- •Лекція № 1. Основні напрями розвитку біотехнології
- •Біоенергетика
- •Біотехнологія обробки стоків і контроль забруднення води важкими металами
- •Сільськогосподарська біотехнологія
- •Біогеотехнологія
- •Біоелектроніка
- •Біотехнологія в медицині
- •Біотехнології в харчовій промисловості
- •Біотехнологія молочних продуктів
- •Виробництво спиртів і поліолів
- •Виробництво вторинних метаболітів
- •Біотрансформація
- •Виробництво ферментів
- •Виробництво амінокислот, органічних кислот, вітамінів
- •Біоконверсія лігноцелюлозних об'єктів
- •Використання грибів у біотехнології
- •Найпростіші в біотехнології
- •Водорості
- •Рослини в біотехнології
- •Стадії біотехнологічного виробництва
- •Технологія виготовлення поживного середовища для біосинтезу
- •Підтримка чистоти культури
- •Ферментація, будова ферментера
- •Загальні принципи розділення речовин
- •Одержання готових товарних форм препаратів
- •Субстрати для культивування мікроорганізмів з метою одержання білка
- •Лекція № 6. Технологія одержання мікробних ліпідів
- •Мікроорганізми – продуценти ліпідів
- •Лекція № 7. Технологія одержання ферментних препаратів
- •Глибинний метод виробництва ферментів
- •Виробництво ферментів при поверхневому культивуванні продуцентів
- •Іммобілізація ферментів
- •Класифікація носіїв для ферментів
- •Методи іммобілізації ферментів
- •Застосування іммобілізованих ферментів
- •Іммобілізація клітин
- •Ентомопатогенні препарати грибів
- •Вірусні ентомопатогенні препарати
- •Бактеріальні добрива на основі бульбочкових бактерій
- •Виробництво азотобактерину
- •Бактеріальне добриво фосфобактерин
- •Антибіотики для сільського господарства
- •Лекція № 9. Культура клітин рослин
- •Сфери застосування культур рослинних клітин
- •Культури клітин вищих рослин. Історія методу
- •Морфофізіологічні характеристика каллусних тканин
- •Фактори, що впливають на морфогенез in vitro
- •Генетичні механізми, що обумовлюють диференціювання клітин у культурі
- •Суспензійні культури
- •Методики культивування одиночних рослинних клітин
- •Необхідність іммобілізації рослинних клітин, методи
- •Фізіологічні основи переваги іммобілізованих рослинних клітин перед традиційними способами культивування
- •1. Клітини, іммобілізовані в або на інертному субстраті, утворюють біомасу набагато повільніше, ніж зростаючі в рідких суспензійних культурах.
- •2. Крім повільного росту іммобілізація клітин дозволяє їм рости в тісному фізичному контакті одине з одним, що сприятливо позначається на хімічних контактах.
- •Системи культивування іммобілізованих клітин
- •Застосування ізольованих протопластів
- •Способи отримання і культивування протопластів
- •Способи культивування протопластів
- •Злиття протопластів (парасексуальная гібридизація)
- •Види соматичних гібридів
- •Конструювання клітин
- •Клітинна селекція. Методи клітинної селекції
- •Генетичні основи застосування культури клітин в селекційних цілях
- •Типи клітинних культур, які використовуються в селекції
- •Переваги клітинної селекції перед традиційними селекційними методами
- •Мікроклональне розмноження і оздоровлення рослин
- •Фактори, впливають на процес клонального мікророзмноження
- •Етапи мікроклонального розмноження рослин
- •Методи клонального мікророзмноження
- •Оздоровлення посадкового матеріалу від вірусів методами хіміотерапії і термотерапії
- •Створення штучних асоціацій клітин вищих рослин
- •Підвищення продуктивності сільськогосподарських рослин
- •Ендосимбіотичні асоціації
- •Екзосимбіотичні асоціації з водоростями, грибами, азотфіксаторами
- •Методи збереження генофонду. Методика кріоконсервації, способи уповільнення росту
- •Безклітинні системи в біотехнології. Мембрани хлоропластів
- •Одержання фотогальванічних елементів з використанням бактеріальних мембран
- •Безклітинні білоксинтезуючі системи (ббсс)
- •Лекція № 10. Біотехнологія одержання культури тваринних клітин і тканин
- •Культивування клітин. Історія методу
- •Введення клітин у культуру, їхнє походження
- •Характеристика клітин, що культивуються in vitro
- •Поживні середовища й умови культивування
- •Системи культивування клітин
- •Використання культури клітин людини
- •Культивування клітин і тканин безхребетних
- •Культивування органів
- •Гібридизація тваринних клітин. Історія методу
- •Методи створення експериментальних химер
- •1. Агрегаційний – був запропонований практично одночасно й незалежно один від одного Тарковським у Варшаві та Мінц у Філадельфії (1961-1962 р.).
- •2. Ін’єкційний – був розроблений р. Гарднером у 1968 р.
- •Механізм злиття клітин
- •Моноклональні антитіла. Функціональна структура антитіл
- •Одержання моноклональних антитіл
- •Методи аналізу: імуноферментний (іфа), імунолюмінесцентний, імунорадіологічний
- •Радіоактивні мітки
- •Застосування моноклональних антитіл
- •Клонування тваринних клітин. Історія клонування
- •Методи трансплантації ядер
- •Клонування ссавців. Історія клонування
- •Регулювання відтворення сільськогосподарських тварин
- •Суперовуляція
- •Аеробне очищення стічних вод
- •Анаеробні системи очищення
- •Показники забруднення стічних вод
- •Перелік питань які виносяться на підсумковий контроль
- •Література
Оздоровлення посадкового матеріалу від вірусів методами хіміотерапії і термотерапії
Основна перевага клонального мікророзмноження – одержання генетично однорідного, безвірусного посадкового матеріалу. Припущення про можливість відсутності вірусів в меристематичних тканинах хворих рослин вперше було висловлено у 1936 році Чунгом, а пізніше, у 1943 році, і Уайтом. В 1949 році цей факт був підтверджений експериментально. У 1952 році Морелю і Мартену з Національного агрономічного інституту (Франція) вдалося одержат и безвірусні жоржини із уражених рослин.
Структурною основою явища, яке використовується на практиці, служить специфіка побудови точки росту рослин: дистальна її частина, представлена апікальною меристемою, у різних рослин має середній діаметр 200 мкм і висоту від 20 до 150 мкм. В нижніх шарах клітини меристеми, які диференціюються, утворюють прокамбій, що дає початок пучкам провідної системи.
Відомо, що успіх клонального мікророзмноження залежить від меристематичного експланту. При цьому відмічається закономірність: чим більше листкових зачатків і тканин, тим легше проходять процеси морфогенезу, які закінчуються утворенням цілої рослини. Разом з тим, при такому розвитку конусу наростання збільшується ризик швидкого транспортування вірусу по провідній системі. Крім того, навіть невеликий меристематичний експлант може містити віруси, які проникли в клітини в результаті повільного поширення через плазмодесми.
У цілому, ефективність застосування апікальної меристеми в якості методу оздоровлення вражених вірусами рослин може виявитися досить низькою. Знизити ризик попадання вірусів в здорові тканини можна шляхом застосування попередньої термо- або хіміотерапії вихідних рослин.
Метод термотерапії застосовується як в умовах in vivo, так і in vitro і передбачає використання гарячого сухого повітря. Для пояснення механізму звільнення рослин від вірусів в процесі термотерапії існують різні гіпотези. Згідно з однією з них при високих температурах руйнується білкова оболонка і нуклеїнова кислота вірусу. Друга гіпотеза припускає дію високих температур на віруси через метаболізм рослин. При такій температурі починає переважати деградація вірусних частинок, а їх синтез, навпаки, зменшується. Рослини, які піддаються термотерапії, поміщають в термокамери, де температура протягом першого тижня підвищується з 25 до 37С шляхом щоденного збільшення температури на 2 градуси. Всі інші режими обов’язково підтримуються в оптимальному стані: освітленість, висока відносна вологість повітря, певний фотоперіод. Тривалість перебування у термостаті залежить від складу вірусів та їх термостійкості. Якщо для гвоздики досить 10 – 12 –тижневої дії теплом, то для хризантеми цей період перевищує 12 тижнів.
Крім позитивної дії високих температур на звільнення від вірусів, виявлено аналогічний вплив їх на точку росту і процеси морфогенезу деяких цвіткових культур (гвоздики, фрезії) в умовах in vitro. Високі температури збільшують коефіцієнт розмноження на 50 – 60 %, підвищують адаптацію пробірочних рослин до грунтових умов і дозволяють одержати більше безвірусних маточних рослин.
Другий спосіб оздоровлення – хіміотерапія. В поживне середовище, на якому культивують апікальні меристеми, додають препарат вірозолу і концентрації 20 – 50 мг/л. Це противірусний препарат широкого спектру дії. Застосування його дозволяє збільшити кількість безвірусних рослин із 40 % до 80 – 100 %.