1 / 54

Biotechnol ógia

Biotechnol ógia. Mikroorganizmusok - 2. Bacillusok. Aerob Endosp órás Gram + Változatos környezetben Talaj Növény Állat Ember. Bacillusok. Extremofilek Hő pH. Bacillus licheniformis. Talajban Alkalofil proteáz Mosószerekben Keratin bontás Bacitracin antibiotikum

rufin
Download Presentation

Biotechnol ógia

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Biotechnológia Mikroorganizmusok - 2

  2. Bacillusok • Aerob • Endospórás • Gram + • Változatos környezetben • Talaj • Növény • Állat • Ember

  3. Bacillusok • Extremofilek • Hő • pH

  4. Bacillus licheniformis • Talajban • Alkalofil proteáz • Mosószerekben • Keratin bontás • Bacitracin antibiotikum • Főzött ételben is (!)

  5. Bacillus thuringiensis • Delta endotoxin • Spórában • Kristályos fehérje • Fajspecifikus • Biológiai rovarirtó • szúnyog, légy • molyok • Rezisztens törzsek

  6. Bacillus thuringiensis

  7. Bacillus anthracis • Lépfene kórokozója • Emberben atipikus tüdőgyulladás • Spóra a legellenállóbb • Pánspermia elmélet • Bioterrorizmus

  8. Bacillus natto • Rizsszalmán érlelt szójabab • Fehérjében, vitaminban gazdag = probiotikum • különleges illat • 10 000 tonna/év

  9. Bacillus biotechnológia • Szárított, fagyasztott élelmiszereken • Fermentált élelmiszereken • Gyógyászat • Patogének • Ciklodextrin

  10. Bacillus biotechnológia • Enzimek • Proteázok, lipázok • Celluláz, amiláz • B. subtilis – EtOH gyártáshoz

  11. Bacillus biotechnológia • Enzimek • Proteázok, lipázok • Celluláz, amiláz • Heterológ expressziós rendszerek: Gram +

  12. Pseudomonasok • Aerob • Gram – • Heterotróf • Változatos anyagcsere • Exopoliszacharidok • Exoenzimek • Poláris flagellum • Proton gradiens hajtja • Gepárd 25 testhossz/s • 110 km/óra • Baci: 50-60 testhossz/s • ≈220-250 km/óra

  13. Kommunikáció, kapcsolat a külvilággal • Sziderofórok • Sejt koncentráció függő változások • anyagcsere • génexpresszió • környezetre reagálás, viselkedés

  14. Quorum sensing • Térbeli rendezettség • Rhamnolipidek • Felületaktív vegyületek • Hidrofób szubsztrátok oldatba vitelére jó, pl. olajok

  15. Quorum sensing • Biolumineszcencia • Speciális szervekben felhalmozott szimbionta baktériumok • Világítás, préda csapda

  16. Pseudomonas aeruginosa • Alginát poliszaccharid termelő • Tüdő O2 felvételét gátolja aerob • Gyulladás, folliculitis • Biofilmet képez • Opportunista patogén: legyengült szervezetekben súlyos

  17. Pseudomonas aeruginosa • Állatokat is betegít • Piocianin fluoreszkáló festék: diagnosztikus • Szénhidrogéneket bont aerob, fakultatív anaerob környezetben

  18. Pseudomonas fluorescens • Több flagellum • Nagyon változatos anyagcsere • Biokontroll faj • Fuzárium • Növényevő nematódák • Mechanizmus nem ismert, de hatékony • Bioremediáció

  19. Bioremediáció • Veszélyes vegyületek • Aromás gyűrű • Toluol • Poliaromás szénhidrogének • Poliklórozott bifenilek • Oldalláncok

  20. Pseudomonas syringae • “Ice protein” – extracelluláris fehérje • Jégkristály képződést elősegítő góc

  21. Pseudomonas syringae • Jégkristály kiszúrja a növényi sejteket • P.s. jól megél, növényen léziók

  22. Pseudomonas syringae • Jégeső elleni küzdelem • Halogén (jodid, bromid) sók • P.s. fehérje • Gócképző a felhőben is

  23. Fototróf baktériumok, algák

  24. Fototróf baktériumok, algák

  25. Fototróf baktériumok, algák

  26. Fototróf baktériumok, algák

  27. Fototróf baktériumok, algák • Kedvező környezetben domináns populációk • Magas hőmérséklet • Extrém pH • Extrém tápanyag ellátás

  28. Fototróf biotechnológia • Nitrogén fixálás • heterociszta • Biomassza termelés • Bioremediáció

  29. Fototróf biotechnológia • Napenergia konverzió • Biodiverzitás • Megújuló energia termelés • Vegyipari alapanyagok, pl. glicerin • Bioaktív anyagok:“kék” biotechnológia • Karotinok (pl. β-karotin, astaxantin), omega zsírsavak, enzimek

  30. Szennyvízkezelés Oldott szerves anyagot felveszi, metabolizálja és elengedi CO2 formában. Fototróf biotechnológia

  31. Streptomyces - sugárgomba • Baktérium, de különböző sejtformákkal • Geozmin – földszag • Mikorrhiza • Endo • Ekto

  32. Streptomyces - sugárgomba • Másodlagos anyagcsere termékek = bioaktív anyagok • pl. streptomicin • Heterológ expresszió • helyes protein folding

  33. Streptomyces - sugárgomba • Mikorrhiza = szimbiotikus együttélés • A sugárgomba szénhidrátokat kap • Növény a megnövekedett felület miatt több vizet és ásványi sót kap cserébe • Orchideák • Gabonafélék • Eukaliptusz • Fenyő

  34. Élesztő – Sacharomyces cerevisiae • Eukarióta • “Ember rokona” • Differenciálódott • Sejtciklus • Spóra Mindkettő szereti az édességet Alkoholt csinál illetve fogyaszt

  35. Élesztő – Sacharomyces cerevisiae • Eukarióta • “Ember rokona” • Differenciálódott • glikolízis a citoplazmában • légzés a mitochondriumban • zsírnyagcsere a peroxiszómában • proteolízis a vacuolumban • kromoszómák a nucleusban

  36. Élesztő – Sacharomyces cerevisiae • Élesztő lehet haploid vagy diploid • Haploid/Diploid sejt – mitozissal szaporodik • Diploid sejt stressz alatt meiozissel haploid spórákat gyárt • Haploid “mating” • “a” és “α” a legegyszerűbb szexuális szaporodási modell • “Mating factor”= feromonok • Diploid sejt fennmaradhat, mitozissal szaporodhat

  37. Élesztő • Raktározás • Glikogén • Tipikus eukaryota raktározott tápanyag • Trehalóz • Diszacharid • Vízmegkötő – kozmetikumokban • Nem nagyon édes édesítőszer • Tartósít – nem tudjuk hogyan

  38. Élesztő – Sacharomyces cerevisiae • Sejtfal • Kitin alapváz + glükánok (1,3 vagy 1,6) • Glükoproteinek • Mannoproteinek

  39. Élesztő – Sacharomyces cerevisiae • Sejtfal • Kitin alapváz + glükánok (1,3 vagy 1,6) • Glükoproteinek • Mannoproteinek

  40. Élesztő • “budding yeast” • S. cerevisiae • “fission yeast” • Schizosaccharomyces pombe

  41. Élesztő – biotechnológia • Gyógyszeripar • Hepatitis-B • Interferon • Eukaryota – szerű poszttranszlációs modifikációk (glikozilálás, fehérje jelölés)

  42. Élesztő – biotechnológia • S. cerevisiae= GRAS • Generally regarded as safe • Élelmiszeriparnak előnyös • Változatos anyagcsere • Jól módosítható genom • “E. coli of eukaryotic cells” (James Watson)

  43. Élesztő – biotechnológia • Anaerob fermentáció fő terméke EtOH • Technológiától és alapanyagtól függő termékek

  44. Élesztő – biotechnológia • Bioetanol megújuló energiaforrás • Alapanyag összetétel fontos • Fermentációs paraméterek • Hőmérséklet • Biomassza összetétel • pH, redox potenciál • Mikróba konzorcium összetétel • Gazdaságosság M.o.-n kérdéses sok esetben

  45. Fonalas és kalapos gombák • Eukarióták • Heterotróf • Szaprofita • Parazita • Sejtfal: kitin • Tartalék tápanyag: glikogén

  46. Fonalas és kalapos gombák • Aspergillus niger • Aerob, fonalas, • Spórás gomba • Fekete • Citromsav, glükonsav • Penész / Penicillium • Sokféle • Ochratoxin • Karcinogén • Felhalmozódik

  47. Penicillium chrysogenum • Penicillin • β – laktám antibiotikum (Fleming et al.) • Gram + ellen • Sejtfal épülést gátolja

  48. Penicillium roqueforti Conidiumok P. camemberti Élelmiszeripar

  49. Bioremediáció • Trichoderma reesei • Celluláz, xilanáz • Biológiai növényvédelem

  50. Bioremediáció • Phanerochaeta chrysosporium • Lignint, aromásokat, poliaromásokat is bont • Illékony anyagok: biofilter

More Related