7.5. Селекция микроорганизмов. Сущность генной инженерии

Знание закономерностей модификационной и мутационной изменчивости позволяет проводить целенаправленную селекцию (отбор) особей из популяции бактерий с нужными свойствами с целью получения новых ценных для молочной промышленности штаммов микроорганизмов.

Селекцию микроорганизмов осуществляют несколькими путями: поиск и отбор полезных форм микроорганизмов из природных источников; адаптация микроорганизмов путем выращивания их при Постепенно меняющихся условиях культивирования; повторное выделение чистых культур из производственных штаммов; отбор индуцированных мутантов; использование явлений трансформации, Конъюгации и трансдукции для получения штаммов с новыми свойствами.

При селекции ценных производственных штаммов молочнокислых бактерий обращают внимание на высокую энергию кислотообразования, протеолитическую активность, способность накапливать ароматические вещества, учитывают также специфические свойства продукта, которые будут вырабатываться с использованием селекционированного штамма. Например, для кисломолочных продуктов и кислосливочного масла отбирают штаммы Lac.lactis и Lac.cremoris, обладающие высокой активностью кислотообразования, а также штаммы Lac.diacetylactis с Интенсивным ароматообразованием. В закваски для творога отбирают штаммы мезофильных молочнокислых стрептококков, образующие сгустки, легко отделяющие сыворотку, а в закваски для сметаны, наоборот, селекционируют штаммы, образующие сгустки вязкой консистенции без отделения сыворотки; в состав заквасок для сыров вводят штаммы молочнокислых бактерий, обладающие относительно высокой протеолитической активностью, и т.д.

Большие перспективы для биотехнологии, сельского хозяйства, медицины и биологии открываются в связи с разработкой и совершенствованием методов генной инженерии, которая является новым направлением в генетике.

Генная инженерия - это целенаправленное изменение генетических программ клеток для придания исходным клеткам новых свойств или создание принципиально новых форм организмов. Осуществляется это путем введения в клетку чужеродной генетической информации различными приемами.

При помощи генной инженерии стало возможным производить пересадку генов из одной клетки в другую, что позволяет в определенной мере управлять наследственностью путем замены одних генов другими. При этом доказана возможность передачи не только естественных генов живых существ, но и искусственно синтезированных.

В настоящее время вне организма синтезированы гены инсулина, гемоглобина, яичного альбумина, иммуноглобулина и других веществ, которые встраивают (имплантируют) в ДНК различных клеток, что обусловливает в них синтез соответствующих белков.

Глава 8 инфекция и иммунитет

8.1. Понятие об инфекции и инфекционной болезни

Под понятием «инфекция» (от лат. inficio — заражать, загрязнять,

вносить что-либо извне) подразумевают совокупность биологических процессов, развивающихся в организме человека или животного при внедрении и размножении в нем микроорганизмов, которые способны вызывать изменение его нормальных физиологических функций. Другими словами, под инфекцией понимают взаимодействие патогенных микроорганизмов с организмом человека или животного (макроорганизмом) в определенных условиях внешней среды, в результате которого может возникнуть патологический процесс - инфекционная болезнь.

Инфекционными называют болезни, возбудителями которых являются микроорганизмы.

Понятие «инфекция» неравнозначно понятию «инфекционная болезнь», так как инфекционная болезнь - это наиболее яркое проявление инфекционного процесса, устанавливаемое по определенным признакам болезни, т. е. симптомам. Нельзя также отождествлять понятие «инфекция» с возбудителем заболевания, так как это только один из факторов, обусловливающих нарушение внутренней среды организма, его болезненное состояние. Вне организма не может быть инфекционного процесса и инфекционного заболевания, так же как и без микроба не возникает этот процесс.

Явление инфекции отражает общебиологический закон симбиоза, возникший и сформировавшийся в процессе эволюции. В данном случае симбиотические взаимоотношения носят паразитический характер, так как симбионт - микроорганизм приносит вред своему сожителю -организму хозяина.

с,:.- Микробы-паразиты, обладающие способностью вызывать заболевания, называются патогенными, а их способность вызывать заболевание - патогенностью (от греч. pathos - страдание и geneo -рождаю).

и-. Однако, заболевания могут вызывать не только паразиты, в некоторых случаях этой способностью обладают и сапрофиты. Возбудитель ботулизма, по существу, является сапрофитом: он сохраняется и размножается в почве, но, попадая в макроорганизм и пищевые продукты, развивается в них и вырабатывает токсин, который вызывает тяжелое заболевание. Такой гнилостный микроорганизм, как вульгарный протей (Proteus vulgaris), при массовом размножении в кишечнике человека может также оказывать патогенное действие.

Следовательно, патогенность, т.е. способность вызывать заболевание, более широкое понятие, чем паразитизм, а группа патогенных микробов более обширна, чем группа микробов-паразитов.

Возникновение инфекционных болезней, их течение и исход зависят не только от количества поступающего в макроорганизм возбудителя и его биологических свойств, но в решающей степени от устойчивости и сопротивляемости макроорганизма к заражению, т. е. от состояния его иммунитета.