Свойства бактериофага лямбда как универсальной системы для клонирования in vivo и in vitro. Структурно-генетическая организация и биология фага лямбда. Репликация ДНК бактериофага лямбда. Молекулярные векторы на основе генома бактериофага лямбда. Векторы внедрения и векторы замещения. Клонирующая емкость вектора. Космиды. Фазмиды.

Нитевидные фаги в качестве клонирующих векторов. Структура вириона и инфекционный цикл. Конструкция и использование векторов на основе нитевидных фагов. Применение векторов на основе фагов.

Гибридные векторы на основе фага и плазмиды. Основные клонирующие фагмидные векторы.

Специализированные клонирующие векторы для грамотрицательных бактерий. Векторы прямого  отбора. Векторы для клонирования промоторов и терминаторов. Векторы,  предназначенные для изучения регуляции экспрессии генов. Векторы с регулируемой копийностью.

       Введение экзогенной ДНК в клетки грамположительных бактерий. Векторы для Bacillus. Проблемы плазмидных векторов. Стабильность векторов. Векторы на основе бактериофагов. Челночные векторы.

Векторы для клонирования в эукариотических клетках

       Генетическая организация дрожжей. Внехромосомные элементы сахаромицетов. Введение ДНК в дрожжевые клетки Векторы для дрожжевых клетках. Требования к вектору. Последовательности, обеспечивающие отбор и размножение в дрожжах и бактериях. Селективные маркеры дрожжей. Принципы клонирования. Номенклатура дрожжевых векторов и сайты инициации репликации. Линейные векторы.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

       Введение молекул ДНК в клетки млекопитающих. Вирусы, плазмиды, фрагменты ДНК. Векторы экспрессии млекопитающих. Требования к векторам экспрессии млекопитающих. Организация генома вируса SV40. Векторы на основе вируса SV40. Основные проблемы при конструировании векторов млекопитающих.

Векторы для клонирования в растениях. Молекулярная биология Тi-плазмиды Agrobacterium tumefaciens. Структура Т-ДНК. Использование Ti-плазмиды в качестве векторов растений. Бинарные системы. Вирусы как векторы для растений.

Создание и скрининг библиотек генов

Основные подходы  к получению библиотек ДНК прокариотических и эукариотических организмов. Получение библиотеки ДНК с помощью вирусных или плазмидных векторов. Два типа библиотек ДНК используется для разных целей. Получение библиотек кДНК из отобранных популяций молекул мРНК.

Скрининг рекомбинантных ДНК библиотек. Выявления нужных клонов в генной библиотеке путем гибридизации с радиоактивным ДНК-зондом. Выделение перекрывающихся клонов ДНК («прогулка по хромосоме») с целью  идентификации соседних генов. Идентификация клонов ДНК путем трансляции in vitro. Выделение и очистка рекомбинантных клонов.

Секвенирование ДНК. Методы секвенирования ДНК. Использование нерадиоактивных меток при секвенировании. Конструирование делеций для секвенирования. Приготовление матриц для секвенирования ДНК. Компьютерный анализ ДНК и кодируемых белков. Использование для анализа баз данных ДНК и белковых последовательностей (GenBank, EMBL, FASTA, PIR и т. п.)

Полимеразная цепная реакция (ПЦР). Амплификация ДНК с помощью ПЦР. Амплификация РНК с помощью ПЦР.  Молекулярное клонирование ПЦР-продуктов.

Мутагенез клонированной ДНК. Сайт-специфический мутагенез. Направленный мутагенез с помощью олигонуклеотидов. Мутагенез с использованием ПЦР.

3. Микробиотехнология

Ключевые слова: промышленные штаммы, питательные среды, иммобилизованные клетки, асептика, культивирование микроорганизмов, процесс ферментации, экзо - и эндометаболиты, микробиотехнологические процессы.

Особенности микробиологических процессов. Биотехнологическая система. Этапы разработки оптимальной технологии определенного вида продукции. Микроорганизмы, используемые в биотехнологической промышленности (бактерии, дрожжи, микромицеты). Строение микробной клетки.

Координация микробного метаболизма. Индукция. Катаболическая репрессия. Регуляция по принципу обратной связи.

Техническая и технологическая характеристика продуктов биотехнологии. Создание нормативно-технической документации на продукты биотехнологии. Требования к техническим условиям биотехнологического продукта. Создание лабораторного, опытно-промышленного и промышленного регламентов производства продуктов биотехнологии. Основные продукты биотехнологического производства, их характеристики и области применения.

Питание микроорганизмов. Факторы роста. Аксотрофы и прототрофы. Осмотрофное и фаготофное питание. Классификация бактерий по типам питания. Отношение микроорганизмов к молекулярному кислороду.

Закономерности микробного роста. Методы контроля роста микроорганизмов. Типы роста характерные для бактерий, дрожжей и микроскопических грибов. Общая и удельная скорость роста биомассы. Экономический коэффициент. Рост бактерий в периодической культуре. Непрерывное культивирование. Культивирование иммобилизованных клеток.

Культивирование микроорганизмов в лабораторных условиях. Потребность микроорганизмов в питательных и других веществах. Классификация питательных сред. Принципы составления питательных сред. Культивирование микроорганизмов при разных внешних условиях.

Классификация процессов микробного биосинтеза. Периодический процесс. Глубинное периодическое культивирование. Полупериодический процесс. Отъемно-долевое культивирование. Многоциклическое культивирование. Непрерывный процесс. Гомогенные системы идеального (полного) смешения. Хемостатное и турбистатное культивирование. Системы культивирования полного вытеснения. Системы твердожидкостного типа.

Обобщенная технологическая схема процесса микробиологического синтеза. Приготовление питательной среды. Получение посевного материала. Ферментация. Выделение и очистка целевого продукта (седиментация, флотация, центрифугирование, фильтрация, мембранные методы разделения, кристаллизация, осаждение, высушивание, экстракция).

Особенности ферментации при получении микробной биомассы. Микроорганизмы, используемые для производства кормового белка. Показатели, определяющие эффективность выращивания дрожжей.

Особенности ферментации при производстве продуктов метаболизма. Твердофазный способ. Глубинный способ.

Управление процессом ферментации. Основные подходы к разработке управляемых процессов. Основные этапы разработки управляемых процессов.

Масштабирование процессов ферментации. Главные параметры, влияющие на масштабирование. Принципы масштабирования.

Сырье для микробиологических процессов. Особенности сырья используемого для микробиологических процессов и требования предъявляемые к нему. Источники углерода. Источники органического азота. Другие виды сырья.

Основы асептики процессов микробиологического синтеза.  Основные методы обеспечения асептических условий. Стерилизующая фильтрация. Термическая стерилизация. Стерилизация оборудования и коммуникаций. Стерилизация жидкостей. Стерилизация воздуха. Технико-экномический подход к выбору режимов стерилизации.

Пенообразование и пеногашение в процессах ферментации. Характеристика пен. Методы и устройства для пеногашения. Химический метод пеногашения. Физический метод пеногашения.

Количественные показатели ферментационных процессов. Образование тепла.

Теплообмен в процессах биосинтеза.

Потребность микроорганизмов в кислороде. Содержание кислорода в жидкости. Перенос кислорода. Критическая концентрация кислорода. Методы определения скорости поглощения кислорода. Роль углекислого газа в ферментационном процессе.

Биореакторы для аэробной ферментации. Процессы и аппараты периодического и непрерывного культивировании. Конструкция биореакторов. Аппараты с механическим перемешивание. Аппараты с пневматическим перемешиванием. Аппараты с циркуляционным перемешиванием.

Получение биологически активных веществ и отдельных компонентов микробных клеток

Антибиотики. Антибиотики, образуемые бактериями. Антибиотики, образуемые актиномицетами. Антибиотики, образуемые мицелиальными грибами. Пути повышения биосинтеза антибиотиков микроорганизмами. Двухфазный характер развития продуцентов антибиотиков.

Витамины. Продуценты витамина В12. Получение и применение витамина В12. Продуценты витамина рибофлавина. Получение и применение витамина рибофлавина..

Каротиноиды. Условия образования каротиноидов микроорганизмами. Продуценты и промышленное получение каротиноидов.

Аминосислоты. Биосинтез глутаминовой кислоты. Биосинтез лизина.

Белки и ферменты. Особенности ферментов микроорганизмов. Ферменты микроорганизмов применяемых в производстве. Методы разрушения клеток: механическое и ферментативное разрушение, обезвоживание клеток высушиванием, замораживание и оттаивание, обработка клеток ультразвуком. Концентрирование белков без изменения фаз и с изменением фаз. Осаждение белков: при низкой ионной силе, высаливание, осаждение органическими растворителями и полимерами, осаждение избирательной денатурацией. Хроматографические и электрофоретические методы разделения белков. Методы определения чистоты белков. Особенности получения белков из растительных, животных, микробных источников. Получение рекомбинантных белков. Применение белков и ферментов в пищевой промышленности, в текстильной и кожевенной промышленности, в сельском хозяйстве, в медицине. Использование ферментов в органическом синтезе и при проведении анализов.

Основные принципы получения алкалоидов. Получение алкалоидов микробиологическим синтезом и из растительного сырья.

Липиды. Продуценты липидов. Влияние условий культивирования на состав липидов. Возможности промышленного получения липидов.

Животные жиры и растительные масла: состав, консистенция и назначение. Методы получения животных жиров: выгонка, СВЧ-обработка, экстракция органическими растворителями. Получение растительных масел: выделение (прессование, экстрагирование, охлаждение и фильтрация) и очистка сырого масла, нерафинированного масла и рафинированного масла. Получение липидов из микроорганизмов.

Выделение и очистка гормональных препаратов. Получение инсулина. Получение факторов роста, пептидных гормонов и гормональных препаратов.

Получение нуклеотидов и нуклеиновых кислот. Выделение и очистка ДНК и РНК. Получение АТФ, НАД, НАДФ, инозиновой кислоты и др.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4