Тема 8. Генная инженерия. Основные принципы технологии рекомбинантной ДНК. — КиберПедия 

Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...

Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...

Тема 8. Генная инженерия. Основные принципы технологии рекомбинантной ДНК.

2017-06-03 541
Тема 8. Генная инженерия. Основные принципы технологии рекомбинантной ДНК. 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Цель: сформировать у студентов знания по основам генной инженерии.

 

Задачи обучения:

- углубить и закрепить знания по теме занятия;

- сформировать у студентов практические навыки

- проверить эффективность и результативность самостоятельной работы студентов над учебным материалом.

Основные вопросы темы:

1. Генная инженерия (технология получения рекомбинантной ДНК). Возможности генной инженерии в создании новых продуцентов лекарственных средств и новых биологически активных структур.

2. Основные принципы технологии рекомбинантной ДНК.

3. Конструирование векторов на основе плазмидной или фаговой ДНК. Методы получения компетенных клеток микроорганизмов (прокариот и эукариот).

4. Рестриктазы. Специфичность рестриктаз.

5. Лигазы. Включение вектора с чужеродным геном в компетентные клетки. Условия обеспечения экспрессии гена и стабильности чужеродного белка.

6. Методы идентификации и изоляции клонов с рекомбинантной ДНК.

7. Направленный мутагенез (in vitro) и его значение при конструировании продуцентов.

8. Техника безопасности при работе с генно-инженерными штаммами на производстве (безопасность на «генетическом» и «физическом» уровнях).

 

Форма проведения: практическое занятие

Методы обучения и преподавания: малые группы, дискуссия, презентации

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Н.К.Жакирова, Т.Б.Байзолданов, З.Б.Сакипова. Основы фармацевтической биотехнологии, Уч. пособие, Алматы КазНМУ,Эверо, 2005 – 223 с.

2. Т.П. Прищеп, В.С. Чучалин, К.Л. Зайков, Л.К. Михалева, Л.С. Белова «Основы фармацевтической биотехнологии.» Уч. пособие 2005 – 252 с.

3. Биотехнология Уч. пособие (под редакцией Н.С. Егорова) – М. 1987.

4. Биотехнология. Ю.О. Сазыкин, С.Н. Орехов, И.И. Чакалева – М.: «Академия», 2007. – С.3-8; 14-24.

5. Фармацевтическая биотехнология: рук. к практ. занятиям: учеб. пособие / С.Н. орехов; под ред. В.А. Быкова, А.В. катлинского. – м.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – С. 7-21.

Дополнительная:

1. Биотехнология микробного синтеза (Под ред. Бекера М.Е.) – Рига – 1980.

2. Биотехнология. Принципы и применение. Пер. с англ. / Под ред. И. Хиггинса, Д. Беста, Дж. Джонса. - М.: Мир. - 1988, 480 с.

Вопросы для самоконтроля.

ТЕСТЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1. Азотистые основания соответствуют ДНК:

а) аденин

б) гуанин

в) тимин

г) цитозин

д) урацил

2. Азотистые основания соответствуют РНК:
а) аденин

б) гуанин

в) тимин

г) цитозин

д) урацил

3. Структурные гены, которые разделены кодирующими областями называются:

а) интроны

б) экзоны

в) кодоны

4. Уникальная пространственная структура молекулы РНК определяет:

а) процесс репликации

б) генотип

в) фенотип

г) характер взаимодействия с другими молекулами и внешними условиями

д) локализацию молекулы РНК

5. Сплайсинг:

а) вырезание из предшественников мРНК экзонов и ковалентное соединение интронов с образованием зрелых молекул мРНК

б) вырезание из предшественников мРНК интронов и ковалентное соединение экзонов с образованием зрелых молекул мРНК

в) синтез зрелых молекул тРНК путем сшивки отдельных нуклеотидов «торец в торец»

г) вырезание из предшественников мРНК интронов и их ковалентное соединение с образованием зрелых молекул мРНК

 

Задания для самостоятельной работы по изучаемой теме (выполнить письменно):

1. Завершите определения:

ДНК – это _____________________________________________________________

Транскрипция – это _____________________________________________________

Трансляция – это _______________________________________________________

Репликация – это _______________________________________________________

Гены – это _____________________________________________________________

Пульс – это _____________________________________________________________

Электрофорез – это _______________________________________________________

Денатурация – это _______________________________________________________

Ренатурация – это _______________________________________________________

Генотип – это ___________________________________________________________

Фенотип – это ___________________________________________________________

Сайты – это _____________________________________________________________

Экзоны – это ____________________________________________________________

Интроны – это ___________________________________________________________

Сплайсинг – это __________________________________________________________

Антикодон – это __________________________________________________________

Кодон – это ______________________________________________________________

Оперон – это _____________________________________________________________

 

2. Ответьте на вопросы (в рабочих тетрадях):

2.1. Чем РНК отличается от ДНК?

2.2. Почему РНК существует в вид одной цепи?

2.3. Какие азотистые основания соответствуют ДНК и РНК и какие пары они образуют?

 

Тема 9. Инженерная энзимология. Иммобилизация ферментов.

Цель: углубить знания по инженерной энзимологии. Иммобилизация ферментов. Классификация носителей для ферментов. Методы иммобилизации ферментов.

 

 

Задачи обучения:

- углубить и закрепить знания по теме занятия;

- проверить эффективность и результативность самостоятельной работы студентов над учебным материалом.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Н.К.Жакирова, Т.Б.Байзолданов, З.Б.Сакипова. Основы фармацевтической биотехнологии, Уч. пособие, Алматы КазНМУ,Эверо, 2005 – 223 с.

2. Т.П. Прищеп, В.С. Чучалин, К.Л. Зайков, Л.К. Михалева, Л.С. Белова «Основы фармацевтической биотехнологии.» Уч. пособие 2005 – 252 с.

3. Биотехнология Уч. пособие (под редакцией Н.С. Егорова) – М. 1987.

5. Биотехнология. Ю.О. Сазыкин, С.Н. Орехов, И.И. Чакалева – М.: «Академия», 2007. – С.3-8; 14-24.

6. Фармацевтическая биотехнология: рук. к практ. занятиям: учеб. пособие / С.Н. орехов; под ред. В.А. Быкова, А.В. катлинского. – м.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – С. 7-21.

 

б) Дополнительная:

5. Биотехнология микробного синтеза (Под ред. Бекера М.Е.) – Рига – 1980.

6. Биотехнология. Принципы и применение. Пер. с англ. / Под ред. И. Хиггинса, Д. Беста, Дж. Джонса. - М.: Мир. - 1988, 480 с.

 

Решите задачи.

 

Задача № 1.

Ферменты — биологические катализаторы биохимических реакций в живых клетках.

1. Назовите основные свойства ферментов, сравните со свойствами небиологических катализаторов.

2. Активный и аллостерический центр фермента.

3. Биообъекты-биокатализаторы.

4. Классификация ферментов и катализируемых реакций.

Задача № 2.

Фермент липаза почти не синтезируется грибом Asp.awamori на среде без индуктора, добавление жира кашалота усиливает биосинтез фермента в сотни раз. При добавлении же в среду крахмала и при полном исключении минерального фосфора интенсивно синтезируется фосфатаза.

1. Какие факторы, влияющие на биосинтез ферментов, ВЫ знаете?

2. Что произойдет при биосинтезе aльфа-амилазы культурой Asp.oryzae в случае замены сахарозы (как источника углерода) на крахмал, добавления солодового экстракта (из проросших семян злаковых), или при повышении концентрации основных элементов питательной среды на 50%?

3. Какими двумя способами может быть определен оптимальный состав питательной среды для каждого продуцента?

4. Каким образом и для чего принято определять активность ферментного препарата?

5. Какой класс ферментов зависимости от катализируемых реакций составляет основную часть среди ферментов, получаемых промышленным способом?

 

Задача № 3.

Поверхностный метод культивирования продуцентов ферментов.

а. При поверхностном методе культура растет на поверхности твердой или жидкой питательной среде? За счет чего обеспечивается аэрация при этом способе?

б. Основные преимущества поверхностной культуры.

в. Виды посевного материала при поверхностном культивировании продуцентов ферментов.

г. Схема очистки при поверхностном культивировании продуцентов ферментов.

д. Стандартизация ферментного препарата, определение.

 

Задача №4.

Рассмотрим процесс биотрансформации дигитоксина в дигоксин за счет дегидроксилирования углерода-12.

1. Применяются ли при этом иммобилизованные ферменты? Биообъект-биокатализатор, источники получения

2. Цели и преимущества использования иммобилизованных клеток растений в качестве биокатализатора в данном процессе

3. Реакции, катализируемые биокатализатором

4. Носители для иммобилизации. Методы имобилизации биокатализатора

5. Виды биореакторов для процесса с применением иммобилизованного биокатализатора.

Задача №5.

Ферменты - вещества белковой природы и поэтому неустойчивы при хранении. Кроме того, ферменты не могут быть использованы многократно из-за трудностей в отделении их от реагентов и продуктов реакции. В 1916 году Дж.Нельсон и Е.Гриффин адсорбировали на угле инвертазу и показали, что она сохраняет в таком виде каталитическую активность.

1. Изобретение какого процесса воздействия на ферменты с целью повышения их устойчивости и возможности многократного применения произошло в 1916г?

2. Преимущества иммобилизованных ферментов перед нативными.

3. Основные к требования носителям для получения иммобилизованных ферментов.

4. Классификация носителей для получения иммобилизованных ферментов.

5. Перечислите наиболее распространенные носители из класса углеводов, известные вам. Назовите основные достоинства и недостатки белков в качестве носителей для иммобилизации ферментов, наиболее часто применяемые с этой целью белки.

 

Задача № 6.

Ощутимый вклад процессы иммобилизации ферментов и клеток внесли в тонкий органический синтез, в анализ, в медицину, в процессы конверсии энергии, в пищевую и фармацевтическую промышленности.

1. Общие направления и достижения применения иммобилизованных ферментов в пищевой промышленности.

2. Общие направления и достижения применения иммобилизованных ферментов в медицине.

3. Преимущества иммобилизованных клеток перед иммобилизованными ферментами, перед свободными клетками.

4. Какие клетки подходят для иммобилизации? Одностадийные и полиферментные реакции.

5. Химические и физические методы иммобилизации клеток, возможности применения.


Поделиться с друзьями:

Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьше­ния длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...

Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...

Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...

История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.032 с.