Карабинцева Фармацевтическая технология методички / Краткий курс биотехнологии

Получение L-аспарагиновой кислоты

L-аспарагиновую кислоту получают из фумарат аммония с использованием иммобилизированных в полиакриламидном геле клеток E. coli, содержащих аспартат-аммиак-лиазу .

Полученный элюат подкисляют до рН = 2,8 и охлаждают до 15 °С и из него выкристаллизовывается аспарагиновая кислота.

Получение L-аланина

L-аланин получают из L-аспартата с использованием аспартат B-декарбоксилазы, которая синтезиру-

ется микроорганизмами Pseudomones dacunhae, Al-

caligenes faecalis, Achromobacter pestifier. Иммоби-

лизируется в полиакриламидном геле, каррагинане или полиуретане.

Производство витаминов

Производство В2 (рибофлавин):

Продуцент — гриб Eremothecium ashbyii.

Состоит из трех основных стадий:

1)аэробная ферментация — проходит в течение 60– 80 ч при температуре 28–30 °С. Основные ингредиенты питательной среды: соевая мука, кукурузный экстракт, сахароза, хлорид натрия, технический жир, витамины;

2)термолиз и концентрирование — проводят в ва- куум-выпарных аппаратах при температуре 80 °С.

Производство В12 (цианокобаламин).

Продуценты — актиномицеты, метанобразующие, пропионово-кислые и фотосинтетические бактерии, одноклеточные водоросли.

Состоит из двух стадий:

1)культивирование периодическим способом. Основные компоненты питательной среды: глюкоза, казеиновый гидролизат, витамины, неорганические соли, хлорид кобальта. Условия анаэробные, рН 7;

2)экстракция — проводят органическими растворителями, ионно-обменной хроматографией.

Производство В-каротина.

Продуцент — гриб Braneslea trispora.

Основные стадии производства:

1)подготовительная стадия (подготовка посевного материала и питательной среды, стерилизация воздуха). Основные компоненты питательной среды: пшеничная или рисовая мука, растительные масла (хлопковое, подсолнечное, или кукурузное), витамины, антиоксиданты);

2)основная стадия:

—ферментация — проходит при температуре 28–30 °С при интенсивной аэрации;

—термолиз и фильтрация мицелия — проводят при температуре 35±5 °С в течение 15 мин.

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

131

Производство витаминов (продолжение)

Производство витамина D (эргокальциферол).

Продуценты: фитопланктон, бурые и зеленые водоросли, пивные и пекарские водоросли, плесневые грибы.

Основные компоненты питательной среды: углеводы. Необходимые условия для синтеза: ультрафиолетовые лучи и небольшая концентрация азота.

Производство органических кислот

Производство лимонной кислоты:

продуценты: грибы Aspergillus niger, A. wentii.

Основные компоненты питательной среды: меласса, крахмал и глюкозный сироп.

Основные стадии:

—ферментация — проходит при рН 3–4, при хорошей аэрации, при малых концентрациях фосфора;

—фильтрование и очистка методом ионнообменной хроматографией.

Список литературы:

Биотехнология. Принципы и применение: пер. с англ.; под ред И. Хиггинса, Д. Беста, Дж. Джойса. —

М.: Мир, 1988.

Егорова Т. А., Клунова С. М., Живухина Е. А. Осно-

вы биотехнологии. — М.: Academia, 2003. — 208 с.

Промышленная технология лекарств: учеб. для ву-

зов в 2 т. / В. И. Чуешов и др.; под ред. В. И. Чуешова. — Харьков.: МТК-Книга; Изд-во НФАИ, 2002.

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

132

Контрольные вопросы по биотехнологии

1.Биотехнология как наука и сфера производства. История развития биотехнологии. Биотехнология и фундаментальные дисциплины.

2.Биообъекты как средство производства лекарственных, профилактических и диагностических препаратов. Классификация и характеристика биообъектов.

3.Генетические основы совершенствования биообъектов. Традиционные методы селек-

ции.

4.Клеточная инженерия и использование ее методов в создании микроорганизмов и клеток растений.

5.Культура изолированных тканей и клеток растений и животных как метод клеточной инженерии. Технология выделения и культивирования изолированных клеток и тканей. Особенности процесса для животных клеток.

6.Генетическая инженерия и создание с ее помощью продуцентов новых лекарственных средств. Основные принципы технологии рекомбинатной ДНК.

7.Понятие вектора в генетической инженерии. Векторные молекулы на основе плазмидной и фаговой ДНК: плазмиды, космиды, вирусы, бактериофаги. Генетические маркеры.

8.Проблема экспрессии чужеродных генов млекопитающих в микроорганизмах. Экзоны и интроны. Процессинг и слайсинг. Получение гена на основе м-РНК.

9.Инженерная энзимология и повышение эффективности биообъектов (индивидуальных ферментов, комплексов и клеток-продуцентов) в условиях производства. Повышение качества лекарственных препаратов.

10.Методы иммобилизации ферментов (образование ковалентных связей, адсорбция, включение в структуру геля, микрокапсулирование, клатратообразование).

11.Механизмы внутриклеточной регуляции и биосинтез целевых биотехнологических продуктов: индукция и репрессия синтеза ферментов, ингибирование обратной связи, аминокислотный контроль метаболизма, катаболитная экспрессия.

12.Механизмы внутриклеточной регуляции и биосинтез целевых биотехнологических продуктов: регуляция усвоения азотсодержащих соединений, внутриклеточный транспорт и секреция биотехнологических продуктов у микроорганизмов, «суперпродуценты». Сохранение свойств промышленных штаммов микроорганизмов.

13.Условия, необходимые для работы биообъектов в биотехнологических системах. Основные «варианты» биотехнологий. Биотехнологический процесс как базовый, промежуточный или заключительный этап производства лекарственного препарата.

14.Иерархическая структура биотехнологического производства. Первая ступень. Подсистемы типа: биообъект-биореактор, биомасса-сепараторы, экстракторы и т.д.

15.Вторая система построения. Объединение подсистем в функционально единую цепь (участок, цех). Третья ступень построения: последовательность блоков и модулей функциональных участков. Основные и вспомогательные подсистемы.

16.Подготовительные операции при использовании биообъектов микроуровня (подготовка посевного материала).

17.Питательные среды. Классификация и характеристика. Подготовка питательных сред.

18.Подготовка технологического оборудования и воздуха. Стерилизующая фильтрация.

19.Классификация биосинтеза по технологическим параметрам. Принципы организации материальных потоков: периодический, полупериодический, объемно-доливной, непрерывный. Глубинная ферментация. Массообмен. Поверхностная ферментация.

133

20.Требования к ферментационному процессу в зависимости от физиологического значения целевых продуктов для продуцента — первичные метаболиты, вторичные метаболиты, высокомолекулярные вещества. Биомасса как целевой продукт. Требования к ферментационному процессу при использовании рекомбинатных штаммов, образующих чужеродные для биообъекта целевые продукты.

21.Выделение, концентрирование и очистка биотехнологических продуктов. Специфические особенности первых стадий. Общность методов очистки продуктов биосинтеза, оргсинтеза

итрадиционная технология на конечных стадиях получения лекарственных субстанций.

22.Предварительная обработка культуральной суспензии для более полного разделения фаз. Кислотная и тепловая коагуляция. Внесение электролитов.

23.Методы разделения биомассы и культуральной жидкости: флотация, центрифугирование, фильтрование, седиментация.

24.Методы выделения внутриклеточных объектов.

25.Методы выделения и очистки целевого продукта: осаждение, экстракция, адсорбция, хроматография, электрофорез, перекристаллизация.

26.Метод концентрирования целевого продукта: выпаривание, обратный осмос, ультрафильтрация. Мембранное разделение. Методы обезвоживания целевого продукта. Сушка.

27.Стандартизация лекарственных средств, полученных методами биотехнологии. Фасовка, хранение лекарственных субстанций.

28.Контроль и управление биотехнологическим процессом. Общие требования к методам и средствам контроля. Биохимические (ферментативные) методы контроля. Электроды и биосенсоры.

29.Отходы биотехнологического производства. Очистка жидких отходов. Аэротенки. Создание штаммов микроорганизмов с повышенной способностью к деструкции веществ жидких отходов.

30.Унижтожение твердых (мицелиальных) отходов. Очистка выбросов в атмосферу.

31.Единая система обеспечения качества лекарств: GLP, GCP, GMP, GDP, GPP.

32.Биомедицинские технологии. Биотехнология и понимание основ патологии инфекционных, онкологических и наследственных заболеваний. Биопротезирование. Репродукция тканей. Трансплантация тканей и органов. Экстракорпоральное оплодотворение. Генотерапия.

33.Биологическая роль витаминов. Традиционные методы получения (выделение из природных источников и химический синтез). Микробиологический синтез витаминов и конструирование штаммов-продуцентов методами генной инженерии.

34.Производство рибофлавина. Основные продуценты. Схема синтеза и пути интенсификации процесса.

35.Производство витамина В12. Продуценты. Схемы и особенности биосинтеза при использовании различных продуцентов. Методы определения витамина в целевом продукте.

36.Производство аскорбиновой кислоты. Комбинирование биосинтеза и оргсинтеза.

37.Производство эргостерина и витаминов группы Д.

38.Каротиноиды и их классификация. Схема биосинтеза. Стимуляторы каротинообразования. Β-каротин. Образование витамина А.

39.Убихиноны (коферменты Q). Источники получения. Схема производства. Микробиологический синтез пантотеновой кислоты и витамина РР.

40.Антибиотики как биотехнологические продукты. Определение. Особенности антибиотиков. Биологическая роль как вторичных метаболитов. Механизмы защиты от собственных антибиотиков у их суперпродуцентов: защита от suicide.

41.Антибиотики и другие соединения, продуцируемые плесневыми грибами. Особенности строения и цикла развития плесневых грибов.

42.Антибиотики, продуцируемые актиномицетами и бактериями. Особенности строения продуцентов.

43.Биосинтез антибиотиков. Причины позднего накопления антибиотиков. Роль фенилуксусной кислоты при биосинтезе пенициллинов.

134

44.Полусинтетические антибиотики. Цели разработки. Комбинирование орг- и биосин-

теза.

45.Механизмы резистентности бактерий к антибиотикам. Хромосомная и плазмидная резистентность. Пути передачи резистентности в микромире. Факторы, способствующие распространению резистентных штаммов микроорганизмов.

46.Противоопухолевые антибиотики. Механизмы действия. Ферментативная внутриклеточная активация некоторых противоопухолевых антибиотиков. Механизмы резистентности опухолевых клеток к противоопухолевым препаратам.

47.Микроэкология макроорганизма. Виды взаимоотношений макро- и микроорганизма. Пробиотики в борьбе с дисбактериозом. Классификация пробиотиков. Эубиотики.

48.Нормофлоры. Биотехнологическое производство биомассы и получение лекарственных препаратов. Колибактерин, лактобактрин, бифидумбактерин.

49.Препараты транзиторной микрофлоры. Продуценты. Энтерол. Флонивин. Бакти-

субтил.

50.Биотехнологическое производство протеолитических, липолитических и амилолитических ферментов. Определение активности и применение.

51.Технология ферментов внутриклеточных ферментов. Аспарагиназа. Пенициллиназа. Стандартизация целевого продукта.

52.Методы получения аминокислот как лекарственных субстанций. Проышленные продуценты аминокислот. Производство лизина и треонина. Лекарственные препараты, содеражщие аминокислоты.

53.Инсулин. Источники получения. Видовая специфичность. Рекомбинантный инсулин человека. Препараты инсулина.

54.Гормон роста человека. Конструирование продуцентов. Препараты соматотропина.

135

Биотехнологический словарь

Автолиз — разрушение или саморастворение клеток за счет собственных ферментов. Автолизат дрожжевой — продукт, получаемый в результате автолиза прессованных пе-

карских дрожжей (при 60 °С в течение двух суток). Имеет сметанообразную консистенцию и коричневатый цвет. Входит в состав многих питательных сред для выращивания микроорганизмов как источник азотистых веществ и витаминов группы В.

Аденовирусы — одно из семейств ДНК-содержащих вирусов (Adenoviridae), впервые выделенных из аденоидов миндалин детей.

Активатор — белок, связывающийся с оператором и стимулирующий транскрипцию специфического гена или оперона.

Актиномицеты — крупная группа грамм-положительных бактерий, к которой относятся нокардии, актиномицеты с многоклеточными спорангиями, актинопланы, стрептомицеты, мадуромицеты, термоактиномицеты и др. В большинстве своем актиномицеты — обитатели почвы, почти все — аэробы, органотрофы, могут разлагать самые различные природные полимеры, в частности хитин, многие способны к активному антагонизму за счет синтеза антибиотиков.

Актиномицины — антибиотики полипептидной природы, продуцируемые актиномицетами, подавляют синтез нуклеиновых кислот.

Актинофаги — вирусы, поражающие актиномицеты. Наносят ущерб при промышленном получении антибиотиков.

Аллергия — повышенная реактивность иммунной системы организма к повторным воздействиям на него различных аллергенов (микроорганизмов, чужеродных белков и т.д.). При аллергии организм отвечает на специфический аллерген чрезмерной реакцией, повреждающей его собственные клетки и ткани в результате отека и воспаления, спазма и расслабления гладкой мускулатуры. Аллергию рассматривают как патологическое нарушение иммунитета.

Алломоны — сигнально-коммуникативные вещества, вырабатываемые организмом и оказывающие направленное действие на представителей других видов, вызывая у них поведенческие или физиологические реакции, адаптивно выгодные для выделяющего организма.

Аллостерическая регуляция — регуляция активности фермента, осуществляемая эффекторной молекулой, которая связывается с участком в молекуле фермента, удаленным от активного центра.

Аллостерические ферменты — ферменты, изменяющие свою активность в результате присоединения к их регуляторному (аллостерическому) центру вещества-эффектора.

Амплификация — многократное удвоение плазмидной ДНК, приводящее к накоплению большого числа плазмид в клетке. Прием используется в генетической инженерии. Амплификация гена — увеличение числа копий специфического гена в данной клетке.

Антиген — вещество, воспринимаемое организмом как чужеродное и вызывающее специфический иммунный ответ, т. е. выработку антител.

Антигены бактериальные — вещества, входящие в состав бактериальной клетки или являющиеся продуктами ее обмена, обладающие свойствами антигенов. Различают несколько групп бактериальных антигенов: О-антигены (соматические) — все антигены, заключенные внутри клетки, к ним относятся также токсичные термостабильные белки — эндотоксины; Н- антигены (жгутиковые) — белки жгутиков; К-антигены (капсульные) — полисахариды капсулы; а также внеклеточные антигены.

Антигены внеклеточные — продукты жизнедеятельности, выделяемые клетками микроорганизмов в среду и обладающие свойствами антигена (слизь, экзотоксины и др.).

136

Антигенная детерминанта (эпитоп) — часть молекулы антигена, взаимодействующая с антигенсвязывающим центром антитела или Т-клеточного рецептора.

Антисыворотка — жидка составляющая крови, содержащая антитела.

Антитело — белок (иммуноглобулин), синтезируемый В-лимфоцитами в ответ на попадание в организм различных антигенов и специфически с ними взаимодействующий. Основные формы проявления активности антител: агглютинация, преципитация, нейтрализация токсинов, специфическая опсонизация и иммобилизация бактерий, цитолитические реакции с участием комплемента. Антитела — основа сывороток, используемых в медицинской практике в качестве антитоксинов, а также в иммунодиагностике и др.

Антитоксины — антитела, образующиеся в организме под действием токсинов бактериального, растительного, животного происхождения, способные нейтрализовать их повреждающие свойства. Представляют собой иммуноглобулины класса G. Являются действующим началом антитоксинных сывороток, которые получают иммунизируя животных обезвреженными токсинами либо малыми дозами нативных токсинов. Антитоксины нейтрализуют токсины, которые еще не связались клетками организма.

Аттенуированная (ослабленная) живая вакцина — вакцина, приготовленная с исполь-

зованием ослабленных тем или иным способом микроорганизмов.

Аттрактанты — природные или синтезирующие вещества, которые привлекают живые организмы, воздействуя на их хеморецепторы.

Ауксотрофные мутанты — мутантные штаммы микроорганизмов, не способные к синтезу определенных ферментов или веществ.

Аутологичные клетки — клетки, взятые от организма, культивированные и генетически измененные и вновь введенные в организм-донор.

Ацетоновый порошок — белковый препарат, получаемый при выделении белков (обычно ферментов). В процессе его изготовления замороженный материал гомогенизируется в ацетоне при температуре ниже минус 30 °С, что предотвращает автолиз и/или инактивацию ферментов.

Ацидофилин — кисло-молочный продукт, получаемый заквашиванием пастеризованного молока чистой культурой молочно-кислых бактерий Lactobacillus acidophilus. Обладает лечебными свойствами.

Аэрация — подача воздуха при проведении аэробного выращивания микроорганизмов. Может осуществляться путем выращивания микроорганизмов на поверхности твердых, уплотненных и полужидких сред, в тонком слое жидких питательных сред, в жидких средах путем активного перемешивания их на качалках или путем продувания воздуха через питательные среды.

Аэротенк — сооружение для биологической очистки сточных вод. Представляет собой систему проточных резервуаров с активной аэрацией. В аэротенках происходит интенсивное окисление органических веществ микроорганизмов активного ила.

Бактерии — тривиальное название преимущественно одноклеточных микроорганизмов с прокариотным типом строения. Под собственно бактериями подразумеваются одноклеточные или объединенные в организованные группы палочки, кокки, нитчатые формы, неподвижные или со жгутиками, противопоставляя их археям, имеющим также прокариотный тип строения клетки, сходную морфологию и физиологию, но отличающуюся по молекулярнобиологическим признакам.

Бактериолиз — разрушение клеток бактерий с выходом протоплазмы в среду. К фитопатогенным бактериям относятся некоторые псевдомонады, бациллы, микобактерии и т.д.

Бактериолизины — антитела, которые при участии комплементы разрушают клеточную стенку бактерий, вызывая бактериолиз. Бактериолизины специфически связываются с поверхностными антигенами живых бактерий, затем активируют комплемент, под действием которого в стенке бактериальной клетки образуются микроотверстия. Разрушение клеток происходит в результате осмотического шока. Грамотрицательные бактерии чувствительны к действию бактериолизины, грамположительные — нет. Бактериолизины — один из факторов

137

иммунитета при холере и некоторых других заболеваниях. Неспецифический бактериолиз вызывает лизоцим, усиливающий бактерицидное действие бактериолизина.

Бактериофаг — вирус, инфицирующий бактерии. Частицы сложно устроенных бактериофагов имеют головку и отросток. Головка состоит из белковой оболочки и заключенной в ней ДНК или РНК. После прикрепления фага к клеточной стенке бактерий она прокалывается (в этом процессе участвует лизоцим) и нуклеиновая кислота впрыскивается в клетку.

Бактериоцины — низкомолекулярные белки, синтезируемые организмом в ответ на резкое повышение температуры.

Белок одноклеточных организмов — белковые продукты, синтезируемые монокультурой микроорганизмов и используемые в качестве пищевых добавок к рациону животных.

Банк генетический — коллекция клеточных культур, семян, замороженной спермы и т.д., создаваемая с целью сохранения генотипов определенных организмов.

Банк генов — коллекция генов, набор фрагментов ДНК, в котором представлены все гены или часть генов организма. Банк генов представляет собой культуру микроорганизмов (бактерии, дрожжи), в каждую клетку которых введен вектор, несущий один из фрагментов этого набора. Банк генов можно длительное время хранить в замороженном состоянии и по необходимости выделять отдельные микроорганизмы, содержащие фрагменты ДНК с нужными генами, и размножать их. Клонированные гены выделяют из клеток и используют для решения различных задач генетики, медицинской биотехнологии.

Библиотека кДНК — коллекция клонов кДНК, синтезируемых in vitro на матрицах мРНК, происходящих из одной ткани или клеточной популяции.

Бинарное деление — прямое, не связанное с половым процессом, разделение прокариотической клетки на примерно одинаковые по размерам дочерние клетки.

Биодеградация — разрушение загрязняющих веществ, попавших в окружающую среду, с помощью живых организмов.

Биоконтроль — процесс, в котором используются живые организмы для ограничения роста и развития патогенных микроорганизмов.

Биомаркер — биологический признак, который позволяет судить о прогрессировании патологического процесса или об эффективности лечения.

Биомасса — клеточная масса, образующаяся в результате жизнедеятельности живых организмов.

Биообъект — 1) продуцент целевого продукта в процессах биосинтеза биологически активных веществ. 2) Промышленный фермент-биокатализатор процессов биотрансформации.

Биореактор (ферментатор) — устройство, в котором протекают биохимические реакции при участии живых микроорганизмов, клеточных экстрактов или ферментов.

Биосенсоры — измерительные устройства для преобразования биохимического процесса в физический (чаще электрический) сигнал.

Биосинтез (анаболизм, ассимиляция) — образование органических веществ из более простых соединений, происходящее в живых организмах в процессе обмена веществ.

Биофабрика — предприятие, где изготавливаются биологические препараты (вакцины, сыворотки) для диагностики, профилактики и лечения животных.

Биофильтр — сооружение для биологической очистки сточных вод обычно с активной аэрацией. Представляет собой резервуар, наполненный крупнозернистым фильтрующим материалом (шлак, гравий, керамзит) или имеющий специальное подвижное устройство с множеством пластин, дисков и т.п. Сточная вода, проходя через фильтрующий материал, образует на его поверхности биопленку из скоплений микроорганизмов, минерализующих органические вещества сточных вод. Биофильтры используются также для очистки газовых сбросов в промышленности.

Блоттинг — перенос разделенных молекул из одной среды (геля) на твердый носитель (бумагу или нитроцеллюлозный фильтр).

Бокс Прибнова — нуклеотидная последовательность у прокариот, расположенная за 10 нуклеотидов до сайта инициации транскрипции, которая состоит из 6 нуклеотидов: ТАТААТ.

138

Бокс Хогнесса — нуклеотидная последовательность у эукариот, расположенная за 25 нуклеотидов до сайта инициации транскрипции, которая состоит из 8 нуклеотидов.

БПЛ (сокр. от β-пропиолактон) — (СН2)2СО — химическое вещество, используемое для стерилизации жидкостей, помещений, а также для стерилизации вакцин, различных трансплантантов тканей и др. нестойких билогических материалов. Вызывает гибель большинства микроорганизмов и их спор. Микробиоцидный эффект БПЛ обусловлен химическим связыванием его с белками, жирными кислотами и углеводами клетки.

Брожение — анаэробный метаболический процесс превращения органических веществ, при котором АТФ образуется за счет субстратного фосфорилирования, а продукты расщепления субстрата могут одновременно служить как донорами, так и акцепторами водорода. К брожению способны животные, растения и многие микроорганизмы, для некоторых из них это единственный способ существования. Брожение может быть спиртовым, молочно-кислым, масляно-кислым, муравьино-кислым, пропионово-кислым и др.

БЦЖ — русифицированное сокращение «BCG», бацилла Кальметта и Герена, живая ослабляющая культура микобактерий туберкулеза, используемая для иммунизации людей против этого заболевания. Разработана франц. микробиологами А.Кальметтом и К.Гереном в

1921 г.

Вакцина — препарат живых аттенуированных или убитых микроорганизмов, отдельных антигенных компонентов микробных клеток, применяемый для иммунизации человека и животных.

Варбурга аппарат — прибор для изучения метаболизма живых организмов манометрическим методом.

Вирулентность — характеристика патогенности микроорганизма.

Вектор — самореплицирующаяся молекула ДНК, используемая в генной инженерии для клонирования нуклеотидных последовательностей и переноса генетического материала в ор- ганизм-реципиент.

Вироиды — инфекционные агенты, состоят из кольцевой одноцепочечной молекулы РНК (содержат примерно 360 нуклеотидов, мол. масса 120–150 кДа). Вироиды не имеют полной генетической информации для самовоспроизведения.

Вирулентность — 1) сложное свойство болезнетворности данного микроорганизма, складывающееся из инфекционности, инвазивности, патогенности; 2) количественное выражение болезнетворности данного микроорганизма в отношении определенного вида животного или растения.

Вирусы — неклеточные формы жизни, способные проникать в определенные живые клетки и размножаться только внутри этих клеток. Вирусы обладают собственным генетическим аппаратом. Существуют в двух формах: покоящейся, или внеклеточной (вирионы), и репродуцирующейся, внутриклеточной. Делятся на простые и сложные.

Время генерации — время, за которое в популяции одноклеточных организмов удваивается число клеток.

Вторичный метаболит — вещество, не являющееся обязательным для роста и функционирования клетки, но синтезирующееся в стационарной фазе роста и обычно участвующее в защите клеток или микроорганизмов от тех или иных воздействий.

Гамма-глобулины — фракция белков плазмы крови человека или животных, обладающая наименьшей электрофоретической подвижностью. В медицинской практике — препараты с высоким содержанием антител против определенных возбудителей, получаемые фракционированием сыворотки крови человека или животных, иммунизированных соответствующими антигенами.

Ген — транскрибируемый участок хромосомы, кодирующий функциональный белок или транспортную ДНК (рибосомальную РНК).

Гены «домашнего хозяйства» (гены house keeping) — набор основных структурных ге-

нов, обеспечивающих жизнедеятельность клетки.

Ген «самоубийства» (suicidi-ген) — ген, вызывающий при определенных условиях гибель собственной клетки.

139

Генетическая инженерия — раздел молекулярной биологии, связанный с целенаправленным конструированием новых, не существующих в природе, сочетаний генов с помощью генетических и биохимических методов.

Генетическая карта — схема, указывающая на число хромосом и последовательность расположения генов в хромосомах, сайтов рестрикции геномов.

Генетический код — система записи генетической информации в виде последовательности нуклеотидов, в котором каждые три нуклеотида, составляющие кодон, кодируют одну аминокислоту. Состоит из 64 кодонов, кодирующих все 20 аминокислот и три терминирующих кодона.

Ген-кандидат — структурный ген в геноме человека, мутация в котором лишь предположительно до получения доказательств является причиной конкретного заболевания.

Ген-маркер (селективный ген) — ген с известной хромосомной локализацией, имеющий такое четкое фенотипическое проявление , как устойчивость к антибиотику, ферментативную активность и т.д.

Ген-мишень, таргет (Target-gene) — 1) клонированный ген, 2) ген, подверженный специфическому воздействию, 3) ген, интересующий исследователя.

Генная иммунизация — индукция у организма иммунного ответа без введения антигена, путем включения в клетки гена, кодирующего белок-антиген.

Генная терапия (генотерапия) — лечение наследственных заболеваний прямым воздействием на ген.

Генная терапия ex vivo — введение гена в изолированные клетки больного, которые после культивирования и трансформации вводят в организм больного с помощью трансфузии, инфузии или инъекции с целью устранения генетических дефектов.

Генная терапия in vivo — введение гена непосредственно в ткань или орган больного с целью устранения генетического нарушения.

Генная терапия с использованием клеток зародышевой линии — введение гена в оп-

лодотворенное яйцо или клетки эмбриона на ранней стадии, при этом чужеродный ген оказывается в ядрах всех клеток развивающего организма, в том числе и половых, и изменяет его фенотип.

Генная терапия с использованием «антисмысловых» последовательностей — лече-

ние in vivo генетического заболевания путем блокирования синтеза белка включением в геном нуклеотидной последовательности, комплементарной специфической мРНК.

Генная терапия соматических клеток — введение гена в клетку, отличную от половой, с целью коррекции генетического дефекта.

Ген-регулятор — ген, кодирующий белок-репрессор, который связывается с оператором и регулирует транскрипцию «своего оперона».

Геном — совокупность генов гаплоидного набора хромосом данного организма. Геномная библиотека (банк генов) — набор клонированных фрагментов ДНК, в сово-

купности составляющих индивидуальный (групповой, видовой) геном.

Геномика — наука, изучающая законы формирования и развития геномов различных организмов.

Генотип — совокупность всех генов организма (действующих и репрессированных), включая внеядерные (хлоропласты, митохондрии, плазмиды).

Генофонд — 1) в генетике общий состав и число генов всех особей, составляющих популяцию, вид микроорганизмов или других живых существ;

2)в экологии вся совокупность видов живых существ либо в масштабах планеты, либо в

ееотдельных регионах, экосистемах.

Гибридизация — отжиг двух полинуклеотидных цепей из разных источников (определяемой ДНК и ДНК/РНК зонда) с образованием ДНК/РНКили ДНК/ДНК-гибридов, стабилизированных водородными связями.

Гибридизация молекулярная — образование комплексов между цепями нуклеионовых кислот в результате взаимодействия комлементарных нуклеотидов. Метод используется для идентификации микроорганизмов.

140