Что нужно знать о селекции микроорганизмов: основные сведения

Значение и роль в биологии селекции микроорганизмов

К микроорганизмам относятся бактерии, археи, некоторые грибы, протисты. Размер таких организмов, независимо от того, являются они эукариотами или прокариотами, не превышает 0,1 мм.

Для биологии направление имеет большое значение. Благодаря ему появляются и развиваются методы, позволяющие управлять свойствами микроорганизмов, получать новые штаммы, полезные для человека.

Методы селекции микроорганизмов

К текущему моменту учеными разработано три основных метода селекции микроорганизмов: отбор, искусственный мутагенез и генетическая инженерия.

Отбор

Для того, чтобы обеспечить возможность выбора, ученые-селекционеры работают с первоначальным геномом, изменяют его характеристики при помощи таких способов, как:

• конъюгация — перенос определенной части генетического материала при непосредственном контакте двух клеток;
• стимуляция мутаций;
• амплификация — увеличение количества копий интересующего гена.

Получив несколько разных видов, ученые производят отбор по производительности: как правило, селекционеров интересуют штаммы с высокой синтезирующей активностью.

Искусственный мутагенез

Искусственный мутагенез может выступать самостоятельным методом или быть одним из этапов отбора.

Генетическая инженерия

В процессе применения метода выделяют 4 последовательных стадии. Традиционная схема выглядит так:

1. Поиск подходящих генов, вырезание их из донорского генома посредством воздействия рестриктазы — бактериального фрагмента, расщепляющего молекулу ДНК в строго определенных местах.
2. Формирование субстрата, в составе которого закодированная характеристика будет встраиваться в другой геном.
3. Трансформация — введение генетической информации в геном организма-реципиента.
4. Скрининг — выбор организмов с удачно внедренными характеристиками.

Получения одного или нескольких измененных организмов может быть недостаточно. Поэтому в некоторых случаях приведенный порядок действий завершает размножение полученных версий.

Основные направления

Селекция микроорганизмов важна для многих направлений. Среди них:

• медицина;
• фармакология;
• фармацевтика;
• пищевая промышленность;
• животноводство.

Достижениями микробиологов в сфере селекции пользуются в лесном хозяйстве, на горнодобывающих предприятиях.

Где применяется селекция микроорганизмов

Благодаря селекции люди получили некоторые антибиотики, гормоны и стимуляторы роста, обеспечили создание поддерживающих препаратов: к примеру, витаминов и аминокислот.

В винодельческой промышленности, а также в хлебопекарном производстве и на пивоварнях используют дрожжи. А для животноводов выведен особый вид грибов, которые отличаются способностью синтезировать кормовые добавки из компоста.

Трансформированные бактерии используются для увеличения сроков хранения некоторых молочных продуктов. Специальные штаммы созданы для извлечения драгоценных металлов из руд при условии невмешательства человека.