Банки биологических образцов и генетического материала. Методы консервации биологического материала.
Биотехнология как научная дисциплина, цели и задачи биотехнологии, объекты и методы биотехнологии.
сновные направления биотехнологии:
· БТ пищевых продуктов,
· БТ препаратов для сельского хозяйства,
· БТ препаратов и продуктов для промышленного и бытового использования,
· БТ лекарственных препаратов,
· БТ средств диагностики и реактивов,
· Экологическую БТ
Целью изучения БТ является формирование системных знаний, умений и навыков по разработке получения методами биосинтеза, биологической трансформации и комбинацией методов биологической и химической трансформации субстанций лекарственных препаратов, лекарственных средств, а также профилактических и диагностических средств.
Целью также является формирование у провизоров системных знаний по обращению, включая хранение и транспортировку, пользование информацией и передачу информации о биотехнологических препаратах потребителям.
Задачи биотехнологии:
· обучение студентов деятельности провизора, исходя из знания основ молекулярной биологии и генетики продуцентов,
· совершенствования производства методами генетической инженерии и инженерной энзимологии, знания фундаментальных основ методов контроля качества и подлинности препаратов, получаемых биотехнологическими методами;
· формирование у студентов практических умений и навыков изготовления биотехнологических лекарственных препаратов, оценки качества сырья, питательных сред, полупродуктов и целевых продуктов;
|
|
|
· выработка у студентов способности правильно оценивать соответствие биотехнологического производства правилам GMP, соответствие требованиям экологической безопасности, применительно к используемым на производстве биообъектам -продуцентам и целевым продуктам. Выработка правильной ориентации при оценке качества рекомбинантных белков как лекарственных препаратов;
· выработка у студентов умений и навыков пользования иммуноферментными и радиоиммунными методами определения биологически активных веществ.
Подбор и требования к объектам для биотехнологических процессов. Методы хранения биологических объектов. Подготовка биологического объекта к культивированию.
В качестве таких объектов биотехнологии могут выступать клетки микроорганизмов, животных и растений, трансгенные животные и растения, а также многокомпонентные ферментные системы клеток и отдельные ферменты.
Основой большинства современных биотехнологических производств до сих пор все еще является микробный синтез, т. е. синтез разнообразных биологически активных веществ с помощью микроорганизмов. К сожалению, объекты растительного и животного происхождения в силу ряда причин еще не нашли столь широкого применения.
|
|
|
Независимо от природы объекта, первичным этапом разработки любого биотехнологического процесса является получение чистых культур организмов (если это микробы), клеток или тканей (если это более сложные организмы – растения или животные). Многие этапы дальнейших манипуляций с последними (т.е. с клетками растений или животных), по сути дела, являются принципами и методами, используемыми в микробиологических производствах. И культуры микробных клеток, и культуры тканей растений и животных с методической точки зрения практически не отличаются от культур микроорганизмов.
Главным критерием при выборе биотехнологического объекта является способность синтезировать целевой продукт. Однако помимо этого, в технологии самого процесса могут закладываться дополнительные требования, которые порой бывают очень и очень важными, чтобы не сказать решающими. В общих словах микроорганизмы должны:
• обладать высокой скоростью роста;
• утилизировать необходимые для их жизнедеятельности дешевые субстраты;
• быть резистентными к посторонней микрофлоре, т. е. обладать высокой конкурентоспособностью.
|
|
|
Культуру продуцента хранят
· запаянных ампулах
· в жидком азоте
· на твердых носителях – пшено, ячмень, рис.
· в лиофилизированном состоянии – лучше хранятся споры, чем живые клетки
· в ампулах в лиофилизированном состоянии на носителе (пшено, желатин-альгинат натрия)
· в пробирке на скошенном агаре – срок хранения до нескольких месяцев.
Банки биологических образцов и генетического материала. Методы консервации биологического материала.
Генетический банк
1) хранилище коллекций семян, глубоко замороженных тканей или клеток растений и животных, пригодных для последующего воспроизведения представителей, исчезнувших или исчезающих видов;
2) специальное рефрижераторное помещение для длительного хранения образцов живых клеток (напр., из слизистых тканей, сперматозоидов, периферической и пуповинной крови и др.) или ДНК, полученных от разных ныне существующих организмов.
Цель создания Г. б. заключается в сохранении уникального генетического материала, а для человека также использование материала, хранящегося в Г. б., для идентификации личностей, для выявления предрасположенности к той или иной болезни, а в будущем для лечения недугов или даже терапевтического клонирования.
|
|
|
Существует разные подходы к сохранению культур:
· - криосохранение,
· замедление роста,
· сушка (распылительная и лиофильная) – для клеток микроорганизмов.
Криосохранение - замораживание при сверхнизких температурах. Обычно его проводят в жидком азоте, при температуре -196oC.
Важные факторы:
· вид и тип клеток,
· их концентрация в суспензии,
· - состав среды для консервирования,
· вид и концентрация криопротектора,
· режим охлаждения и отогрева,
· способ реабилитации клеток после отогрева.
Существенную роль в успешном замораживании клеток играет их морфофизиологическое состояние: клетки, находящиеся в стационарной фазе роста, менее устойчивы к повреждающему действию низкотемпературной консервации, чем клетки, находящиеся в экспоненциальной фазе роста. Клетки для замораживания отбирают в середине экспоненциальной фазы ростовой кривой.
Для растительных клеток часто требуется предварительное культивирование в особых условиях.
Процесс замораживания растительных клеток от животных отличает, в основном, наличие этапа предварительного культивирования.
Криопротекторы - вещества, позволяющие снизить повреждающее действие физико-химических факторов при криоконсервировании. К ним относятся сахароза, декстран, этиленгликоль, поливинилпирролидон, диметилсульфоксид (ДМСО), глицерин.
Замедление роста:
· Хранение под слоем минерального масла (для бактериальных и грибных культур).
· Изменение газового состава и атмосферного давления внутри культурального сосуда.
· Изменение светового режима.
· Охлаждение до температуры прекращения активного роста.
· Применение гормональных и осмотических ингибиторов. Из гормональных ингибиторов наиболее часто используют хлорхолинхлорид (для растительных клеток), из осмотических - маннит в концентрации 3-6%.
· Замена СaCl2 на Ca(NO3)2 в питательных средах.
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 251; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!