Аппаратурное оформление биотехнологического процесса
Вопросами технического обеспечения биотехнологических процессовзанимается биоинженерия. Для различных процессов существует огромноеразнообразие аппаратуры: собственно для процесса ферментации, а такжедля выделения и получения готового продукта. Наиболее сложна и специфична аппаратура для ферментационной стадии. Технически наиболеесложным процессом ферментации является аэробный глубинный стерильный непрерывный (или с подпиткой субстратом). Аппараты для поверхностной и анаэробной ферментации менее сложны и энергоемки.
В современной литературе описаны сотни биореакторов, отличающихся по конструкции, принципу работы и размерам (от нескольких литров до нескольких тысяч кубометров). Многочисленность методов культивирования, чрезвычайное многообразие используемых биологическихагентов привели к огромному разнообразию конструктивных решений, которые зависят от ряда факторов: типа продуцента и среды, технологии имасштабов производства, целевого продукта и пр. Принципиальное отличие биотехнологических процессов от чисто химических заключается:
– в чувствительности биологических агентов к механическим воздействиям;
– наличии межфазового переноса веществ (по типу "жидкость–клетки", "газ – жидкость–клетки");
– требовании условий асептики;
– низких скоростях протекания многих процессов в целом;
– нестабильности целевых продуктов;
|
|
|
– пенообразовании;
– сложности механизмов регуляции биосинтеза.
Рассмотрим некоторые типы ферментационных аппаратов.
Аппараты для анаэробных процессов применяются в процессахконверсии растительного сырья, в том числе растительных расходов, атакже различных других отходов. При метановом брожении для получениябиогаза, а также в ряде других процессов (получения ацетона, шампанских вин) используют ферментационные аппараты (метантенки). Этиаппараты имеют различную конструкцию (от простой выгребной ямы досложных металлических дайджестеров или железобетонных сооружений) и объемы (от нескольких до сотен кубометров). Данные аппаратыоборудованы системой подачи сырья, системой теплообменных труб длястабилизации температуры, несложным перемешивающим устройствомдля гомогенного распределения сырья и биомассы продуцента, газовымколпаком и устройством переменного объема (газгольдером) для сбораобразуемого биогаза.
Аппараты для аэробной поверхностной ферментации широко применяются для производства органических кислот (жидкофазные) и ферментов (твердофазные). Поверхностная жидкофазная ферментация протекает в так называемых бродильных вентилируемых камерах, в которыхна стеллажах размещены плоские металлические кюветы. В кюветы наливают жидкую питательную среду, высота слоя составляет 80–150 мм,затем с потоком подаваемого воздуха среду инокулируют порами продуцента. В камере стабилизируется влажность, температура и скоростьподачи воздуха. После завершения процесса культуральная жидкостьсливается из кювет через вмонтированные в днища штуцеры и поступаетна обработку. При твердофазной ферментации процесс также протекает ввентилируемых камерах, но вместо кювет на стеллажах размещают лотки, в которые насыпают сыпучую твердую среду слоем 10–15 мм. Длялучшей аэрации среды подаваемый в камеру воздух проходит через перфорированное днище лотков.
|
|
|
Аппараты для аэробной глубинной ферментации наиболее сложныкак конструктивно, так и с точки зрения их эксплуатации. Главная задача, возникающая при их конструировании, – обеспечение высокой интенсивности массо- и энергообмена клеток со средой. Массообмен определяется транспортом (переносом) кислорода и других биогенных элементов из среды в микробную клетку и отводом из нее продуктов обмена.
Главным показателем массообменных характеристик ферментатора служит коэффициент массопередачи кислорода, так как кислород является основным лимитирующим фактором аэробных ферментационныхпроцессов. Расход кислорода на образование 1 кг биомассы, в зависимости от типа углеродосодержащего сырья и степени его восстановленности, может составлять от 0,75 до 5,00 кг. Клетки способны утилизировать кислород только в растворенном виде, поэтому необходимо постоянно поддерживать его концентрацию в культуре на уровне, оптимальномдля конкретного продуцента. При этом скорость поступления кислородак клеткам должна превышать скорость его включения в клетки и в околоклеточном пространстве не должно возникать так называемых «концентрационных ям». Кроме этого, концентрации клеток и растворенного субстрата должны быть равномерными по всему объему ферментатора. Поэтому перемешивание является также одним из основных факторов, обеспечивающих требуемую гидродинамическую обстановку в аппарате. При интенсивном перемешивании пузырьки воздуха дробятся в аппарате и, диспергируясь, увеличивают площадь контакта фаз «среда –клетка». Однако очень сильное перемешивание может вызвать механическое повреждение биологических объектов.
|
|
|
К настоящему времени разработано и применяется огромноеколичество разнообразнейших перемешивающих и аэрирующихустройств, и классифицировать их практически невозможно. Наиболееудачна, по нашему мнению, попытка классификации ферментационных аппаратов для аэробной глубинной ферментации по подводу энергии
|
|
|
для перемешивания (Виестур и др.,1986). Согласно этойклассификации аппараты такого типа делятся на три группы по подводу энергии: 1– к газовой фазе (ФГ), 2 – к жидкой фазе (ФЖ), 3 – комбинированный подвод (ФЖГ).
Ферментаторы с подводом энергии к газовой фазе (рис. 7). Ихобщий признак – подвод энергии в аппарат через газовую фазу, котораяявляется ее носителем. Ферментаторы характеризуются достаточно простой конструкцией (отсутствуют трущиеся, движущиеся узлы), высокойэксплуатационной надежностью, но имеют не очень высокие массообменные характеристики (коэффициент массопередачи кислорода менее 4 кг/м3·ч). Данные аппараты представляют собой вертикальную емкость, снабженную газораспределительным устройством одного из известных типов.
Барботажный– газораспределительное устройство данного типаобычно устанавливается в нижней части аппарата; подаваемый сверху через распределительную трубу воздух, пройдя через барботер, насыщаеткислородом толщу среды. Коэффициент массопереноса кислороданевысок, 1–2 кг/м3·ч.
Барботажно-колонный– в нижней части корпуса такого аппаратаустанавливается перфорированная пластина с диаметром отверстий 0,0005м или сопловой эжектор с диаметром сопла 0,004 м.
Барботажно-эрлифтныйаппарат характеризуется наличием внутри одного или нескольких диффузоров («стаканов») или нескольких перегородок для принудительного разделения восходящих и нисходящих потоков циркулирующей жидкости; эти элементы расположены равномерно по сечению аппарата или концентрично.
Газлифтный колонныйферментатор состоит из двух колонн разногодиаметра, соединенных между собой; одна представляет собойбарботажную колонну с восходящим потоком воздуха, другая – циркуляционную с нисходящим потоком. Воздух вводится в нижнюю зонуаппарата, в барботажную колонну; камера, соединяющая колонны вверхней части аппарата, образует большую поверхность контакта фаз.
Трубчатыйаппарат сконструирован по типу теплообменных труб;взаимодействие газа в трубе при высоких скоростях продувки более интенсивное, чем в большом объеме, поэтому массообмен интенсивнее.
Аппарат с плавающей насадкой позволяет интенсифицировать массообмен за счет увеличения поверхности контакта фаз и турбулизациижидкости при работе с большими скоростями подачи газовой и жидкойфаз. В аппарат введены секционные элементы в виде решеток, оборудованных лопастной насадкой; в центре аппарата находится труба, через которую вводится воздух, а жидкая фаза поступает противотокомсверху. Газ, поступая в лопастную насадку, сделанную обычно изполиэтилена, вращает ее; это существенно увеличивает поверхностьконтакта газовой и жидкой фаз.
Ферментаторы с вводом энергии жидкой фазой (рис. 8) наиболеесложны по конструкции и энергоемки, но обеспечивают более высокие посравнению с группой ферментаторов ФГ значения коэффициента массопередачи кислорода, свыше 6 кг/м3·ч. В данных аппаратах ввод энергии осуществляется жидкой фазой, обычно самовсасывающими мешалками или насосами; в последнем варианте жидкость вводится в аппаратчерез специальное устройство (сопло, эжектор, диспергатор). Данныеаппараты также можно подразделить на ряд типов.
Ферментаторы с самовсасывающими мешалками не требуютспециальных воздуходувных машин, так как поступление в них воздухапроисходит в результате разрежения в воздушной камере мешалки, соединенной с воздуховодом и с жидкостью, отбрасываемой лопатками мешалки.
В эжекционных ферментаторах возможна рециркуляция газовой фазы, что экономит субстрат, однако требуется наличие специальных насосов для перекачки газосодержащей культуральной среды. Применениеэжекционного ввода газовых субстратов в ферментатор может интенсифицировать массообмен на порядок.
Струйные ферментаторы (с затопленной или падающей струей)оборудуются мощными насосами, которые забирают культуральнуюжидкость из нижней части аппарата и через напорный трубопроводподводят поток к аэрирующему устройству (по типу шахтного перепадаили напорно-струйные). Струя жидкости под давлением свободно падаетсверху и пронизывает аэрируемую жидкость до дна аппарата. Происходятинтенсивная турбулизация и перемешивание жидкости. Внизу жидкостьвновь засасывается насосом и снова подается вверх аппарата, т. е. возникает замкнутый контур циркуляции. Недостатком данных аппаратов являются потери энергии при перекачке жидкости, трудности проектирования в связи с отсутствием надежных методик расчета конструкций и режимов работы струйных и эжекционных устройств.
Рис. 7. Ферментаторы с подводом энергии газовой фазой (группа ФГ)
а – барботажный: 1-корпус,2-воздухораспределитель, 3-карман, 4-коллектор;
б – барботажно-колонный:1-корпус, 2-рубашка, 3-воздухораспределитель;
в – барботажно-эрлифтный: 1-корпус, 2-диффузор-теплообменник, 3-воздухо-распределитель;
г – газлифтный: 1-корпус,2-диффузор, 3-диспергатор,4-воздухораспределитель, 5-
теплообменник;
д – трубчатый: 1-пеногаситель, 2-емкость, 3-трубы, 4-корпус, 5-распределительная
перегородка;
Рис. 8. Ферментаторы с вводом энергии жидкой фазой (группа ФЖ)
а – с самовсасывающей мешалкой: 1-корпус,2-мешалка, 3-циркуляционный контур-обменник;
б – эжекционный: 1-корпус, 2-насос, 3-эжектор, 4-диффузор-теплообменник, 5-
воздухозаборник;
в– струйный с затопленной струей: 1-эжектор, 2-теплообменник, 3-корпус, 4-насос,
5-рассекатель, 6-труба с насадкой;
г – струйный с падающей струей: 1-теплообменник, 2-насос, 3-корпус, 4-эжектор
Третья группа аппаратов – с подводом энергии газовой и жидкойфазы (группа ФЖГ). Основными их конструкционными элементами являются перемешивающие устройства всех известных типов, а также наличие в совокупности насосов и перемешивающих устройств. Это могутбыть аппараты с группой самовсасывающих мешалок и насосом для перекачивания культуральной жидкости и другие сочетания перемешивающих и аэрирующих устройств. Коэффициент массопереноса кислорода в таких ферментаторах может в принципе иметь любой из известных значений. Ферментаторы периодического действия изгрупп ФЖГ применяют с 1944 г. в промышленности для полученияантибиотиков, витаминов и других биологически активных веществ. Их конструкции обеспечивают стерильность ферментации в течение длительного времени (нескольких суток) при оптимальных условиях для роста и жизнедеятельности продуцента.
Прогресс в области получения клеточных и рекомбинантных культур выдвигает специальные требования к биореакторам. При этом напервый план выдвигаются такие показатели, как стабильность биологических агентов, повышенные требования к асептике, лимитация срезовых условий при перемешивании и др.
Список использованной литературы:
1. Биотехнология. Ю.О. Сазыкин, С.Н. Орехов, И.И. Чакалева – М.: «Академия», 2007 г. – 215 с.
2. Егорова Т. А. Основы биотехнологии: Учеб. пособие для высш. пед. учеб заведений / Т.А.Егорова, С.М.Клунова, Е.А.Живухина. — М.: Издательский центр «Академия», 2003. — 208 с.
3. Катлинский А.В., Сазыкин Ю.О., Орехов С.Н., Чакалева И.И., Курс лекций по биотехнологии / ММА им. И.М. Сеченова, 2005 г. – 150 с.
4. Османов В.К., Лекции по биотехнологии/Ниж ГМА, 2008 г. – 250 с.
5. Основы фармацевтической биотехнологии, Т.П. Прищеп, В.С. Чучалин, К.Л. Зайков, Л.К. Михалева, Л.С. Белова – Ростов н/Д.: Феникс, 2006 г. – 180 с.
6. Тимощенко Л.В., Чубик М. В. Основы микробиологии и биотехнологии: учебное пособие /Л.В. Тимощенко, М.В. Чубик. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. – 194 с.
7. Фармацевтическая биотехнология: учеб. пособие / В.А. Быков (и другие) под общ. редакцией акад. РАМН и РАСНХ, профессора В.А. Быкова – Воронеж: издательство Воронеж. гос. ун-та, 2009. – 439 с.
Интернет ресурсы:
8. www.biotechnolog.ru
9. Биотехнология: генная инженерия, промышленная биотехнология, клеточная инженерия – учебное пособие: [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www. biotechnolog.ru
10. Биоинформатика, геномика, протеомика. биософт, имейджинг: [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.bioinFormatix.ru
11. Интернет журнал «Коммерческая биотехнология»: [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.cbio.ru
12. Общество биотехнологов России им. Ю.А. Овчинникова: [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.biorosinfo.ru Remedium.ru:
13. Профессионально о медицине и фармации [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.remedium.ru
14. Новости GMP – Стандарт GMP – Фармацевтические производства и технологии [Электронный ресурс]. – Режим доступа http://www.gmpnews.ru
15. Ассоциация Российских фармацевтических производителей [Электронный ресурс]. – Режим доступа http://www.arfp.ru
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Северо-Осетинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Лекция №3
Тема лекции:Геномика и протеомика, их значение в поиске новых ЛС. Основы генной и клеточной инженерии. Молекулярные механизмы внутриклеточной регуляции и их использование в биотехнологическом производстве.
Ф.И.О. ассистента: Караева А.М.
по предметубиотехнология
факультет фармация
курс IV, VIII семестр
Лекция №3
Тема лекции:Геномика и протеомика, их значение в поиске новых ЛС. Основы генной и клеточной инженерии. Молекулярные механизмы внутриклеточной регуляции и их использование в биотехнологическом производстве.
Цель лекции:познакомиться с понятиями геномика и протеомика, их возникновением и технологией, а также узнать какое значение имеют геномика и протеомика для создания новых антимикробных фармацевтических препаратов; познакомиться с техникой и методами клеточной и генетической инженерии; изучить методы генетической инженерии при лечении болезней и создании лекарственных средств;изучить и понять механизмы внутриклеточной регуляции и их использование в биопроизводстве; узнать понятия индукция и репрессия, катаболитная репрессия; понять, что из себя представляет аллостерический центр и его функционирование.
План лекции:
1. Геномика
2. Протеомика
3. Геномика и антимикробные фармацевтические препараты.
4. Таргетный скрининг
5. Клеточная и генетическая инженерии
6. Метаболизм микробной клетки и его влияние на биотехнологиюпроизводства лекарственных средств
Оснащение лекции: презентация
Место проведения: аудитория 525
Успехи генетики, молекулярной биологии и биохимии привели кформированию в девяностых годах прошлого века двух новыхфундаментальных дисциплин - геномики и протеомики. Бурное развитие этихдисциплин обеспечивает в наше время прогресс в ряде разделов биотехнологии,в том числе фармацевтической.
Геномика
Название геномика происходит от слова геном, то есть совокупности всехгенов организма. Слово протеомика является производным от протеома – подпоследним подразумевается совокупность всех - структурных и каталитическихбелков в клетке эукариота или прокариота. Обе дисциплины можно считать какбы терминологическим оформлением современного этапа развития,соответственно, генетики и белковой химии, приближающим их к целостнойклетке. И по времени возникновения и в методологическом аспектеглавенствующее значение здесь занимает геномика. Неоднократнодекларировалось, что протеомика базируется на геномике, являясь следующим,после нее этапом познания живого уже на белковом уровне.
Как уже упоминалось в предыдущих лекциях генетика начала XIX векаполучила позднее название формальной, поскольку исследования велись науровне ген-признак (открытие знаменитых основополагающих законовМенделя). Существование гена было постулировано, но материальная егоприрода оставалась неизвестной. В пятидесятые годы ХХ века после появления ибыстрого подтверждения справедливости концепции Уитсона и Крика о двойнойспирали ДНК и о гене как участке ДНК, началось бурное развитиемолекулярной генетики: были установлены размеры отдельных генов,функционально различные участки в гене и т.д. Параллельно биохимиками сучастием генетиков было осуществлено установление матричного механизмабелкового синтеза с передачей генетического кода от ДНК к белку.
Геномика ставит своей задачей полную генетическую характеристикуименно всей клетки: установление количества содержащихся в ней генов и ихпоследовательности, установление количества нуклеотидов в каждом гене, и чтонадо подчеркнуть, их последовательности, установление функций каждого генаприменительно к метаболизму организма или, говоря более общими словами,применительно к его жизнедеятельности.
Иными словами геномика позволяет выразить сущность организма – еговидовые (и даже индивидуальные) отличия от других организмов, егопотенциальные возможности, предвидеть его реакцию на внешние воздействия,зная последовательность нуклеотидов в каждом из его генов и зная число генов.
Минимальные геномы у некоторых видов микроорганизмов состоят изнескольких сотен генов. Геном человека приближается к ста тысячам генов.
Размеры отдельных генов варьируют - примерно от одной тысячи парнуклеотидов и выше.
Таким образом, количество пар нуклеотидов, составляющихиндивидуальный геном измеряется как минимум сотнями тысяч, обычно жемногими миллионами пар нуклеотидов.
Отсюда следует, что для полного знания генома организма надо определить последовательность (sequence) миллионов пар (А-Т, Г-Ц)нуклеотидов. Провести "секвенирование", согласно вошедшему в употреблениевыражению, целого генома можно только при автоматизации соответствующегооборудования. Хранить же полученные данные и пользоваться ими невозможнобез компьютерной техники. Более того, для этого служат специальные базы(банки) данных. Некоторые из них имеют статус международных. Широкуюизвестность имеют базы данных института геномных исследований (США),Гейдельбергского Университета (Германия). Общаясь с такими базами,исследователи, секвенирующие конкретный геном конкретного организма, могутсопоставить свои данные с тем, что уже известно, сделать объективные выводы вотношении своей работы, пополнить базы данных новыми сведениями и т.п.Геномика таким образом, теснейшим образом связана с биоинформатикой,которая базируется на базах данных и компьютерной технике.
Секвенирование сотен миллионов пар нуклеотидов при всей егоавтоматизации требует необычно большого количества исполнителей отдельныхисследований. Хотя, работа их ни в коем случае не является механической, новсе же имеет тенденцию к монотонности. Это привело к дискуссиям онаступившем периоде "индустриализации науки" и потере творческойсамостоятельности ученых.
Необходимо иметь в виду, что разнообразие геномов (попоследовательности нуклеотидов) не исчерпывается признакамипринадлежности организма к определенному биологическому виду. Например, умикроорганизмов в геноме зафиксированы различия между отдельнымиштаммами одного и того же вида, используемыми как продуценты вбиотехнологической промышленности. Такие различия обнаруживаются поразной последовательности нуклеотидов в аналогичных по функциям генах.
Внутривидовые различия в геномах могут обнаруживаться по всейлестнице живых существ, включая человека (в последнем случаеиндивидуальные различия выявляемые при анализе ДНК составляют, вчастности, новый эффективный прием судебной экспертизы).
Таким образом, багаж сведений скапливающихся на базах данных,фактически не может иметь верхней границы.
В настоящее время в качестве ежесуточного итога работы многих десятковлабораторий в разных странах мира секвенируется приблизительно одинмиллион пар нуклеотидов.
Как все, недавно возникшие научные дисциплины, геномикадифференцируется по нескольким направлениям (специализируются,соответственно, и базы данных). Прежде всего, здесь должна быть упомянутаструктурная геномика. Ее задача - идентификация генов с помощьюспециальных компьютерных программ. Ведется поиск открытых рамок
считывания со старт-кодонами и терминирующими кодонами, то естьидентифицируются структурные гены. В результате, изучаемый геномхарактеризуется по молекулярной массе, количеству генов, нуклеотиднойпоследовательности в каждом гене. У прокариот - в геноме-хромосоме, уэукариот - в каждой из хромосом.
Далее, следует назвать сравнительную геномику и соответствующие базыданных. Сравнительная геномика позволяет относительно быстро, связавшись сбазой данных и получив ответ на свой запрос, установить, является лиизученный (по последовательности нуклеотидов) ген уникальным, или он ужебыл идентифицирован в другой лаборатории и сведения о нем поступили на базуданных. Сравнительная геномика позволяет получить сведения о степенигомологии родственных генов (степени гомологии по последовательностинуклеотидов в открытой рамке считывания). Сравнительная геномика даетвозможность при систематической работе в этом направлении получить ответ навопрос об эволюционной близости одного организма другому и на ряд подобныхвопросов, относящихся к фундаментальной биологии. В тоже время здесьзаложены возможности ответа и на вопросы практического характера. Так,например, если ведется поиск ингибиторов данного гена (вернее кодируемого имбелкового продукта) у патогенного микроорганизма с целью создания на ихоснове лекарственных средств, важно знать есть ли ген с такой или близкойпоследовательностью нуклеотидов в организме хозяина. Это позволяет строитьпредположения о степени безопасности создаваемых лекарств. Количествопримеров, демонстрирующих практическую значимость сравнительнойгеномики, может быть очень большим.
После структурной и сравнительной геномики должна быть названафункциональная или метаболическая геномика, как сформировавшаяся научнаядисциплина. Ее целью является установление связи между геномом иметаболизмом, кластерами генов и многоступенчатыми метаболическимипроцессами, отдельными генами и конкретными метаболическими реакциями(здесь также есть специализированные базы данных). Применительно кфункциональной геномике надо отнести понятие так называемых "модельных"организмов - прежде всего это некоторые микроорганизмы, т.е. прокариоты инизшие эукариоты с полностью секвенированным геномом и доскональноизученным метаболизмом, то есть микроорганизмы, у которых прослеженысвязи между генами и кодируемыми этими генами белками - ферментными иструктурными. Примерами таких модельных микроорганизмов могут служитьEscherichia coli (прокариот) и Saccharomyces cerevisiae (так называемые пекарныедрожжи, у эукариот). Сопоставление гена у изучаемого организма с близким постепени гомологии геном у модельного организма позволяет делать заключениеили, по крайней мере, строить предположения о функции гена-объектаисследования. Отсутствие гомологии указывает на необходимости специальногоизучения функций нового гена. Разумеется, это лишь схема хода рассуждений.Число модельных организмов с полностью секвенированным геномом исоотнесением функций генов к фенотипу постоянно растет.
Особое значение применительно к фармации, функциональная геномикаимеет при установлении так называемой существенности отдельных генов. Подсущественностью подразумевается необходимость гена (кодируемого импродукта) для жизнедеятельности клетки. Так при создании антимикробныхлекарственных препаратов именно существенные гены (кодируемые этимигенами продукты) должны быть мишенями для практически ценныхантимикробных веществ. Следует сразу же заметить, что иногда генприобретает значение существенности только в особых условиях, в которыхможет оказаться патогенный микроорганизм, однако, это особые случаи.
Протеомика
Название протеомики как научной дисциплины происходит от словапротеон. По аналогии с геномом протеон означает совокупность всех белковклетки. Возможность оперировать таким понятием и сама его целесообразностьпоявилась в результате успехов генетики и белковой химии.
Если геномика имеет целью получить информацию о всех потенциальныхсвойствах клетки, которые не реализуются на данный момент, например,молчащие гены, то протеомика дает возможность охарактеризовать клеткуименно в данный конкретный момент, зафиксировав все находящиеся в нейбелки. Это, своего рода, моментальная фотография функционального состоянияклетки на уровне ее протеона, то есть совокупности всех ферментных и
структурных белков, которые работают, в отличие от неэкспрессирующихсягенов.
При этом, если геномика появилась прежде всего в результате развитиятехники секвенирования, то для протеомики такую же основополагающую рольиграет техника двухмерного электрофореза - разделение белков в одномнаправлении по молекулярной массе, а в другом по изоэлектрической точке.
Сам по себе этот метод не является новым, однако, в настоящее время он взначительной мере усовершенствован, что позволяет следить в динамике засотнями белков одновременно.
Образно говоря, это как бы киносъемка клетки на молекулярном(белковом) уровне. Кадры своеобразной киноленты последовательно фиксируютнарастание и падение количества индивидуальных белков клетки во времени,например, при ее переходе из одной фазы клеточного цикла в другую; приреакции клетки на изменения внешней среды; отражают посттрансляционныепревращения белков и т.п.
Протеомика позволяет следить за белковыми взаимодействиями. Этоотносится, например, к передаче сигналов от поверхности клетки к факторамизбирательной транскрипции в ядре. С ее помощью может быть преобразована,таким образом, не только технология скрининга иммуносупрессоров но иингибиторов сигнальной трансдукции в целом.
Методы протеомики позволяют получить более полную, всестороннюю,картину взаимодействия с клеткой новых потенциальных антимикробныхагентов. Работы по изучению динамики биосинтеза ферментов вторичногометаболизма у микроорганизмов при использовании протеомики могут бытьпереведены на новый, более высокий уровень. Это непосредственно связано ссовершенствованием продукции многочисленных классов лекарственныхвеществ.
Возвращаясь к связи между протеомикой и геномикой следуетподчеркнуть, что протеомика может быть названа продолжением именнофункциональной геномики. В отличие от геномики, предметом изученияпротеомики являются продукты, кодируемые генами, экспрессирующимися вданный момент.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 1261; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!