Презентация, доклад по дисциплине Микробиология, санитария и гигиена в пищевом производстве

промышленности.
Выполнила работу
студентка группы ТК-21
Лопухина Виктория
Проверила преподаватель
микробиологии
Черанева Л.И.

ГМО
2.3. Применение в научных исследованиях
2.4. Генная инженерия в медицине
2.5. Генная инженерия в сельском хозяйстве
2.6. Генная инженерия в промышленности

в поколение и в то же время идет процесс изменчивости. Наследственность и изменчивость - это два противоречивых и вместе с тем неразрывно связанных между собой процесса. Они основа развития живого мира. По сравнению с другими организмами изменчивость микробов наблюдается чаще и осуществляется легче и быстрее, это объясняется большой быстротой их размножения и пластичностью.

способность организма сохранять определенные признаки и свойства на протяжении многих поколений.
Изменчивость – способность организма приобретать новые признаки под влиянием различных факторов.
Изменчивость бывает двух видов: фенотипическая (ненаследственная) и генотипическая (наследственная).

выраженные морфологические и культуральные свойства;
- быстро меняются под действием факторов окружающей среды.
Носителем наследственной информации является ДНК, а у вирусов ДНК или РНК – нуклеиновая кислота. Мономером нуклеиновой кислоты является нуклеотид. В её состав входит азотистое основание (аденин, гуанин, цитозин, тиамин, урацил), фосфорная кислота, углеводные остатки. ДНК – двухнитчатая, а РНК – однонитчатая. Отдельные участки ДНК – гены – функциональная единица наследственности.
Генотип – это полный набор генов, которым обладает организм.
Фенотип – внешнее проявление свойств генотипа в окружающих условиях существования.

на неблагоприятные условия ее существования.
Модификация – это способ приспособления микроорганизма к условиям внешней среды. Поскольку приобретенные свойства не передаются по наследству, они только способствуют в основном выживанию микробных популяций.
Виды модификаций:
1)Морфологическая – связана с изменением формы клетки, величины, образование спор и капсул, т. е. при взаимодействии внешних факторов изменяются морфологические свойства. Например: при добавлении пенициллина в среду с сибиреязвенной палочкой она приобретает шаровидную форму;
2)Культуральная – обуславливает изменение пигментообразования и размера колоний, скорости деления особей и времени формирования колоний и др.;
3)Биохимическая – проявляется в возникновении адаптивных ферментов, позволяющих существовать микробным клеткам в определенных условиях;
4)Биологическая – изменение степени патогенности. Таким образом были получены вакцины прививочных препаратов.

мутаций и генетических рекомбинаций.
а) Мутации – структурное изменение генов, которое передается по наследству.
Мутации бывают: - спонтанные (самопроизвольные);
- индуцированные ( под влиянием человека).
Также бывают: - точечные – это изменение отдельных участков гена, меняется небольшое число признаков;
- крупные – изменение крупных участков генома.
Мутации вызывают вещества – мутагены. Бактерии с измененными признаками – мутанты.

другой при непосредственном контакте.
2)Трансдукция - перенос участка ДНК от клетки донора к клетки реципиента с помощью бактериофага.
3)Трансформация – передача участка ДНК от клетки донора к клетки реципиента.
4)Диссоциация – это особая форма изменчивости, наблюдается при посеве бактерий на питательные среды.
Различают два вида колоний: 
- S-форма – гладкие, ровные, блестящие колонии.
- R-форма – это шероховатые, мутные колонии, с неровными краями.

манипуляций с генами и введения их в другие организмы.
Генетическая инженерия не является наукой в широком смысле, но является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, цитология, генетика, микробиология, вирусология.

естественных и межвидовых рекомбинационных и репродуктивных барьеров. В отличие от традиционной селекции, в ходе которой генотип подвергается изменениям лишь косвенно, генная инженерия позволяет непосредственно вмешиваться в генетический аппарат, применяя технику молекулярного клонирования. Генная инженерия позволяет оперировать любыми генами, даже синтезированными искусственно или принадлежащими не родственным организмам, переносить их от одного вида к другому, комбинировать в произвольном порядке.

Генная инженерия

целевых фрагментов ДНК или РНК и регуляторных элементов очень хорошо разработан и автоматизирован. Изолированный ген может быть также получен из фаговой библиотеки.
Введение гена в вектор для встраивания в организм - создание в пробирке генетической конструкции (трансгена), которая содержит один или несколько фрагментов ДНК (кодирующих последовательность аминокислот белков) в совокупности с регуляторными элементами (последние обеспечивают активность трансгенов в организме). Далее трансгены встраивают в ДНК вектора для клонирования, используя инструментарий генной инженерии – рестриктазы и лигазы. Как правило, в качестве вектора используют плазмиды – небольшие кольцевые молекулы ДНК бактериального происхождения.

готового гена в наследственный аппарат клеток растений и животных представляет собой сложную задачу, которая была решена после изучения особенностей внедрения чужеродной ДНК (вируса или бактерии) в генетический аппарат клетки.
Молекулярное клонирование. Если трансформация прошла успешно, то после эффективной репликации из одной трансформированной клетки возникает множество дочерних клеток, содержащих искусственно созданную генетическую конструкцию.

ограничивается встраиванием рекомбинантной плазмиды с последующим отбором модифицированных потомков (клонов). Для высших многоклеточных организмов то обязательным является включение конструкции в ДНК хромосом или клеточных органелл (хлоропластов, митохондрий) с последующей регенерацией целого организма из отдельной изолированной клетки на питательных средах.

гена может быть применен нокаут гена (англ. gene knockout). Так называется техника удаления одного или большего количества генов, что позволяет исследовать последствия подобной мутации. Для нокаута синтезируют такой же ген или его фрагмент, изменённый так, чтобы продукт гена потерял свою функцию.

то есть добавление в организм гена, которого у него ранее не было. Этот способ генной инженерии также можно использовать для исследования функции генов. В сущности процесс введения дополнительных генов таков же, как и при нокауте, но существующие гены не замещаются и не повреждаются.

локализации продукта гена. Одним из способов мечения является замещение нормального гена на слитый с репортёрным элементом, например, с геном зелёного флуоресцентного белка (GFP). Этот белок, флуоресцирующий в голубом свете, используется для визуализации продукта генной модификации.

изучение условий экспрессии гена. Особенности экспрессии зависят прежде всего от небольшого участка ДНК, расположенного перед кодирующей областью, который называется промотор и служит для связывания факторов транскрипции.

формируют устойчивый спрос на генно-инженерные фармпрепараты и лечебно-косметические средства из растительного и животного сырья.
Среди многих достижений генной инженерии, получивших применение в медицине, наиболее значительное – получение человеческого инсулина в промышленных масштабах.
Активно ведутся исследования по разработке вакцин для профилактики и лечения гепатитов, СПИДа и ряда других заболеваний, а также конъюгированных вакцин нового поколения против наиболее социально значимых инфекций. 

представляет собой длительный и непрерывный процесс с использованием все более точных и предсказуемых технологий.
Например, генетически модифицированные, устойчивые к вредителям. Самыми распространенными ГМ растениями являются культуры, устойчивые к недорогим, наименее токсичным и наиболее широко используемым гербицидам. Возделывание культур позволяет получать более высокий урожай с гектара, избавиться от изнурительной ручной прополки, тратить меньше средств за счет минимальной или беспахотной обработки земли, что, в свою очередь, приводит к снижению эрозии почвы.

для сельского хозяйства, препаратов и продуктов для промышленного и бытового использования, лекарственных препаратов, средств диагностики и реактивов. 
Наиболее развитой является биотехнология молочных продуктов. С использованием микроорганизмов выпускают кефир, сметану, творог, простокваши, казеин, сыры, биофруктолакт, биолакт. С применением ферментов выпускают пищевой гидролизат казеина, сухую молочную смесь для коктейлей и др.
Промышленная микробиология поставляет животноводству по крайней мере три вида важных веществ: кормовой белок или белково-витаминные концентраты (БВК), незаменимые аминокислоты и кормовые антибиотики. Добавление 1 т БВК в корма обеспечивает экономию 7 т фуражного зерна и дополнительное производство 0,8 т свинины или 5 т мяса птицы. Включение 1 т кормовых дрожжей в рацион телят и поросят позволяет экономить 6 т цельного молока.

при выведении новых сортов хлебных злаков и других ценных сельскохозяйственных культур; получать гибриды, которые не могут быть созданы обычным путем скрещивания из-за барьера межвидовой несовместимости. Методом слияния клеток получены, например, гибриды различных видов картофеля, томатов, табака, табака и картофеля, рапса и турнепса, табака и белладонны.
Не менее значительны успехи клеточной инженерии и в работе с животными клетками. Создаются банки замороженных эмбрионов высокопородных животных с последующей их пересадкой обычным животным для их выведения. Отработана технология получения за сезон до 15–20 высокопородных телят от одной элитной коровы путем вживления созданных на основе ее клеточного материала искусственных эмбрионов низкопородным коровам.

В процессе выполнения этих программ уже  прочитано около 5 тысяч генов (полный геном человека содержит 50 – 100 тысяч). Обнаружен ряд новых генов человека.  Генная инженерия приобретает все большее значение в генотерапии, потому что многие болезни заложены на  генетическом уровне. Именно в геноме заложена предрасположенность ко многим болезням или стойкость к ним. Многие  ученые считают, что в XXI веке будет функционировать геномная медицина и генная инженерия.