Микроорганизмдерді гендік инженерия мен биотехнологияда қолдану мысалдары

Тақырыбы: «Гендік инженерия және биотехнологияда микроорганизмдерді қолдану»

Орындаған: Жанжігіт П. М

Қабылдаған: Уалиева П. С

Алматы 2023 ж.

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі

Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

КІРІСПЕ

Кіріспе

Микроорганизмдерді гендік инженерия мен биотехнологияда қолдану мысалдары

Биотехнологияда қолданылатын микроорганизмдер және процестер

Гендік инженерияда қолданылатын микроорганизмдер және процестер

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

КІРІСПЕ

Микроорганизмдерді гендік инженерия мен биотехнологияда қолдану өзекті және маңызды тақырып болып табылады. Микроорганизмдер гендік инженерияда өсімдіктер мен жануарлардың жаңа түрлерін жасау үшін, сондай-ақ ақуыздар, ферменттер, амин қышқылдары, гормондар, витаминдер және адамға қажетті басқа заттарды алу үшін қолданылады.

Бұл презентацияның мақсаты гендік инженерия мен биотехнологияда микроорганизмдерді пайдаланудың негізгі аспектілерін қарастыру болып табылады.

Бактериялар, ашытқылар, саңырауқұлақтар және балдырлар сияқты микроорганизмдер гендік инженерия мен биотехнологияда маңызды рөл атқарады. Олар дәрі-дәрмек пен азық-түліктен бастап, қоршаған ортаны тазартуға дейінгі әртүрлі өнімдерді өндіру үшін қолданылады. Олардың бірегей қасиеттері оларды заманауи өнеркәсіпте құнды құрал етеді.

1. Қант диабетін емдеу үшін инсулин өндіруде ішек таяқшасы Escherichia coli бактерияларын қолдану. Инсулин гені бактерияның геномына енгізіледі, содан кейін ол инсулинді көп мөлшерде шығарады.

2. Сыра мен нан өндіру үшін Saccharomyces cerevisiae ашытқысын қолдану. Ашытқы сыра мен нандағы уыт ашыту үшін қолданылады, алкоголь мен көмірқышқыл газын шығарады.

3. Инсектицидтер өндірісінде Bacillus thuringiensis бактерияларын қолдану. Улы ақуызды кодтайтын ген бактериядан алынып, өсімдікке енгізіледі, бұл оны жәндіктердің зиянкестеріне төзімді етеді.

Микроорганизмдерді гендік инженерия мен биотехнологияда қолдану мысалдары

4. Антибиотиктерді өндіру үшін Penicillium саңырауқұлақтарын қолдану. Саңырауқұлақтар бактериялық инфекциялармен күресу үшін қолданылатын пенициллин сияқты антибиотиктер шығарады.

5. Ағынды суларды тазартуда микроорганизмдерді пайдалану. Кейбір бактериялар мен балдырларды ағынды сулардан ластаушы заттарды кетіру үшін пайдалануға болады, бұл оны қоршаған ортаға шығаруды қауіпсіз етеді.

Микроорганизмдерді гендік инженерия мен биотехнологияда қолдану мысалдары

Биотехнология - тірі ағзалардың, негізінен микроорганизмдердің, жануарлар мен өсімдіктердің жасушаларының өмірлік процестерін зерттеуге негізделген, осы биологиялық процестерді, сондай-ақ биологиялық объектілердің өздерін адам өміріне қажетті өнімдерді өнеркәсіптік өндіру үшін пайдаланатын ғылым. табиғи жағдайда білінбейтін биоэффекттердің көбеюі (А. А. Воробьев) .

Биотехнологияда қолданылатын микроорганизмдер және процестер:

Саңырауқұлақтарды (250 мың түр), вирустар мен қарапайымдыларды есептемегенде, жер бетінде бактериялардың 100 мыңға жуық түрі бар. Микробтар биотехнология үшін пайдалы өнімдерді синтездеуге немесе реакцияларды жүргізуге қабілетті. Дегенмен, микроорганизмдердің 100-ден астам түрі практикада қолданылмайды, өйткені қалғандары аз зерттелген. Мысалы, ашытқы нан пісіруде, сыра қайнатуда, шарап жасауда, шырындар өндіруде, азықтық протеинді, бактерияларды және жануарлар жасушасының дақылдарын өсіруге арналған қоректік орталарды өндіруде қолданылады.

Биотехнологияда қолданылатын микроорганизмдер және процестер

Биотехнологиядағы бактериялардың ішінде Acetobacter тұқымдасы жиі қолданылады - этанолды сірке қышқылына, көмірқышқыл газына және суға айналдыру үшін; Bacillus тұқымдасы - ферменттер (B. subtilis), өсімдіктерді қорғау құралдарын (B. thuringiensis) өндіру үшін; Clostridium тұқымы - қанттарды ацетонға, этанолға, бутанолға ашыту үшін; сүт қышқылы бактериялары (Lactobacillus және т. б. ) ; pseudomonas, мысалы, PP. денитрификандар, - В12 витаминін алу үшін; Corynebacterium gentamicum - аминқышқылдарын алу үшін және т. б.

Саңырауқұлақтардан Streptomyces, Penicilium chrysogenium, Cefalosporum acremonium және Streptomyces spp түрлері биотехнологияда әртүрлі антибиотиктер алу үшін қолданылады. және т. б. Әрине, патогенді микробтардың патогенді және вакциналық штамдары, сондай-ақ шартты-патогенді микроорганизмдер диагностика, вакциналар, иммуноглобулиндер, пробиотиктер, фагтар және басқа микробтық препараттарды өндіруде кеңінен қолданылады.

Көптеген микроорганизмдер - бактериялар, ашытқылар, вирустар - биотехнологиялық өнімдерді өндірушілер рекомбинантты штаммдарды алу үшін бөтен генетикалық материалды реципиенттер ретінде пайдаланады.

Осылайша интерферондар, инсулиндер, өсу гормондары және әртүрлі антигендер түзетін E. coli рекомбинантты штаммдары алынды; интерферон түзетін B. subtilis штамдары; ашытқы түзетін интерлейкиндер, В гепатиті вирусының антигендері; В гепатиті вирусының антигендерін синтездейтін рекомбинантты вакцина вирустары, кене энцефалит вирусы, АИТВ және т. б.

Гендік инженерия - жаңа өнімдерді жасау немесе барларын жақсарту үшін организмдердің генетикалық материалын өзгертумен айналысатын биотехнология саласы. Гендік инженерияның негізгі элементтерінің бірі бактериялар, ашытқылар және вирустар сияқты микроорганизмдерді өндірудің, материалдарды өңдеудің, биодизельді, биологиялық ыдырайтын пластмассалардың және басқа да экологиялық таза өнімдердің тиімді әдістерін жасау үшін пайдалану болып табылады.

Гендік инженерияда қолданылатын микроорганизмдер және процестер:

Микроорганизмдердің гендік инженерияда пайдалану үшін өте қолайлы ететін бірегей қасиеттері бар. Олардың қарапайым геномдық құрылымы, қысқа ұрпақтары және жоғары өсу қарқыны бар, бұл оларды манипуляциялауды және тез көбейтуді жеңілдетеді. Осы қасиеттердің арқасында микроорганизмдер ферменттер, антибиотиктер, витаминдер, амин қышқылдары және басқа да өнімдер сияқты биологиялық белсенді заттардың көп мөлшерін алу үшін өзгертілуі мүмкін.

Гендік инженерияда қолданылатын микроорганизмдер және процестер

Микроорганизмдерді гендік инженерияда сәтті қолданудың бір мысалы инсулин өндірісі болып табылады. Бұрын инсулинді жануарлардың ұйқы безінен алатын, ол қымбат әрі тиімсіз болатын. Дегенмен, гендік инженерияның арқасында адам инсулинін көп мөлшерде өндіруге қабілетті бактериялардың штаммын құру мүмкін болды. Бұл дәрі-дәрмектің құнын айтарлықтай төмендетуге және пациенттердің көп саны үшін қолжетімділігін арттыруға мүмкіндік берді. Сонымен қатар, микроорганизмдер биодизельді жасауда маңызды рөл атқарады.

Гендік инженерияның арқасында ауылшаруашылық қалдықтарынан этил спиртін өндіретін, мұнайға тәуелділікті азайтатын және парниктік газдар шығарындыларын азайтатын ашытқы штаммы жасалды. Осылайша, гендік инженерияда микроорганизмдерді пайдалану өндірісті тұрақты және экологиялық таза ете алатын жаңа өнімдер мен технологияларды жасау үшін орасан зор әлеуетке ие. Биотехнологияның осы саласындағы үздіксіз дамуы қазіргі заманғы көптеген экологиялық мәселелерді шешуге көмектесетін жаңа өндіріс әдістері мен өнімдерге әкелуі мүмкін.

Осылайша, гендік инженерия мен биотехнологияда микроорганизмдерді пайдалану жаңа өнімдер мен технологияларды жасау үшін орасан зор мүмкіндіктерге ие. Микроағзаларды дәрі-дәрмектер, тағамдық қоспалар, биоотын және басқа да пайдалы өнімдер алу үшін өзгертуге болады. Оларды ластанған су мен топырақты тазарту, өсімдіктердің зиянкестерімен күресу үшін де пайдалануға болады. Дегенмен, гендік инженерия мен биотехнологияны қолданумен байланысты ықтимал қауіптер мен этикалық мәселелерді қарастыру қажет. Жалпы алғанда, микроорганизмдерді пайдалану біздің өмірімізді және қоршаған ортаны жақсарту үшін жаңа мүмкіндіктер ашады.

Қорытынды: