– Синтез комплементарной ДНК (кДНК) на матрице мРНК с использованием фермента обратной транскриптазы (ревертазы).
Выделенные участки ДНК встраивают в векторы переноса ДНК. Векторы ДНК – это небольшие молекулы ДНК, способные проникать в другие клетки и реплицироваться в них.
– Созданы банки генов, или клонотеки, представляющие собой коллекции клонов бактерий. Каждый из этих клонов содержит фрагменты ДНК определенного организма (дрозофилы, человека и других).
– На основе трансформированных штаммов вирусов, бактерий и дрожжей осуществляется промышленное производство инсулина, интерферона, гормональных препаратов. На стадии испытаний находится производство белков, позволяющих сохранить свертываемость крови при гемофилии, и других лекарственных препаратов.
+– Созданы трансгенные высшие организмы (многие растения, некоторые рыбы и млекопитающие) в клетках которых успешно функционируют гены совершенно других организмов. Широко известны генетически защищенные генно-модифицированные растения (ГМР), устойчивые к высоких дозам определенных гербицидов, а также Bt-модифицированные растения, устойчивые к вредителям.
Пересадка генов человека, обеспечивающих синтез какоголибо фермента или гормона, в клетки микроорганизмов (например: гена, ответственного за выработку инсулина, - в генотип кишечной палочки); Получен фактор свертывания крови для людей, больных гемофилией; Проведена пересадка гена фиксации азота атмосферного воздуха из клеток бактерий в злаки; Использование переноса генов при выведении новых декоративных растений (в генотип петунии был перенесен ген, нарушающий образование пигмента в лепестках – была создана петуния с белыми цветками.
Микробы обладают большой приспособляемостью к внешним условиям и изменчивостью биологических свойств, которая выражается непостоянством формы, величины, культуральных, ферментативных реакций.
по отношению к т микроорг делят на 3 основные гр – психрофилы, мезофилы и термофилы. - Психрофилы (криофильные)-микроорг. Имеют минимальную т роста около 00С (на несколько градусов ниже), оптимум (растут с максимальной скоростью) при т не выше 150С. В почвах и водоёмах умеренных широт обитают психротолерантные микроорг, метаболически активные при т до 20- 300 С. (фотобактерии, железобак. Ряд плесеней, некот псевдомонады, флавобак, и даже патогенны, н Clostridium botulinum тип Е). Они адаптированы к пониженным т благодаря след особенностям: Кл психрофиллов содержат ферменты с низкой т активации Проницаемость мембран регулируется большим кол-вом ненасыщенных жирных к-т, содержащихся в липидах Полисомы образуются и при низких температурах. - Психротолеранты Охлаждение или замораживание для сохр продуктов питания не обязательно полностью подавляет микробную активность. Возможен рост психротолерантных микроорг с небольшой, но заметной скоростью. Порчу молока, кот хранится после пастеризации при низкой т, вызывают психротолерантные штаммы псевдомонад.
- Мезофиллы – растут обычно при т от 0-100 до 40-450С, оптимум 28-300 С. (бол-во сапрофитов, обитатели кишечника и верхних слоёв почвы).
- Термофилы – микроорг с минимальной скоростью роста обычно выше 500. Определение термофилов неоднократно менялось в связи с расширением наших знаний о температурных границах жизни и температурных оптимумах для отдельных штаммов микроорг.
Внутри группы термофилов различают 3 подгр: - Термофильные – растут в диапазоне 40-600
- Экстремальные термофильные микроорг вовсе не растут при т ниже 550, оптимальная температурная зона роста около 800, максимальная 93-1050. Выше 750- -гипертермофильные. Большинство известных сегодня гипертермофилов – археи, и лишь немногие – эубактерии.
- Термотолеранты характер максимальной т роста, равной 45-480. Термофильные бактерии широко распростр в природе, выделяются из почвы, торфа, ила, воды, компоста, навоза. Самонагревание сена, навоза и торфа, кот иногда приводит к пожару, в значительной степени обусловливается развитием термофилов Широко распростр термофильные сульфатвосстанавливающие бак, оптимальная т роста кот достигает 55-600 С. Горячие источники, богатые сероводородом изобилуют термофильными видами тионовых бак Thiobacillus thermophilica (Thermus aquaticus). Они встречаются в районах вулканической деят. Обычная почва прогревается в жаркие дни на поверхн до 50-600 и периодически м б подходящей средой для роста термофилов. В компостных кучах при разложении органич в-ва т повыш до 80-850 С. Процесс разогревания недостаточно высушенного сена приводит к выделению водорода, кот иногда воспламеняется и приводит к пожару на фермах. В сене доминируют при этом гетеротрофные термофилы.
Причины, обусловливающие способность термофилов существовать при высоких т. Структурные и клет элементы кл (оболочка, мембраны, рибосомы, входящие в состав кл протеины, жиры, ферменты) термофильных микроорг заметно отличаются кач-но и колич-но от подобных клет компонентов мезофильных форм.
В мембранах высокое содержание длинноцепочечных (С 17-С 19) насыщенных жирных кислот с разветвлёнными цепями.
Ферменты имеют низкую молекулярную массу и содержат значительное количество ионов кальция
В кл присутствуют особые белки-шепероны, кот организованы в так называемые термосомы способствующие формированию термостабильной третичной структуры белка.
для стабилизации ДНК важны особые белки гистоны, сдвигающие точку плавления на 300 и больше.
Кл термофилов способны к быстрому ресинтезу разрушенных и инактивированных клет компонентов. Споры термофильных микроорг обладают значительно большей термоустойчивостью, чем споры мезофильных форм. Повыш термоустойчивость связана с повыш содержанием в них дипикалиновой кислоты и липидов.
Процессы метаболизма в кл термофилов протекают с гораздо большей скоростью, чем в кл мезофилов. Поэтому концентрация кислорода может явиться ф-ром, лимитирующим рост термофильных микроорг.
Устойчивость микробной кл к высокой т зависит от содержания влаги в протоплазме. Чем выше %воды в кл, тем быстрее и при меньшей температуре наступает её гибель.