Пер. с англ. / Под ред. И. Хиггинса, Д. Беста, Дж. Джонса. - М.: Мир. - 1988, 480 с.

Вопросы для самоконтроля.

1. Что является критерием при выборе методов разрушения клеточных оболочек?
2. Чем вызвана необходимость предварительной коагуляции микробных клеток перед фильтрованием?
3. Назовите основные способы концентрирования микробных суспензий. Какие физические принципы лежат в их основе?
4. Почему в процессе экстракции бензилпенициллина бутилацетатом из нативного раствора необходимо строго поддерживать:

а. значение рН в пределах – 2,8 – 3 ?

б. значение температуры в пределах 10 – 12⁰С ?

5. Какие основные подходы используются для интенсификации процесса

упаривания растворов белковых препаратов?

6. Какие основные подходы используются для интенсификации процесса

ультрафильтрации и диализа растворов белковых препаратов?

1. Почему для процесса высаливания белков нельзя использовать соли

тяжелых металлов, например сульфат меди?

1. Почему для высаливания белков из концентрированного раствора нужно

меньшее количество соли?

1. Какие требования предъявляются к органическим растворителям,

используемым для обратимого высаждения белков.

Тема 5. Клеточная инженерия и генная инженерия

Цель: сформировать у студентов знания по основам генной и клеточной инженерии.

Задачи обучения:

- углубить и закрепить знания по теме занятия;

- сформировать у студентов практические навыки

- проверить эффективность и результативность самостоятельной работы студентов над учебным материалом.

Основные вопросы темы:

1.Понятия ДНК, Транскрипция, Трансляция, Репликация, Гены, Пульс – электрофорез, ДНК-футпринтинг, Денатурация, Ренатурация, Генотип, Фенотип, Сайты, Экзоны, Интроны, Сплайсинг, Антикодон, Кодон, Оперон.

2.Синтез ДНК.

3.Универсальные аминокислоты.

4.ДНК, РНК; типы РНК.

5.Генетическая информация, методы ее получения, Геном человека.

6.Генная и клеточная инженерия , задачи.

7.Клонирование, этапы.

8.Ферменты рестрикции, плазмиды, бактериофаги, бакмиды, косимды, фазмиды

Форма проведения: практическое занятие

Методы обучения и преподавания:малые группы, дискуссия, презентации

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Н.К.Жакирова, Т.Б.Байзолданов, З.Б.Сакипова. Основы фармацевтической биотехнологии, Уч. пособие, Алматы КазНМУ,Эверо, 2005 – 223 с.

2. Т.П. Прищеп, В.С. Чучалин, К.Л. Зайков, Л.К. Михалева, Л.С. Белова «Основы фармацевтической биотехнологии.» Уч. пособие 2005 – 252 с.

3. Биотехнология Уч. пособие (под редакцией Н.С. Егорова) – М. 1987.

5. Биотехнология. Ю.О. Сазыкин, С.Н. Орехов, И.И. Чакалева – М.: «Академия», 2007. – С.3-8; 14-24.

6. Фармацевтическая биотехнология : рук. к практ. занятиям : учеб. пособие / С.Н. орехов ; под ред. В.А. Быкова, А.В. катлинского. – м.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – С. 7-21.

б) Дополнительная:

5. Биотехнология микробного синтеза (Под ред. Бекера М.Е.) – Рига – 1980.

6. Биотехнология. Принципы и применение. Пер. с англ. / Под ред. И. Хиггинса, Д. Беста, Дж. Джонса. - М.: Мир. - 1988, 480 с.

Вопросы для самоконтроля. ТЕСТЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1. Азотистые основания соответствуют ДНК:

а) аденин

б) гуанин

в) тимин

г) цитозин

д) урацил

2. Азотистые основания соответствуют РНК:
а) аденин

б) гуанин

в) тимин

г) цитозин

д) урацил

3. Структурные гены, которые разделены кодирующими областями называются:

а) интроны

б) экзоны

в) кодоны

4. Уникальная пространственная структура молекулы РНК определяет:

а) процесс репликации

б) генотип

в) фенотип

г) характер взаимодействия с другими молекулами и внешними условиями

д) локализацию молекулы РНК

5. Сплайсинг:

а) вырезание из предшественников мРНК экзонов и ковалентное соединение интронов с образованием зрелых молекул мРНК

б) вырезание из предшественников мРНК интронов и ковалентное соединение экзонов с образованием зрелых молекул мРНК

в) синтез зрелых молекул тРНК путем сшивки отдельных нуклеотидов «торец в торец»

г) вырезание из предшественников мРНК интронов и их ковалентное соединение с образованием зрелых молекул мРНК

Задания для самостоятельной работы по изучаемой теме (выполнить письменно):

1. Завершите определения:

ДНК – это _______________Транскрипция – _______________Трансляция – _______________Репликация – _______________Гены –

Пульс – электрофорез –_______________

Денатурация – _______________

Ренатурация – _______________

Генотип – _______________

Фенотип – _______________

Сайты – _______________

Экзоны – _______________

Интроны – _______________

Сплайсинг – _______________

Антикодон – _______________

Кодон – _______________

Оперон – _______________

2. Ответьте на вопросы (в рабочих тетрадях):

2.1. Чем РНК отличается от ДНК?

2.2. Почему РНК существует в вид одной цепи?

2.3. Какие азотистые основания соответствуют ДНК и РНК и какие пары они образуют?