POZYSKIWANIE SZCZEPÓW PRZEMYSŁOWYCH

Obejmuje 4 etapy:

1. Wybór miejsca pobranie próbek,

2. Wstępna obróbka próbek,

3. Namnażanie drobnoustrojów i selekcja czystych kultur wyprowadzanych z pojedynczych komórek,

4. Testowanie przydatności wyizolowanych szczepów do wytwarzania określonych produktów lub wywołania pożądanych przemian.

Ok. 1% wszystkich mikroorganizmów jest przechowywanych w szczepach muzealnych.

SCREENING – kompleksowe postępowanie obejmujące zespół selektywnych zabiegów mających na celu wykrycie i izolację spośród dużej liczby możliwych, tylko tych drobnoustrojów (metabolitów), które są celem badań oraz wstępna ocenę ich przydatności do danego procesu.

SPOSOBY ZWIĘKSZANIA LICZEBNOŚCI POSZUKIWANYCH DROBNOUSTROJÓW:

• Odpowiednie oddziaływanie na środowisko przed pobraniem próby,

• Wprowadzanie do środowiska wabików – pułapek,

• Wstępna obróbka fizyczna lub mechaniczna próby,

• Hodowla wzbogacająca.

UDOSKONALANIE SZCZEPÓW PRZEMYSŁOWYCH

METODY KLASYCZNE – są wykorzystywane od początku istnienia przemysłu biotechnologicznego. Mimo rozwoju biologii molekularnej i genetyki, nadal są dobrym narzędziem doskonalenia przemysłowych szczepów mikroorganizmów.

• MUTACJE – nagłe pojawienie się komórki zmienionej, zdolnej do przekazywania nowych cech swojemu potomstwu. W celu wywoływania mutacji stosuje się czynniki mutagenne (analogi zasad, kwas azotowy (III), związki alkilujące, barwniki akrydynowe, promieniowanie ultrafioletowe. Organizmy mają szlaki biochemiczne odpowiadające za naprawę niektórych mutagennych uszkodzeń DNA. Mutanty selekcjonuje się stosując zmodyfikowane pożywki.

• HYBRYDYZACJA – metoda inżynierii komórkowej, polegająca na łączeniu genów 2 osobników.

• HYBRYDYZACJA NATURALNA – przekazanie genów dawcy do komórki biorcy w wyniku fizycznego kontaktu obu komórek. Jej istota jest wymiana odcinków DNA pomiędzy chromosomami hybrydyzujących organizmów. Warunkiem koniecznym do zaistnienia procesu jest bliskie pokrewieństwo filogenetyczne organizmów lub paraseksualność.. W cyklu życiowym organizmów występują wówczas diplofaza i haplofaza poprzedzona podziałem mejotycznym. Wyróżnia się następujące etapy:

• Polaryzację komórek gamet indukowaną obecnością feromonów płciowych,

• Plazmogamię komórek komplementarnych typów koniugacyjnych i utworzenie heterokariontu,

• Fuzja jąder rodzicielskich – kariogamia – tworzą się diploidalne heterozygoty,

• Mitotyczna segregacja materiału genetycznego.

• FUZJA PROTOPLASTÓW – połączenie 2 komórek różnych szczepów mikroorganizmów, całkowicie lub częściowo pozbawionych ściany komórkowej. Może być stosowana niezależnie od gatunku, ploidalności lub typu koniugacyjnego mikroorganizmów. Jednojądrowe hybrydy to synkarionty.

TECHNOLOGIA REKOMBINACJI DNA – patrz biologia molekularna.

ZASTOSOWANIE ZREKOMBINOWANYCH SZCZEPÓW W BIOTECHNOLOGII:

• Biosynteza białek i hormonów ludzkich o dużym znaczeniu terapeutycznym,

• Otrzymywanie rekombinowanych immunoszczepionek,

• Kierowanie metabolizmem drobnoustrojów, tak by wytwarzały lub metabolizowały pożądane substancje,

• Klonowanie.