Uniwersytet Szczeciński Wydział Biologii
Członkowie grupy	Rok, kierunek i specjalność	Data wykonania pomiarów
Temat: Doskonalenie właściwości proteolitycznych wybranego szczepu wyizolowanego z próby środowiskowej.

1. Wprowadzenie

Mutant - mikroorganizm różniący się genotypem od komórek szczepu macierzystego.

Mutageneza - jest to proces prowadzący do powstania mutanta.

Rodzajami mutagenezy są:

♦ Mutageneza spontaniczna (samorzutna)

♦ Mutageneza indukowana - proces powstawania mutacji na skutek działania zewnętrznych czynników fizycznych lub chemicznych (mutagenów). Typy mutacji indukowanych:

- mutacje punktowe,

- delecje,

- insercje.

Powstałe komórki mutantów różnią się genotypowo i fenotypowo od komórek szczepu macierzystego oraz wzajemnie od siebie.

Przykładem czynnika mutagennego jest promieniowanie UV, które powoduje powstanie dimerów pirymidynowych w jednoniciowym DNA oraz w RNA. Pod wpływem tego promieniowania dochodzi też do hydratacji cytozyny i uracylu, a wysokie dawki prowadzą do powstania wiązań - krzyżowych połączeń między dwiema nićmi DNA. Długość fali ok. 260 nm - najbardziej absorbowane przez kwasy nukleinowe.

Promienie UV wykazują właściwości bójcze w stosunku do mikroorganizmów, które nie są zdolne do usuwania uszkodzeń, bądź ilość zmian jest zbyt duża.

Naprawie podlegają tylko pewne typy uszkodzeń, np. dimery pirymidyn. Ponieważ są one jednak odpowiedzialne za większość śmiertelnych efektów promieniowania, te mechanizmy naprawy uszkodzeń odgrywają dużą rolę.

Fotoreaktywacja usuwa u Escherichia coli najwyżej 50-80% uszkodzeń. Pozostałe, nie usuwane przez fotoreaktywację, są przypuszczalnie związane z innymi zmianami w komórce niż dimeryzacja pirymidyn.

W przemyśle mikroorganizmy poddaje się działaniu czynników mutagennych, w celu zmiany ich właściwości biochemicznych i fizjologicznych, by uzyskać wydajniejszą produkcję wytwarzanego przez nie bioproduktu.

2. Cel doświadczenia

Celem doświadczenia było udoskonalenie właściwości proteolitycznych wybranego szczepu wyizolowanego z próby środowiskowej przy użyciu promieniowania UV.

3. Wykonanie:

1. Na 24 godziny przed zajęciami posialiśmy szczepy proteolityczne na podłoże płynne LB.

2. Na zajęciach wybraliśmy szczep proteolityczny z podłoża płynnego o największym zmętnieniu, a następnie metodą rozcieńczeń uzyskaliśmy rozcieńczenie 10^-2 bakterii w soli fizjologicznej. Bakterie posialiśmy na podsuszoną uprzednio w cieplarce płytkę z podłożem mlecznym i wystawiliśmy na działanie promieni UV. Jedną płytkę potraktowaliśmy jako kontrolną, a pozostałe umieściliśmy w niewielkiej odległości od lampy UV dla różnego czasu ekspozycji: 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 minut.

3. Po naświetlaniu płytek promieniami UV, inkubowaliśmy je w temperaturze 20^oC przez 4 dni bez dostępu światła, by uniknąć fotoreaktywacji.

4. Wyniki

- Każdą kolonię traktujemy jako oddzielnego mutanta.

- U poszczególnych mikroorganizmów poddanych działaniu promieniowania UV, obserwujemy zmianę strefy przejaśnienia. W zależności od dawki zaabsorbowanego promieniowania, strefa przejaśnienia jest mniejsza lub większa.

- Mikroorganizmy poddane promieniowaniu ultrafioletowemu przez 20 min. wykazały największą strefę przejaśnienia.

Obserwacje te mogą pomóc w stwierdzeniu czy promieniowanie UV jest przydatnym czynnikiem mutagennym do polepszania właściwości proteolitycznych bakterii.

5. Wnioski

- W przemyśle mikroorganizmy poddaje się działaniu czynników mutagennych, w celu zmiany ich właściwości biochemicznych i fizjologicznych, by uzyskać wydajniejszą produkcję wytwarzanego przez nie bioproduktu.

- Zwiększenie strefy przejaśnienia w podłożach mlecznych poddanych promieniowaniu UV sugeruje, iż mutacja wystąpiła w genie odpowiedzialnym za produkcję enzymów proteolitycznych, bądź enzymy są intensywniej produkowane.

- Promieniowanie UV spowodowało zmianę właściwości proteolitycznych mikroorganizmów. Nastąpiło zarówno ich osłabienie, jak i wzmocnienie. Można, więc wywnioskować, iż odpowiednie dawkowanie promieni UV jest przydatne w ulepszaniu właściwości biochemicznych szczepów mikroorganizmów stosowanych w przemyśle. Promieniowanie UV jest przydatnym przemysłowo czynnikiem mutagennym.

---