Ning rivojlanishi Molekulyar biotexnologiyaning

3

4 1-BOB


narsalar." Bu juda aniq ta'rif ko'proq yoki kamroq e'tiborga olinmadi. Bir necha yillar davomida biotexnologiya atamasi ikki xil muhandislik fanlarini tavsiflash uchun ishlatilgan. Bir tomondan, u sanoat fermentatsiyasiga ishora qildi. Boshqa tomondan, u ish joyidagi samaradorlikni o'rganish uchun ishlatilgan - bu endi ergonomika deb ataladi. Ushbu noaniqlik 1961 yilda shved mikrobiologi Karl Goran Xeden amaliy mikrobiologiya va sanoat fermentatsiyasi sohasidagi tadqiqotlarni nashr etishga bag'ishlangan ilmiy jurnalning nomini Mikrobiologik va biokimyoviy muhandislik va texnologiya jurnalidan Biotexnologiya va bioinjeneriyaga o'zgartirishni tavsiya qilganida tugadi . O'sha paytdan boshlab biotexnologiya aniq va qaytarib bo'lmaydigan tarzda "biologik organizmlar, tizimlar va jarayonlardan foydalangan holda tovarlar va xizmatlarni sanoat ishlab chiqarishi" ni o'rganish bilan bog'liq bo'lib, mikrobiologiya, biokimyo va boshqa sohalardagi tajribaga mustahkam asoslanadi. kimyo muhandisligi.

1.1-rasm. Biotexnologik jarayonning asosiy bosqichlari. Umuman olganda, Karl Erekining sxemasi cho'chqa go'shtini ishlab chiqarish (pastga qayta ishlash) uchun cho'chqalarni boqish (biotransformatsiya) uchun arzon qand lavlagidan (xom ashyo) foydalanishni nazarda tutadi.

ScEYEnce studiyalari

Glick/Pasternak: Molekulyar biotexnologiya, 4e 1.01- rasm

Pro uchun mikroorganizmlardan foydalanadigan sanoat biotexnologiyasi jarayoni Tijoriy mahsulotni ishlab chiqarish odatda uchta asosiy bosqichga ega (1.1-rasm):

1. Yuqori oqimda qayta ishlash: mikroorganizmning o'sishi va kerakli mahsulotni ishlab chiqarishi uchun zarur bo'lgan mikroorganizm va xom ashyoni tayyorlash 2. Fermentatsiya
va transformatsiya: maqsadli mikroorganizmning katta bioreaktorda (odatda >100 litr) o'sishi (fermentatsiyasi). Natijada, masalan, antibiotik, aminokislota yoki oqsil bo'lishi mumkin bo'lgan kerakli birikmaning hosil bo'lishi (biotransformatsiyasi) 3. Pastki oqim: kerakli birikmani tozalash
hujayra muhitidan yoki hujayra massasidan

Biotexnologiya tadqiqotlari ushbu bosqichlarning har birining umumiy samaradorligini oshirishga va oziq-ovqat, oziq-ovqat qo'shimchalari va dori-darmonlarni tayyorlashda foydali bo'lgan mahsulotlarni ishlab chiqaradigan mikroorganizmlarni topishga bag'ishlangan. 1960 va 1970 yillar davomida ushbu tadqiqot yuqori oqimga ishlov berish, bioreaktor dizayni va quyi oqimni qayta ishlashga qaratilgan. Ushbu tadqiqotlar fermentatsiya jarayonini monitoring qilish va nazorat qilish uchun bioinstrumentatsiyani yaxshilashga va turli xil mahsulotlarning hosildorligini oshiruvchi samarali keng ko'lamli o'stirish inshootlariga olib keldi.

Umumiy jarayonning biotransformatsiya komponenti manipulyatsiya qilishning eng qiyin bosqichi edi. Keng miqyosda tabiiy ravishda paydo bo'lgan halqali mikrob shtammlari bo'yicha tovar ishlab chiqarish ko'pincha optimaldan ancha past edi.
Mahsulot hosildorligini oshirish bo'yicha dastlabki harakatlar mavjud shtammlarning genetik konstitutsiyasida o'zgarishlarni keltirib chiqarish uchun kimyoviy mutagenlar yoki ultrabinafsha nurlanishdan foydalangan holda chumolilarni (mutantlar) yaratishga qaratilgan. Biroq, bu yo'l bilan erishish mumkin bo'lgan yaxshilanish darajasi odatda biologik jihatdan cheklangan edi. Agar mutatsiyaga uchragan shtamm, masalan, juda ko'p birikma sintez qilsa, boshqa metabolik funktsiyalar ko'pincha buziladi, bu esa keng ko'lamli fermentatsiya paytida shtammning o'sishi kutilganidan kamroq bo'lishiga olib
keladi. Ushbu cheklovga qaramay, shtammni yaxshilashning an'anaviy "induktsiyalangan mutagenez va tanlash" strategiyalari antibiotiklarni ishlab chiqarish kabi bir qator jarayonlar uchun juda muvaffaqiyatli bo'ldi.
An'anaviy genetik takomillashtirish rejimlari zerikarli, ko'p vaqt talab qiluvchi va qimmat bo'lgan, chunki ko'p sonli koloniyalar tanlanishi, tekshirilishi va sinovdan o'tkazilishi kerak edi. Bundan tashqari, ushbu yondashuv bilan kutish mumkin bo'lgan
eng y¹a^-x^issh^bi^on^tatija shtamm²n^-iⁱn^sg^bog^tenetik imkoniy³a^-t^dla^ar^liⁱn^l i kengaytirishdan ko'ra, mavjud meros bo'lib qolgan 4rd Proof Final xususiyatini yaxshilash edi .