- •Введение
- •Лекция 1 Технология ферментационных процессов – I
- •1.1. Устройство и основные конструкторские детали ферментеров и биореакторов
- •1.2. Обеспечение тепло- и массообмена
- •1.3. Системы аэрирования и перемешивания
- •1.4. Системы пеногашения, асептики и стерилизации
- •Дополнительная
- •Лекция 2 Технология ферментационных процессов – II
- •2.1. Твердофазная, жидкофазная и газофазная ферментация
- •2.2. Периодический способ культивирования
- •2.3. Промежуточные способы культивирования
- •2.4. Непрерывный способ культивирования
- •2.5. Принцип масштабирования технологических процессов
- •Дополнительная
- •3.2. Типы размножения микроорганизмов
- •3.3. Фазы роста культуры микроорганизмов
- •3.4. Периодический метод культивирования микроорганизмов
- •3.5. Непрерывный метод культивирования микроорганизмов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Методы выделения накопительных культур микроорганизмов
- •Методы выделения чистых культур микроорганизмов
- •4.2. Выращивание микроорганизмов глубинным методом и методом поверхностных культур
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 5 основные типы биотехнологических процессов – I
- •5.1. Производство биомассы
- •5.2. Производство спиртов и полиолов Производство этанола
- •Производство ацетона и бутанола
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 6 основные типы биотехнологических процессов – II
- •6.1. Производство вторичных метаболитов
- •6.2. Биотрансформация
- •6.3. Производство ферментов
- •Технологические процессы производства ферментных препаратов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 7 основные типы биотехнологических процессов – III
- •7.1. Производство аминокислот
- •Микробиологическое производство l-глутаминовой кислоты
- •Технология получения l-глутаминовой кислоты
- •Получение лимонной кислоты
- •Получение уксусной кислоты
- •Получение пропионовой кислоты
- •Получение глюконовой кислоты
- •Получение итаконовой кислоты
- •Получение яблочной кислоты
- •7.3. Производство витаминов
- •Получение каротиноидов (предшественников витамина а)
- •Получение витамина d
- •Получение витамина в2 (рибофлавина)
- •Получение витамина с
- •Получение витамина в12 (цианкобаламина)
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 8 Критерии оценки эффективности биотехнологических процессов
- •8.1. Скорость роста биомассы и время генерации
- •8.2. Общая продуктивность процесса
- •8.3. Скорость потребления субстрата
- •8.4. Скорость биосинтеза продукта
- •8.5. Экономические коэффициенты (коэффициенты выхода) и метаболические (трофические) коэффициенты
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 9 Иммобилизованные клетки и ферменты - I
- •9.1. Источники ферментов. Преимущества иммобилизованных ферментов
- •9.2. Характеристика носителей для иммобилизации ферментов
- •Органические носители
- •9.3. Физическая иммобилизация ферментов
- •Методы физической иммобилизации
- •3. Иммобилизация путем отделения фермента от остальной среды полупроницаемой перегородкой (мембраной)
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 10 Иммобилизованные клетки и ферменты - II
- •10.1. Химическая иммобилизация ферментов
- •Приёмы химической иммобилизации:
- •5. Модификация аминогрупп с образованием азометиновых связей
- •10.2. Сохранение стабильности иммобилизованных ферментов
- •10.3. Соиммобилизация
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Этапы истории
- •11.2. Основные характеристики клеток животных
- •11.3 Этапы культивирования клеток животных
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •12.2. Глубинное выращивание клеток в суспензированных культурах
- •12.3. Среды для выращивания клеток
- •Основной состав питательных сред
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Вопросы для самоконтроля
- •13.2. Поверхностное культивирование клеток растений
- •13.3. Культивирование клеток растений в глубинных условиях
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •14.2. Сохранение культур клеток растений
- •14.3. Использование методов генетической инженерии в фитобиотехнологии
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 15 Основы клеточной инженерии
- •15.1. Протопласты: определение, применение
- •15.2. Способы выделения протопластов
- •Стандартная методика получения протопластов (по Такебе) (из тканей листа Nicotiana tabacum)
- •15.3. Способы культивирования протопластов
- •15.4. Слияние протопластов (парасексуальная гибридизация)
- •15.5. Виды соматических гибридов
- •15.6. Гибридомная технология
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 16 Основы молекулярной биотехнологии - I
- •16.1. Традиционные методы селекции. Методы селециии микроорганизмов
- •Методы селекции
- •16.2. Принципы селекции микроорганизмов
- •16.3. Селекция продуцентов антибиотиков, органических кислот и ферментов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 17 Основы молекулярной биотехнологии - II
- •17.1. Генетическая инженерия, ее методы и задачи
- •17.2. Получение фрагментов чужеродной днк и их очистка
- •17.3. Конструирование рДнк и клонирование генов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 18 Основы молекулярной биотехнологии - III
- •18.1. Амплификация
- •18.2. Экспрессия генов
- •18.3. Геномная библиотека
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Лекция 19 организация, контроль и управление биотехнологическими процессами
- •19.1. Системы gmp, gap, glp
- •III раздел «Персонал»:
- •IV раздел «Здания и помещения»:
- •V раздел «Оборудование»:
- •VI раздел «Процесс производства»:
- •VIII раздел «Валидация»:
- •19.2. Социальные аспекты биотехнологии и биоинженерии. Контроль применения биотехнологических методов
- •19.3. Понятие о биоэтике и биобезопасности
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
15.6. Гибридомная технология
В 1960 г. при совместном культивировании удалось слить две линии опухолевых клеток мыши и получить новый тип клеток. Эти клетки отличались от родительских по морфологическим характеристикам, особенностям роста, имели суммарное число хромосом и хромосомные маркеры родительских клеток. Частота слияния была очень низкой. Однако удалось увеличить эффективность слияния с помощью инактивированного вируса Сендай (син. вирус мышей гемагглютинирующий японский. Это парамиксовирус, патогенный для мышей; обладает способностью модифицировать мембраны зараженных клеток, что приводит к их слиянию. Вирусные частицы, инактивированные ультрафиолетом, широко используются для получения соматических клеточных гибридов), полиэтиленгликоля и др. Однако, если сливали клетки филогенетически удаленных организмов (мышь – человек, мышь – обезьяна), то хромосомы человека и обезьяны в основном утрачивались.
Постепенно возникло представление о том, что если гибридизировать какую-либо клетку с определенной линией лимфоцитов, то в принципе можно было бы получить химеру (в греческой мифологии – чудовище с головой и шеей льва, туловищем козы, хвостом в виде змеи; животные или растения, разные клетки которых содержат генетически разнородный материал), которая продуцировала лишь один тип антител – моноклональные антитела. В то время как обычно иммунный ответ организма на антиген сопровождается выработкой смеси антител, что не позволяет иметь набор специфических антител.
Позднее был создан метод получения однородных антител путем слияния злокачественных клеток костного мозга (миеломы) и лимфоцитов из селезенки мыши, иммунизированной эритроцитами барана. Полученные путем слияния антителообразующих и опухолевых клеток, клетки-химеры назвали гибридомами. Они наследовали способность к неограниченному росту в культуре как опухолевые клетки и в то же время к продукции антител определенной специфичности (моноклональных антител).
В настоящее время получены моноклональные антитела (МКА), которые направленны против антигенов малого размера, белков (включая ферменты), углеводов и гликолипидов, вирусов и компонентов клеточной мембраны.
Схема гибридомной технологии:
получение миеломных клеток, которые погибают при последующей селекции гибридомных клеток;
получение из селезенки иммунизированных лимфоцитов – продуцентов антител к заданным антигенам;
слияние миеломных клеток с лимфоцитами (вирус Сендай, полиэтиленгликоль, лизолецитин, электрический импульс);
скрининг (от англ. screening – просеивание, отбор) гибридомных клеток;
проверка гибридом на способность продуцировать МКА;
клонирование гибридных клеток, прошедших проверку на образование МКА;
получение массовых культур гибридомных клеток.
Применение гибридом:
диагностика – идентификация определенного гормона, вирусных или бактериальных антигенов, антигенов группы крови и тканевых антигенов);
точное определение дозы лекарств;
распознавание злокачественных опухолей разной локализации;
выделение биологически активных веществ из сложных смесей (белков, гормонов, токсинов);
очистка препаратов (интерферонов);
изучение взаимодействия специализированных клеток (нейронов, клеточных мембран);
изготовление высоко специфических вакцин (против определенных вирусных штаммов и различных паразитов);
нейтрализация действия лимфоцитов, которые ответственны за отторжение трансплантанта.
