Пользовательский поиск

Потеря плазмид клетками-хозяевами в процессе роста клеточной популяции

Важной особен­ностью кинетического поведе­ния микробных культур, несу­щих плазмиды, является потеря последних клетками-хозяевами и, соответственно потеря закодиро­ванной в них информации, в том числе о чужеродных генах. Этот процесс имеет важное значение, как с точки зрения понимания фундаментальных основ экс­прессии гена, так и с точки зрения практического использования генно-инженерных продуцентов. Потеря микробной популяцией заданного ей чужеродного гена в ряде случаев ограничивает био­технологическое использование этих микроорганизмов и застав­ляет искать пути, исключающие этот процесс.

Продолжение ниже

Ферменты в нетрадиционных средах. Мицеллярная энзимология

Ферменты в естественных условиях работают в водной среде или на границе раздела фаз мембрана — водная среда. Развитие ме­тодов химической ...

Читать дальше...

всё на эту тему


Уменьшение скорости роста клеточной популяции при введе­нии плазмид обусловлено, по-видимому, следующими причина­ми. Первая причина заключается в том, что вынужденная необхо­димость синтезировать белки, не участвующие в ее собственном метаболизме, является дополнительной нагрузкой для клетки, вы­зывающей замедление роста. Вторая фундаментальная причина, приводящая к уменьшению скорости роста (р+) - клеток, — это конкуренция хромосомной и плазмидной ДНК за компоненты, необходимые для протекания их процессов репликации. Действи­тельно, имеются экспериментальные данные, которые показыва­ют, что чем больше в клетке плазмид, тем меньше удельная ско­рость роста популяции. Рассмотрим простейшую кинетическую модель, из которой следует, что конкуренция между хромосом­ными генами и плазмидами за факторы репликации должна при­водить к замедлению роста (р+) - клеток.

В режиме, при котором фактор А является лимитирующим, из уравнения для скорости роста клеток видно, что скорость роста клеток должна падать с увеличением концентрации плазмидных центров, связывающих фактор А, т. е. уменьшаться с ростом чис­ла плазмид в клетке.

Меньшая скорость роста (р+) - клеток по сравнению с (р-)- клетками будет приводить к вытеснению из популяции клеток, несу­щих плазмидные гены. Это один из наиболее мощных факторов, определяющих нестабильность плазмидного гена. Другой суще­ственный фактор связан с процессами мутационного характера, приводящими к удалению плазмид в силу специфической или не­специфической деструкции. Проведем кинетический анализ про­цессов, приводящих к потере плазмидного гена, с целью выясне­ния причины явления.

Сопоставляя результаты рас­чета по уравнениям с экспериментальными, видно, что теоретические кривые доли (р+)-клеток от числа данные эксперимента удовлетворяют N генераций популяции. Проведенный кинетический анализ позволяет дать следующие рекомендации для повышения устойчивости плазмидного чуже­родного гена.

  1. Рекомендуется использовать приемы селективного подавле­ния роста (р-) - клеток. Такой подход является классическим, ши­роко применяется при селекции микроорганизмов и связан, как правило, с введением в плазмиду фактора устойчивости к среде (устойчивости к антибиотику, утилизации ключевого метаболита и др.). Действительно, из уравнения следует, что при се­лективном подавлении роста (р-) - клеток имеем j = 0, = 1 во всем временном интервале.
  2. Стабилизация гена может быть обеспечена за счет регули­рования температурного режима роста популяции. Значение Дц закономерно уменьшается с понижением температуры роста. Таким образом, для стабилизации роста попу­ляции с плазмидами культивирование следует проводить при воз­можно низких температурах, обеспечивающих тем не менее жиз­неспособность клеточной популяции.
  3. Качественно изменить кинетическое поведение плазмидонесущей микробной популяции может метод иммобилизации кле­ток. При иммобилизации клеток, как правило, замедляется их рост, что может приводить к ситуациям, при которых Дц = 0. Время работы плазмидного гена в этих условиях увеличивается.



© Авторы и рецензенты: редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.


 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 

nazdor.ru
На здоровье!
Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проектеКарта сайта β На здоровье! © 2008—2015
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".