Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Биохимия -> Аркадьева З.А. -> "Промышленная микробиология" -> 51

Промышленная микробиология - Аркадьева З.А.

Аркадьева З.А., Безбородое А.М., Блохина И.Н. Промышленная микробиология — M.: Высш. шк., 1989. — 688 c.
ISBN 5—06—001482—7
Скачать (прямая ссылка): promishmicrobiol1989.pdf
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 297 >> Следующая

109
Установлено, что треониновый оперон находится под контролем rel-системы и функция гена rel необходима для сверхпродукции треонина. Исходный штамм, как и многие лабораторные штаммы Е. coli К12, был дефектен по rel-гену. Введение нормального аллеля гена rel в такой штамм, несущий две вышеуказанные мутации, сразу привело к получению штамма-продуцента L-треонина, способного синтезировать 2—3 г/л этой аминокислоты.
Далее была предпринята попытка усилить сверхпродукцию треонина, увеличив число копий мутантного треонинового оперо-на в клетке Е. coli путем клонирования этого оперона в составе многокопийной гибридной плазмиды. Полный треониновый оперон клонировали на плазмиде-векторе рВР322. Гибридная плаз-мида, трансформированная в Е. coli К12, существовала в микроорганизме стабильно (20 копий в клетку). Приблизительно во столько же раз в клетке увеличилось и количество ферментов, кодируемых треониновым опероном. Количество треонина, синтезируемого такими клетками Е. coli, достигало 20—30 г/л. Это в два-три раза превышало лучшие мировые достижения того времени.
Но на этом работа по совершенствованию штамма не прекратилась, поскольку он обладал двумя существенными недостатками. Полученный продуцент, как и родительский штамм Е. coli Kl2, рос на средах с глюкозой или фруктозой. Клеткам не хватало фермента, расщепляющего сахарозу, и, следовательно, штамм не мог расти на таком дешевом и доступном субстрате, как сахароза. Методом конъюгации недостающий ген (гены), ответственный за утилизацию сахарозы, был внесен в штамм-продуцент из родственного вида энтеробактерий.
Вопрос о стабилизации полученного штамма был решен следующим способом: в хромосоме штамма-продуцента локализована мутация, которую мы рассматривали выше, — это лики-мутация (частичный блок) по треониндезаминазе — первому ферменту на пути от треонина к изолейцину. Среди многих мутаций такого типа была выбрана одна, способная обеспечивать бактерию необходимым для роста количеством изолейцина при условии, что клетка производит треонин в очень больших количествах. Если по каким-либо причинам клетка перестает производить избыток треонина (потеря плазмиды, структурная перестройка плазмиды), то она уже не может обеспечить биосинтез нужного количества изолейцина и погибает. Как уже упоминалось, потеря плазмиды происходит с частотой около 10 на одну генерацию. Гибель клеток в таком количестве не препятствует нормальному росту популяции. С другой стороны, клетки Е. coli, потерявшие плазмиду, обычно обгоняют в скорости роста плаз-мидные варианты и довольно быстро вытесняют последние из популяции. Поэтому необходимо тем или иным методом устранять возникшие бесплазмидные клетки. Дальнейшая селекция, оптимизация условий ферментации привели к созданию рекордно
ного процесса биосинтеза L-треонина, при котором за 30—40 ч ферментации накапливается до 55 г/л аминокислоты с конверсией по сахару, превышающей 40%.
Другой пример успешного использования метода генной инженерии для создания промышленного штамма — это работа по конструированию продуцента витамина Вг (рибофлавина) на базе В. sub Ulis.
Сложность данной работы заключалась прежде всего в том, что методы генной инженерии и генетики для бацилл не так хорошо развиты, как для Е. coli. Поэтому были разработаны теоретические основы клонирования и трансформации плазмид в бациллы. В частности, выяснено, что для успешной трансформации бацилл мономерной формой плазмидной ДНК необходимо, чтобы в состав плазмид входили инвертированные или прямые повторы. В результате был сконструирован удачный вектор с инвертированными повторами — плазмида рМХЗО (рис. 5.9). Эта плазмида способна трансформировать клетки В. sub Ulis в мономерной форме, включать в свой состав крупные фрагменты ДНК и, что самое главное, стабильно поддерживается в бактерии без специальных селективных приемов. Семь генов, ответственных за биосинтез рибофлавина, сгруппированы у В. sublilis в один оперон (размер опероиа 6,3 kd). Мутации, дерепрессирующие активность рибофлавииового опероиа, были получены путем селекции штаммов, устойчивых к аналогам рибофлавина: 8-амино(пор)рибофлавину, 8-рибатиламино (нор) рибофлавину, розеофлавину. Клонирование мутагенного рибофлавииового опероиа на плазмиде рМХЗО с последующей селекцией позволило создать штамм В. subUlis, способный за 25—35 ч роста при 37 0C в условиях аэрации выделять в культуральную среду 3,5—4,5 г/л витамина B-» при наличии в среде в качестве источника углерода мелассы (или сахарозы).
В Советском Союзе существует микробиологическое производство витамина В2, используемого в качестве добавки в корма сельскохозяйственных животных. Это производство основано на культивировании гриба Erimoteciuni ashbyii. Однако время ферментации при этом составляет более 70 ч, а концентрация продукта не превышает 2,0 г/л. Создание нового штамма-продуцента позволяет поднять продуктивность заводского производства минимум в четыре раза без больших капитальных затрат.
Перспективы применения генной инженерии для совершенствования штаммов микроорганизмов сегодня кажутся почти неограниченными. Безусловно, будет развиваться такое направление, как создание штаммов-продуцентов белков человека, сельскохозяйственных животных и растений. Это направление связано не только с медициной и ветеринарией, но и с пищевой промышленностью. Близки к завершению работы по созданию микробиологической технологии производства ренина (фермента сычуга телят), используемого в сыроделии, сладкого белка — тау-матина (~ в 3000 раз слаще сахара) и других продуктов.
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 297 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама