Wykorzystanie mikroorganizmów genetycznie modyfikowanych do wytwarzania różnych produktów (na czym polega idea wytwarzania GEM) oraz wykorzystanie mikroorganizmów do produkcji żywności modyfikowanej genetycznie
Do organizmu ulepszanego dodaje się tylko ten fragment informacji genetycznej, który odpowiada za pożądaną właściwość. W przypadku wspomnianego ziemniaka będą to geny dające bulwy o kształcie owalnym. W ten sposób działa się bardzo precyzyjnie i unika dotychczasowych niedogodności. Można powiedzieć, że organizmy GM są wyrazem radykalnego zwiększenia skuteczności kumulowania właściwości potrzebnych w produkcji.
Wprowadzenie nowych cech z jednej rośliny do materiału genetycznego drugiej:
Wprowadzenia dokonuje się najczęściej korzystając z przewoźnika, którym jest jeden z gatunków bakterii glebowej, zwanej Agrobacterium tumefaciens. Bakteria ta w warunkach naturalnych wywołuje na roślinach guzaki. Guzaki są efektem unikalnej zdolności tej bakterii do oddawania roślinie ściśle określonego fragmentu własnej informacji genetycznej. Przygotowanie bakterii do przeprowadzenia modyfikacji genetycznej rośliny polega właśnie na tym, że w informacji genetycznej bakterii umieszcza się transgen (zamienia się go z innym fragmentem). W ten sposób bakteria wykonuje swoją zwykłą pracę, przenosi informację genetyczną - ale nie ten jej fragment co zwykle, tylko ten, który został w niej umieszczony w laboratorium.
Odporność na szkodniki uzyskuje się także wykorzystując bakterię Bacillus thuringiensis - w przypadku bawełny uzyskano wysoką odporność na owady - tzw. rośliny Bt - od nazwy bakterii
Cechy zmienione w roślinach uprawnych:
odporność na herbicydy - soja, kukurydza, rzepak, ziemniak, burak cukrowy
odporność na szkodliwe owady - ziemniak, bawełna
odporność na wirusy - ziemniak, papaja, cukinia
lepsza jakość kwasów tłuszczowych - rzepak jary
Jedna z odmian GM ryżu zwanego złotym ma zmienione dwie właściwości - wytwarza prowitaminę A i jest odporna na szkodliwe owady.
Mikroorganizmy w GMO:
Największe sukcesy w medycynie polegają na używaniu mikroorganizmów GM do produkcji różnych specyfików używanych w lecznictwie. Mikroorganizmy takie są hodowane w specjalnych urządzeniach o dużej objętości zwanych biofermentorami, w zupełnej izolacji od środowiska naturalnego. Na przykład insulina, znajdująca się na rynku, jest produkowana właśnie w ten sposób, przez bakterie zawierające gen człowieka odpowiedzialny za produkcję tego hormonu. Obecnie w ten sposób produkuje się około 60 leków.
2.Fizjologia wzrostu mikroorganizmów, metody hodowli drobnoustrojów
W badaniach mikrobiologicznych posługujemy się czystymi kulturami tzn. hodowlami wprowadzonymi z jednej komórki (zarodnika), które reprezentują jeden gatunek drobnoustroju.
Sposoby izolacji czystych kultur:
posiew na całej powierzchni
posiew sektorowo - redukcyjny
metody płytek lanych
Posiew ilościowy
Wykonuje się w przypadku oznaczenia liczby drobnoustrojów w badanym materiale. Stosujemy tutaj metodę kolejnych rozcieńczeń.
Hodowla drobnoustrojów
Metoda replik - płytek odciskowych - stosowana do izolowania komórek o pożądanych właściwościach.
wysiew zawiesiny bakterii na płytkę agarową
odbicie na jałowym stemplu z materiałem
odbicie koloni ze stempla na różnych pożywkach selekcyjnych
Do wzrostu w labolatorium mikroorganizmy muszą mieć stworzone odpowiednie warunki:
nutrienty
pH
temperatura
ciśnienie osmotyczne
światło
Laboratorium mikrobiologiczne (m.in. zasada działania i przeznaczenie komory laminarnej), metody sterylizacji i dezynfekcji
Komora laminarna - urządzenie wykorzystywane do pracy laboratoryjnej w warunkach sterylnych, Zachodzi w niej przepływ laminarny (warstwowy, niezaburzony) jałowego powietrza, które wcześniej zostało poddane filtracji przez tzw. filtr HEPA
Komora wyposażona jest też w lampę ultrafioletową, którą włącza się przed pracą, aby dodatkowo wyjałowić wnętrze (przestrzeń roboczą) komory. Jałowe powietrze wydostające się z komory ciągłym, równomiernym strumieniem, tworzy barierę utrudniającą wniknięcie do komory przetrwalnikom bakterii czy zarodnikom grzybów, które stale unoszą się w powietrzu poza komorą. Pozwala to na zachowanie jałowych warunków wymaganych w pracy m.in. z bakteriami czy hodowlami komórek.
Często do komory laminarnej na stałe podłączony jest palnik gazowy (np. do wyżarzania ez bakteriologicznych), pomimo że zaburza on nieco laminarny ruch powietrza.
LABOLATORIUM MIKROBIOLOGICZNE:
Boks do pracy jałowej
Pracownia chemiczna
Pokój do wagi z aparatura precyzyjna
Pokój wirówkowy
Cieplarka
Chłodnia
Pomieszczenie hodowlane
Zmywalnia i sterylizatornia
STERYLIZACJA :
Wyjaławianie-zabijanie drobnoustrojów (kom wegetatywnych i form przetrwalnikowych
Konieczne w : Szpitalach, salach operacyjnych, gabinetach zabiegowych, przy prod leków i innych prod. Medycznych ,laboratoriach mikrobiologicznych
METODY SERYLIZACJI :
*Cieplna (sucha i parą wodną )
*Prom UV
*promieniami jonizującymi
*filtrowaniem
DEZYNFEKCJA :
Polega na zabijaniu form wegetatywnych przy pomocy środków chemicznych
ASEPTYKA-jałowe przygotowanie leków lub prod medycznych
SANITYZACJA-mycie pomieszczeń detergentami
ANTYSEPTYKA-usuwanie drobnoustrojów ze skóry, błon śluzowych i ran
Środki dezynfekujące WYMAGANIA :
*skuteczność (małe stężenie, czas, niska temp)
*brak wpływu na żywność
*brak wpływu na aparaturę
*brak zagrożenia dla ludzi
*oporność na łatwe spłukiwanie wodą
*brak nieprzyjemnego zapachu
*szerokie spektrum działania
*niska temp
4. Na czym polega oporność na antybiotyki oraz powstawanie oporności
opornośc na atybiotyki - cecha części szczepów bakteryjnych, która umożliwia im przeciwstawianie się wpływowi antybiotyku. Częsta oporność wśród bakterii wiąże się z nieracjonalną antybiotykoterapią oraz zbyt dużym zużyciem tych leków w przemyśle spożywczym.
Oporność bakterii:
• Naturalna (pierwotna) - niewrażliwość - niedostępność lub brak receptora w komórce drobnoustroju - będąca wynikiem takiej a nie innej struktury genetycznej
• Nabyta spowodowana uruchomieniem specyficznych mechanizmów:
o Synteza enzymów rozkładających lek przed lub po wniknięciu do komórki bakteryjnej
o Modyfikacja powierzchni komórki bakteryjnej- mniejsza przepuszczalność
o Transformacja receptora i słabsze wiązanie z lekiem
5. chlamydie, priony, wąglik, rola fitoplanktonu morskiego - podstawowe informacje
Chlamydie
Występują 3 rodzaje bakterii:
przenoszona drogą płciową
przenoszona drogą kropelkową
przenoszona przez kontakt z chorym ptactwem.
Bakterie nie są zdolne do wytwarzania ATP, więc często wykorzystują ATP zakażonego organizmu.
Opis bakterii przenoszonej drogą płciową:
Zakażenia Chlamydia trachomatis są częstą przyczyną stanów zapalnych narządu rodnego, co w konsekwencji może prowadzić do bezpłodności lub powikłań ciąży . Chlamydia to Gram-ujemne bakterie wewnątrzkomórkowe. Mikroorganizmy te po wtargnięciu do organizmu przyczepiają się do komórek gospodarza, następnie wnikają do nich i tam się mnożą, a następnie rozprzestrzeniają drogą krwionośną.
Priony
Białkopodobne cząsteczki zakaźne, występujące powszechnie w każdym organizmie i całkowicie niegroźne. Dopiero w sytuacji, gdy zmieniają one swoją naturalną konformację, stają się białkiem prionowym infekcyjnym. Priony, infekcyjne cząsteczki białka, powodują choroby układu zwierząt (u owiec i bydła) oraz człowieka.
Wąglik
Choroba zakaźna, zaraźliwa, wywoływana przez gram dodatnią bakterię nazywaną laseczką wąglika.
Człowiek może się zarazić poprzez wdychanie zakażonego powietrza, wniknięcia laseczki wąglika przez uszkodzoną skórę, spożycie skażonego pokarmu. Laseczki wąglika początkowo powodują zmiany miejscowe: owrzodzenie i obrzęk, a następnie wymioty, bóle brzucha i krwawienie. Jeśli bakterie dalej się namnażają mogą wniknąć do krwioobiegu i spowodować zakażenie uogólnione.
Występujące postacie wąglika: płucna, jelitowa i skórna.
Najgroźniejsza jest toksyna wąglika.
Rola fitoplanktonu morskiego
w oceanach: pobierają CO2 i wykorzystują go w swoich procesach życiowych.
Fitoplankton uwalnia także pewne gazy do atmosfery.Jednym z nich jestsiarczek etanu. Jego utlenianie prowadzi do powstawania cząsteczek siarki, a te z kolei są jądrami kondensacji dla chmur tworzących się nad oceanem.
Kolor oceanu jest kombinacją oddziaływania światła widzialnego z barwnikami fitoplanktonu.
fitoplankton stanowi pożywienie planktonu zwierzęcego, czyli zooplanktonu
- udział w powstawaniu osadów dennych -muły okrzemkowe, muły kokolitoforynowe
Wyszukiwarka