Biotexnologiya ob’ektlari va usullari. Biotexnologik ob’ektlarni tanlash - Биотехнология - Презентации

Информация о документе

Цена	3000UZS
Размер	2.8MB
Покупки	0
Дата загрузки	27 Август 2024
Расширение	pptx
Раздел	Презентации
Предмет	Биотехнология

Biotexnologiya ob’ektlari va usullari. Biotexnologik ob’ektlarni tanlash

Купить

Biotexnologiya ob’ektlari va usullari. Biotexnologik ob’ektlarni tanlash

Reja: 1. Biotexnologiya ob’ektlari. 2. Biotexnologiya ob’ektlarini tanlash. 3. Biotexnologiyalarning zamonaviy usullari

Biotexnologik tizim - bu biosintez orqali ma'lum bir mahsulotni ishlab chiqarish uchun yaratilgan texnologik kompleksdir. Kultura - bu sun'iy sharoitda o'sadigan hujayralar yoki organizmlardir. Shtamm - Bu turli xil yashash joylaridan ajratilgan mikroorganizmlarning bitta turining kulturasidir

KLON - umumiy ajdoddan jinssiz ko'payish natijasida kelib chiqqan hujayralar yoki shaxslar to'plami POPULYATSIYA (lat. populus dan - odamlar, aholi)- bitta turga mansub organizmlar to'plami umumiy genofond va ma'lum bir hududni egallaydi

ASOSIY KOMPONENTLARI Biologik agent Kultivaralash jarayonini amalga oshirish uchun uskunalar Biotexnologiya (nazorat qilish va boshqarish tizimi)Substrat Maqsaddagi mahsulotni ajratish va tozalash uskunalari; Produkt biosintez a o v a r m a h s u lo t

Biotexnologik usulda organik mahsulot ishlab chiqarishning kimyoviy usullardan ustunligi 1. Oqsillar, antibiotiklar va boshqalar kabi ko'plab murakkab organik molekulalarni kimyoviy usul bilan sintez qilish qiyin. 2. Biokonversiya maqsadli mahsulotning yuqori rentabelligini ta'minlaydi. 3. Biologik tizimlar past haroratlarda ishlaydi, pH qiymatlari past (neytralga yaqin) va boshqalar. 4. Katalitik biologik reaktsiyalar kimyoviy kataliz reaktsiyalariga qaraganda ancha o'ziga xosdir. 5. Biologik jarayonlar ko'pincha kimyoviy sintez reaktsiyalarida bo'lgani kabi. aralashmalarini emasdeyarli faqat bir xil turdagi sof izomerlarni va ularning ishlab chiqarishni ta'minlaydi.

Ammo shu bilan birga, kimyoviy usullarga nisbatan biologik usullarning bir qator kamchiliklari bor: 1. Biologik tizimlar osongina tashqi kiruvchi mikrofloralar bilan ifloslanishi mumkin. 2. Biologik usulda sintez qilingan maqsadli mahsulot juda murakkab aralashmada mavjud bo'lib, uni keraksiz moddalar aralashmasidan ajratish zarurati tug'diradi. 3. Biotexnologik ishlab chiqarish ko'p miqdordagi suvni talab qiladi, buning oqibatida ishlatilgan suv atrof-muhitga tashlanishi kerak. 4. Oddiy kimyoviy jarayonlarga qaraganda biojarayonlar odatda sekin boradi.

• in vitro - (лотинчадан-«шиша ичида») – экспериментларни бажаришнинг шундай технологиясики, бунда тажрибалар «пробирка ичида», яъни тирик организмдан ташқарида бажарилади. • in vivo – Тажриба тирик организмда ўтказилади (Одам ёки ҳайвон моделида). • in situ – Биологияда бу тушунча воқеиликни махсус шароитларда олиб бормасдан ўз жойида ва ўз холича кузатишдан иборат. Тирик хайвонларни кузатиш ёки расмга тушириш, организмни табиий шароитда кузатилганлиги (ёки расмга туширилганлиги) аниқ қандай ва қаердалигини билдиради. • in silico - термини кўп холларда биологик экспериментларни компьютерли моделлаштиришда ( ишлатилади. • ex vivo (ҳаётдан олинган дегани), бу «организмдан ташқарида рўй беришини», яъни организмдан ажратиб олинган тирик тўқима билан сунъий ташқи шароитда тажриба ўтказишда

Biotexnologik ob’ektlar tuzilmadi: а) субхужайра тузилмалилар (вируслар, плазмидалар, митохондрия ва хлоропластлар ДНКси, ядроли ДНК, ферментлар); б) бактерия ва цианобактериялар; в) замбуруғлар; г) сув ўтлари; д) бир хужайрали содда ҳайвонлар; е) ўсимлик ва ҳайвон культура хужайралари; ж) ўсимликлар.

Ви́рус (лат. virus — «захар») — ҳужайрага эга бўлмаган инфекцияли агент бўлиб, фақат хужайра ичида кўпайиш хусусиятига эга. Вируслар ҳамма типдаги организмлар (ўсимлик, ҳайвон, бактерия, замбуруғ ва б.) ни зарарлайди. Бундан ташқари, вирусларни ўзини зарарлайдиган бошқа вируслар топилган (сателлит-вируслар). Гриппа вируси Т2 бактериофаги: 1-бошчани қоплаб турувчи капсомерлар, 2-ёқача, 3-бўйин, 4-ғовак стержень, 5-ғилоф, 6-иплар, 7-икосаэдрик бошча; Вируслар 2 ёки 3 та компонентдан ташкил топган бўлади: ДНК ёки РНК кўринишидаги ирсий материалдан (баъзи мимивируслар ҳам ДНК ва РНК сақлайди), оқсилли қобиқ (капсида), баъзи ҳолларда липидли қобиғ бўлади. Қобиғни бўлиши вирусларни вирусга ўхшаш инфекционли нуклеин кислота сақловчи вироидлардан фарқ қилади.

Bakteriofagning rivojlanish sikli

Вируслардан молекуляр биология, ген мухандислиги ва тиббиётда ишлатиладиган баъзи ферментлар (полимеразалар, ревертазалар), фармацевтик оқсиллар ва антигенлар олишда, вектор сифатида (космидлар), ҳамда бактериофаглар (мисол, стафилофаглар) олишда ишлатилади.

Бактерия ва цианобактерия Бактериялар озиқа махсулотларини олишда, мисол, сирка, сут махсулотлари ва б.; микробли инсектицидлар, оқсиллар, витаминлар, органик кислоталар; биогаз ва фотоводородлар олишда ишлатилади ( Halobacterium halobium ). Сирка кислотали бактериялар авлодига кирувчи Gluconobacter и Acetobacter , этанолни сирка кислотасига айлантиради, сирка кислотасини эса углерод оксиди ва сувга парчалайди. Сlostridium acetobutylicum бактерияси шакарни бижғитиб ацетонга , этанолга, изопропонолга ва n-бутанолга айлантиради.

Сут бижғитувчи гетеротроф Leuconostoc авлодига кирувчи бактериялар углеводлардан сут кислотаси, этанол ва углерод оксиди ҳосил қилади. Streptococcus авлодига кирувчи гомоферментли сут бижғитувчи бактериялар фақат сут кислотасини ҳосил қилади. Lactobacillus лар эса сут кислотасидан ташқари бошқа фаол моддалар синтез қилади. Corynebacterium glutamicum аминокислоталарни ишлаб чиқарувчи объект хисобланади. Бундан ташқари улар рудаларни парчалашда ва конлардаги чиқиндиларни қайта ишлашда ишлатилади. Streptomyces ва Micromonospora авлодига кирувчи бактериялар кенг ишлатиладиган антибиотикларни синтез қилади.

Кўпгина бактериаль полисахаридлар биологик фаолликка эга бўлиб, тиббиётда даволовчи ва профилактика муолажаларида ишлатилади. Бу полисахаридлар организмни бактериалли, вирусли касалликларга чидамлилигини оширади, ўсмаларга қарши фаолликка эга, яраларни тез битиши ва тўқималарни регенерациясида қатнашади, оғриқ қолдирувчи агент сифатида ишлатилади (мисол: декстраны, продигиозин – Serratia marcescens , полисахаридлар Alcaligenes , Agrobacterium бактериялари ва б.). Бундан ташқари, микроб полисахаридлари тузилиши ўзгартирилган ёки синтетик электролитлар билан конъюгация қилинган сунъий вакциналар олишда ишлатилади.

Витаминлар • Витамин B12 фақатгина микроб синтези орқали олинади В12. Асосий продуцентлари пропион кислотали бактериялар ( Nocardia , Micromonospora , Pseudomonas, Clostridium ) хисобланади. Баъзи актиномицетлар метан ҳосил қилувчи бактериялар билан биргаликда бижғитиш саноати чиқиндиларини қайта ишлаб ем-хашак концентратларини олишда ишлатилади. • Баъзи бактериялар B2 витаминини жуда кўп синтезловчи хисобланади, аммо саноатда продуцент сифатида Nocardia авлоди бактериялар, баъзи актиномицетлар ва микобактериялар хисобланади.

Ҳамма цианобактерия вакиллари азотфиксация қилиш хусусиятига эга. Қишлоқ ҳўжалигида улар биопрепаратлар сифатида ишлатилади. Фармацевтикада эса улардан БФМ олинади. Баъзи турлари овқат сифатида ёки қўшимча сифати ишлатилади. Мисол Spirulina намуналарида 65% оқсил (соя дуккакларидан ҳам кўпроқ), 19% углевод, 6% пигментлар, 4% липидлар, 3% толалар ва 3% кул борлиги аниқланган. Уларда баланслашган аминокислоталар борлиги ва ошқозонда хужайра қобиғи тез парчаланиши билан фарқланади. Ишқорли мухитларда яхши ўсади. Йил давомида ўстирилгандаги ҳосилдорлиги буғдойга нисбатан 10 марта кўплигини кўрсатди.Anabaena variabilis Spirulina

Замбуруғлар • Қуйидаги махсулотларни олишда ишлатилади: • - антибиотиклар ( Penicillium spp .); • - гиббереллинлар ва цитокининлар ( Fusarium spp., Botrytis spp .); • - каротиноидлар (астаксантин – Rhaffia rhodozima ,); • - оқсил ( Candida spp., Saccharomycopsis lipolytica ); • -спиртлар ( Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces fragilis ); • - рокфор ва камамбер турдаги сирларда ( Penicillium spp .); • - соя соуси ( Aspergillus oryzae ); • - токсинлар - афлатоксинлар В1, В2, G1, G2, М1 ( Aspergillus spp .), трихотеценли микотоксинлар, дезоксиниваленол ва зеараленон ( Fusarium spp .), охратоксинлар, цитринин, цитреовиридин ( Aspergillus spp. ва Penicillium spp .), лизергинли кислота ва агроклавин.Penicillium Aspergillus fumigatusSaccharomyces cerevisiae

Гетеротрофли бир хужайрали содда хайвонлар • Ўсмага қарши круцин ва трепаноза препаратлари ( Trypanosoma cruzi ( Schizotrypanum cruzi )), астазилид ( Astasia longa ), парамилон ( Astasia spp., Euglena spp. ); • Оқсиллар ва БФМ продуцентлари хисобланади. • Айниқса кавш қайтарувчи ҳайвонларда учрайдиган турлари целлюлаза ферментини ҳосил қилувчи продецентлари хисобланади. • Буларда, умумий ёғ кислоталарига нисбатан трипанасомларда 70-80% гача, Astasia longa (эркин яшовчи хивчинли) турида эса 60% тўйинмаган ёғ кислоталари борлиги билан бошқалардан фарқланади. Хивчинли турларини фосфолипидлари ва тўйинмаган ёғ кислоталарининг тузилиши одам ва ҳайвонникига ўхшайди. Бундан ташқари, булар кўп миқдорда полисахаридлар ҳосил қилади.

Айниқса парамилон полисахариди. Astasia ва Euglena авлодига кирувчи организмлар парамилонни ўта синтезловчи хисобланиб, бунда хужайранинг қуруқ қолдиғига нисбатан 50% ҳосил бўлади. Парамилонни сут эмизувчиларда иммун тизимини стимулятори, ҳамда ўсмага қарши ва радиотерапияда препарат сифатида ишлатиш мумкин. Содда хайвонлар биомассаси 50% ни оқсил ташкил қилади. Биомасса протистов содержит до 50% белка. Бунда уларнинг биологик қиммати шундаки, биринчидан ҳамма ўрни алмашмайдиган ҳамма аминокислоталар борлиги, иккинчидан эркин ҳолдаги аминокислоталар миқдори сув ўтларидаги, бактериядаги ва гўштдаги миқдорга нисбатан бир баробар кўпдир.

• Сувўтлари • - озиқавий ва ем-хашак оқсиллари ( Chlorella spp., Scenedesmus spp ); • - озиқавий ва витаминли қўшимчалар ( Ulva spp., Porfira spp., Undaria spp., Rhodimenia spp., Alaria spp. ); • - глицерол ( Dunaliella bardawil ) Сувўтлари-микроэлементлар, витаминлар (тиамин, пиридоксин, рибофлавин, кобаламин, ҳамда фолийли, никотинли, аминобензойли, пантотенли ва аскорбинли кислоталарга, каротинларга) ва бошқа физиологик фаол моддаларга жуда ҳам бой. Сувўтлари ичида биотехнологик объект сифатида дунё бўйича тиббий препаратлар, озиқавий ва ем-хашак қўшимчалари олиниши бўйича 3 та авлодга кирувчи сувўтлар жуда мухимдир, булар – Dunaliella, Chlorella и Scenedesmus .

Микроорганизмларни биотехнологик ишлатиш бўйича уларни бир неча асосий гуруҳга бўлиш мумкин: 1) Тирик ва инактивация қилинган микроб биомассасини олиш (нон пирширишда, вино ва озуқа олишдаги ачитқилари; вакциналар, оқсил- витаминли концентратлар, ўсимликни ҳимоя қилиш воситалари, сут- ачитувчи махсулотларни олишда ишлатиладиган оқликлар, ҳамда ем- хашакни силослашда, тупроқ унумдорлигини оширувчи препаратлар ва б.); 2) Микроорганизмлар метаболизмининг махсулотларини олиш (антибиотиклар, гормонлар, аминокислоталар, витаминлар, органик кислоталар ва ш.к.); 3) Микроблар ҳосил қилувчи ферментларни ажратиб олиш; 4) Рекомбинант махсулотларни олиш; 5) Моддалар биотрансформацияси; 6) Нотабиий бирикмаларни утилизацияси.

Биотехнологик объектларни танлаш ва унинг тамойиллари. Ишлаб чиқарувчи штамм қуйидаги хусусиятларни намоён қилиши шарт: 1) тоза культура бўлиб ўсиши ва ирсий турғун бўлиши керак; 2) Патогенлик ва токсик хусусияти бўлмаслиги; 3) Қисқа муддат ичида (3 суткагача) кўп миқдорда махсулот синтез қилиши ва катта масштабда ўстирилганда жуда тез ўсиши шарт; 4) Ифлосланишга (контаминацияга) чидамли бўлиши (мисол, физик-кимёвий мухит шароитининг ўзгариш ҳисобига юқори ҳароратда ўсиши, ёки антибиотиклар синтезига); 5) Арзон ва оддий озиқа мухитларида ўсиши.

Схема селекции микроорганизмов

БИОТЕХНОЛОГИЯНИНГ ЗАМОНАВИЙ УСУЛАРИ • микробиологик синтез • хужайра инженерияси • ген мухандислиги.

Микробиологик синтез • Замонавий биотехнология усулларидан бири хисобланиб, ишловчидан аппаратлар билан ишлашда юқори малакани талаб қилади. Бундан ташқари, микробиологик синтез жараёни қатъий стерил шароитларда олиб борилиши шарт. • Ҳозирги кунда микробиологик синтез ёрдамида антибиотиклар, ферментлар, аминокислоталар, ярим махсулотлар, феромонлар, органик кислоталар, ем оқсиллари ва б. Бу усул билан олинган махсулотлар ўзининг арзонлиги ва қисқа муддатда кўп ишлаб чиқариш мумкинлиги билан фарқланади.

Ген мухандислиги таърифи: Ген муҳандислиги қисқача айтганда : генлар устида турли манипуляциялар ўтказиш, уларни тўла ўрганиш асосида функционал қисмларга бўлиш, керакли жойидан кесиш, керак бўлмаган қисмини олиб ташлаш, керак бўлган қисмларини бошқа генлардан ёки синтез йўли билан олиб улаш, ва шу усулда тайёрланган дурагай ёки рекомбинант генни мувофиқ организмга киритиб, зарур турларни ёки препаратларни синтез қилиш каби ғоялар ва технологияларнинг йиғиндисидир .

Бактериялардан протопластларни олиш Ҳужайра деворини ферментатив лизис қилиш. Ҳужайра деворини нормал синтезини бузувчи физик ва кимёвий омиллар.

Купить