Плазмиды бактерий и их значение.

Функциональная классификация плазмид основана на свойствах, которыми они наделяют бактерии. Среди них- способность продуцировать экзотоксины и ферменты, устойчивость к лекарственным препаратам, синтез бактериоцинов.

Основные категории плазмид.

1.F- плазмиды - донорские функции, индуцируют деление (от fertility - плодовитость). Интегрированные F - плазмиды- Hfr- плазмиды (высокой частоты рекомбинаций).

2.R- плазмиды (resistance) - устойчивость к лекарственным препаратам.

3.Col- плазмиды- синтез колицинов (бактериоцинов)- факторов конкуренции близкородственных бактерий (антогонизм). На этом свойстве основано колицинотипирование штаммов.

4.Hly- плазмиды- синтез гемолизинов.

5.Ent- плазмиды- синтез энтеротоксинов.

6.Tox- плазмиды- токсинообразование.

Близкородственные плазмиды не способны стабильно сосуществовать, что позволило объединить их по степени родства в Inc- группы (incompatibility- несовместимость).

Биологическая роль плазмид многообразна, в том числе:

- контроль генетического обмена бактерий;

- контроль синтеза факторов патогенности;

- совершенствование защиты бактерий.

Бактерии для плазмид- среда обитания, плазмиды для них- переносимые между ними дополнительные геномы с наборами генов, благоприятствующих сохранению бактерий в природе.

Понятие о биохимии.

Целью биотехнологии является получение продуктов из биологических объектов или с их применением, а также воспроизведение биоэффектов, не встречающихся в приро­де. В качестве биологических объектов чаще всего используются одноклеточные микроор­ганизмы, животные и растительные клетки, а также организм животных, человека или растений. Биотехнология использует следующие про­дукты одноклеточных:

а) Сами клетки как источник целевого про­дукта;

б) Крупные молекулы, которые синтезиру­ются клетками в процессе выращивания: фер­менты, токсины, антигены, антитела, пепти-догликаны и др.;

в) Первичные метаболиты — низкомолеку­лярные вещества, необходимые для роста клеток (аминокис­лоты, витамины, нуклеотиды, органические кислоты и др.);

г) Вторичные метаболиты (идиолиты) — низкомолекулярные и макромолекулярные соединения, не требующиеся для роста кле­ток: антибиотики, алкалоиды, токсины, гор­моны и др.

Биотехнология использует эту продукцию клеток как сырье, которое в результате техно­логической обработки превращается в конеч­ный, пригодный для использования, продукт.

Помимо микроорганизмов, животных и растительных клеток биотехнология в качес­тве биологических объектов использует орга­ны и ткани человека и животных, растения, организм животных и человека. Например, для получения инсулина можно использовать

поджелудочную железу крупного рогатого скота и свиней, гормона роста — гипофизы трупов человека; для получения иммуног­лобулинов используют организм лошадей и других животных, препаратов крови — доно­ров и т. д.

Биотехнология играет боль­шую роль в оздоровлении окружающей сре­ды — в экологии, так как с помощью биотех­нологических процессов проводят очистку от загрязняющих веществ почвы, водоемов, воздушную среду путем их биоконверсии и биодеградации.

Значительные, более масштабные и революционные проблемы она решает на пути создания трансгенных животных и рас­тений, т. е. создания новых, ранее неизвес­тных пород животных и растений, а также клонирования животных. Новейший раздел биотехнологии — генетическая и белковая инженерия — позволяет получать совершен­но уникальные биотехнологические эффек­ты, открывать способы диагностики, про­филактики и лечения врожденных болезней, влиять на свойства генома человека, живот­ных и растений.

Следовательно, биотехнология призвана внести существенный вклад в создание эф­фективных диагностических, профилактичес­ких и лечебных медицинских и ветеринарных препаратов, решение продовольственной про­граммы, обеспечение многих технологических процессов в легкой, химической и других от­раслях промышленности, а также в оздоров­лении окружающей среды. В настоящее время в биотехнологии выделяют 4 приоритетных направления: а) медико-фармацевтическое; б) продовольственное; в) сельскохозяйственное; г) экологическое.