Биотехнологическое получение аминокислот

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….3
ХАРАКТЕРИСТИКА АМИНОКИСЛОТ…………………………………….4
ПРОДУЦЕНТЫ АМИНОКИСЛОТ…………………………………………..5
БИОСИНТЕЗ АМИНОКИСЛОТ……………………………………………..6
ПРОМЫШЛЕННЫЙ СИНТЕЗ АМИНОКИСЛОТ……………………….10
ПРИМЕНЕНИЕ АМИНОКИСЛОТ…………………………………………12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………..14
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………….15

Весь текст будет доступен после покупки

Современный уровень развития биотехнологии обусловлен общим прогрессом науки и техники, особенно - в течение последних 50 лет. Достаточно отметить лишь такие события, как установление структуры и функций нуклеиновых кислот, обнаружение ферментов рестрикции ДНК и выявление их значения в жизни клеток с последующим использованием в генно-инженерных работах, создание гибридом и получение моноклональных антител, внедрение ЭВМ и компьютерной техники в биотехнологические процессы.
Промышленный биосинтез аминокислот относится к микробиотехнологии. По сути своей микробиотехнология тождественна промышленной (технической) микробиологии. Ее объектами являются микробы – вирусы, включая вироиды и фаги, бактерии, грибы, лишайники, протозоа. В ряде случаев биообъектами являются первичные метаболиты микробного происхождения - ферменты, каталитическая активность которых лежит в основе инженерной энзимологии.
В сравнении с растительными и животными клетками микробы размножаются, как правило, быстрее и, следовательно, у них быстрее протекают все метаболические (обменные) процессы. Относительные преимущества большинства микробов как биообъектов следующие:
1) большая «простота» организации генома,
2) достаточно легкая приспособляемость (лабильность) к среде обитания в естественных и искусственных условиях,
3) выраженные скорости протекания ферментативных реакций и нарастания клеточной массы в единицу времени.

Весь текст будет доступен после покупки

ХАРАКТЕРИСТИКА АМИНОКИСЛОТ
Аминокислоты играют большую роль в здравоохранении, животноводстве и легкой промышленности. По значению для макроорганизма аминокислоты подразделяют на заменимые и незаменимые. К незаменимым относятся те аминокислоты, которые не синтезируются в животном или человеческом организме, они должны быть привнесены с пищей или кормом для животных
К незаменимым аминокислотам можно отнести: аргинин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин.
К заменимым же относятся: аланин, аспарагин, глицин, глутамин, глутаминовая и глициновая кислота, пролин, тирозин, цистеин.
Заменимые синтезируются in vivo из аммиака и различных источников углерода. Микроорганизмы сами синтезируют все необходимые им аминокислоты из аммиака и нитратов, а углеродные скелеты - из соответствующих интермедиаторов.
Исходя из оценки аминокислот, ученые давно стремятся использовать способности микроорганизмов продуцировать заменимые и незаменимые аминокислоты в ощутимых количествах.
Потребность людей в аминокислотах достаточно велика и этим определяется уровень их производства в мире (порядка 500 тыс. тонн в год).
Большинство микроорганизмов и зеленые растения способны синтезировать de novo все двадцать аминокислот. Углеродные скелеты аминокислот образуются из промежуточных продуктов обмена.
Исходным материалом для синтеза аминокислот служат простые промежуточные продукты катаболизма (пируват, 2 - оксиглутарат, оксалоацетат и фумарат, эригрозо - 4 - фосфат, рибозо - 5 - фосфат и АТР). При синтезе большинства аминокислот аминогруппа вводится только на последнем этапе путем трансаминирования. Некоторые аминокислоты образуются в результате ряда превращений других аминокислот, и в этих случаях трансаминирование не требуется.
Белки синтезируются на рибосомах из аминокислот по информации м - РНК, которая переписана с генов ДНК.

ПРОДУЦЕНТЫ АМИНОКИСЛОТ
Специфические ферменты, регулирующие биосинтез аминокислот, широко распространены у бактерий. У грибов, на аминокислотное лимитирование, отмечается некоординированное, параллельное возрастания уровня ферментов, катализирующих реакции биосинтеза различных аминокислот. Этот «общий контроль биосинтеза аминокислот» был также назван «метаболическим интерблоком», или «перекрестнопутевой регуляцией», впервые выявленной у Neurospora crassa в 1965 году М. Карсиотисом и сотрудниками, а позднее - у Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus nidulas и других грибов.
В гиперпродукции отдельных аминокислот культурами Escherichia coli, Serratia marcescens и другие важную роль играют Feedak - репрессия, например, при биосинтезе ароматических аминокислот на последних стадиях.
В любом живом организме аминокислоты расходуются прежде всего на биосинтез первичных метаболитов - ферментных и неферментных белков. Следовательно, кроме биосинтеза аминокислот de novo, возможен другой путь их получения, а именно - из гидролизатов соответствующих белков, в том числе из нативной биомассы микробных клеток.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Е.А. Строев. Биологическая химия. М., Высшая школа, 1986.
2. Н.П. Блинов. Основы биотехнологии. СПБ., Наука, 1995.
3. Л.И. Воробьев. Промышленная микробиология. М., МГУ, 1989.
4. В.М. Беликов. Аминокислоты, их химический синтез и применение. Вестн. АН СССР, 1973.
5. Г.С. Муровцев, Р.Г. Бутенко, Т.Н. Тихоненко, М.И. Прокофьев. Основы сельскохозяйственной биотехнологии. М., ВО Агропромиздат, 1990.

Весь текст будет доступен после покупки