Новости

Заказ решебника

Закажи решебник и скоро он будет на сайте

  • Положительные стороны участия в школьных олимпиадах
    Облегчение поступления в университет. Вы можете задать своему ребенку конечную цель всего учебного процесса, тем самым убедив его в необходимости хорошей учебы. Часто родители говорят своим детям, что если они будут плохо учиться, то не смогут приобрести хорошую профессию в будущем, и пойдут в дворники.
  • Особенности питания школьника
    Питание в школе должно быть хорошо организованным. Школьник должен быть обеспечен в столовой обедом и горячим завтраком. Интервал между первым и вторым приемом пищи не должен превышать четыре часа. Наиболее оптимальным вариантом должен быть завтрак ребенка дома, в школе же он съедает второй завтрак
  • Детская агрессия в школе и сложности в процессе обучения
    Между детской агрессией и трудностями в процессе обучения установлена определенная взаимосвязь. Каждый школьник хочет иметь в школе много друзей, иметь хорошую успеваемость и хорошие оценки. Когда это у ребенка не получается, он делает агрессивные поступки. Каждое поведение на что-то нацелено, имеет смысловую
  • Советы психологов родителям
    В любых олимпиадах и всевозможных конкурсах ребенок, прежде всего, самовыражается и самореализовывается. Родители обязательно должны поддерживать своего ребенка, если он увлечен интеллектуальными соревнованиями. Ребенку важно осознавать себя частью общества интеллектуалов, в котором царят сопернические настроения, и ребенок сравнивает свои достигнутые
  • Ребенок отказывается от приема пищи в столовой школы
    Разборчивому ребенку школьная еда может прийтись не по вкусу. Зачастую, это самая распространенная причина отказа школьника от еды. Все происходит от того, что меню в школе не учитывает вкусовые потребности каждого отдельного ребенка. В школе никто не будет исключать какой-либо продукт из питания отдельного ребенка дабы
  • Как родители относятся к школе
    Для того чтобы понять как родители относятся к школе, то важно для начала охарактеризовать современных родителей, возрастная категория которых весьма разнообразна. Не смотря на это большую часть из них составляют родители, которые относятся к поколению девяностых годов, которые отличаются тяжелым временем для всего населения.
  • Школьная форма
    Первые школьные сборы навсегда остаются в памяти каждого из нас. Родители начинают закупать всю необходимую канцелярию, начиная с августа. Главным школьным атрибутом является форма школьника. Наряд должен быть тщательно подобран, чтобы первоклассник чувствовал себя уверенно. Введение школьной формы обосновывается многими причинами.

Рефераты

Уважаемые школьники и студенты! 

Уже сейчас на сайте вы можете воспользоваться более чем 20 000 рефератами, докладами, шпаргалками, курсовыми и дипломными работами.Присылайте нам свои новые работы и мы их обязательно опубликуем. Давайте продолжим создавать нашу коллекцию рефератов вместе!!!

Вы согласны передать свой реферат (диплом, курсовую работу и т.п.), а также дальнейшие права на хранение,  и распространение данного документа администрации сервера "mcvouo.ru"?

Спасибо за ваш вклад в коллекцию!

Всего 19436 рефератов.

Найти

Архебактерии в биокомпьютерах - (реферат)

Дата добавления: март 2006г.

    Архебактерии - первые на Земле, первые в биокомпьютерах?

Архебактерии достаточно давно известны как объект самых разнообразных микробиологических, генетических и биохимических исследований (Stoeckenius et al. , 1979, Sapienza, Doolittle, 1982, Pfeifer, Betlach, 1985). Общепризнанно, что этот интерес связан, прежде всего, с их способностью использовать энергию солнечного света для частичного обеспечения энергетических потребностей внутриклеточных процессов биосинтеза (Katznelson, Lochhead, 1952), а также с уникальными требованиями к ростовым условиям, выраженными потребностью в необычайно высоком содержании хлорида натрия (отсюда название наиболее изученного рода архебактерий - галобактерии).

Таксономические исследования представителей Archaebacteriaпрактически всегда подчёркивали своеобразие и необычность этих микроорганизмов. Новейшие системы классификации, основанные на сопоставлении биохимических и генетических признаков, чаще всего подтверждают обособленность представителей данного таксона как от истинных бактерий, так и от эукариотических микроорганизмов (Woese et al. , 1990, May, Dennis, 1990, Mukohata et al. , 1991, Jochi, Dennis, 1993, Ruepp et al. , 1995, Goldman, Kranz, 1998). В частности, одним из важных таксономических признаков микроорганизмов является состав клеточных мембран. Оказалось, что в отличие от эубактериальных и эукариотических организмов, имеющих липиды на основе спиртов и жирных кислот, липиды архебактерий в основном представлены изопраниловыми эфирами глицерина и синтезируются путём конденсации глицерина с изопреноидными спиртами с числом углеродных атомов 20, 25 или 40 (DeRosa, Gambacorta, 1988).

Многими исследователями высказывалась мысль, что именно архебактерии были основной формой жизни на Земле в первый её период. Одним из важных аргументов в пользу этой идеи может быть то обстоятельство, что представители многих видов архебактерий используют в качестве единственного источника углерода - то есть в качестве ростового субстрата для биосинтеза всех компонентов клеточной массы различные аминокислоты. Как известно, именно обнаружение аминокислот в Космосе и в модельных первичных бульонах - коацерватных каплях - считается важным доводом в пользу возможности зарождения биологической жизни вообще и на нашей планете в частности. Можно предположить, что питательная среда для архебактерий на Земле могла сформироваться на самых ранних этапах биологической эволюции.

Сейчас, по мнению ряда специалистов, продолжение исследований археобактерий требует пристального изучения других таксономически значимых признаков, например, ферментативных реакций новых видов. (Oren, 1994).

К сожалению, на сегодняшний день генетические и биохимические исследования архебактерий, и в частности, галобактерий отличает заметная "однобокость" большинство полученных и охарактеризованных мутантов, а также клонированных структурных и регуляторных участков генов так или иначе связаны с одной, действительно очень интересной биологической системой - системой фоторецепции. Справедливо было бы отметить, что к настоящему времен накоплено довольно много информации и о других клеточных системах представителейArchaebacteria, например, транспорта экзогенных соединений в клетки. Однако эти сведения нельзя считать исчерпывающими. Сказанное относится как к транспорту сахаров веществ, оказывающих сравнительно слабое влияние на рост и функционирование клеточных систем представителей этого таксона, так и к транспорту аминокислот основного источника углерода, азота и энергии. Это обстоятельство, казалось бы, должно было послужить поводом для тщательного изучения особенностей поступления и последующих превращений аминокислот в клетках архебактерий. Тем не менее, данных о проведении подобного рода целенаправленных исследований не появлялось в научной периодике уже несколько лет.

    Скопление соли на берегу Мертвого моря

идеального места для обитания представителей рода Halobacterium. Вместе с тем, по мере расширения использования галофильных бактерий в качестве промышленных продуцентов тех или иных биологически активных соединений (БАС), наблюдается всё более пристальный интерес и к накоплению новых знаний о биохимических и других особенностях этих микроорганизмов. На сегодняшний день наибольший объём информации собран о галобактериях видаHalobacterium salinarium (ранее данный вид носил название H. halobium).

Следует отметить, что, как показали исследования, галобактерии довольно чувствительны к изменениям в соотношениях компонентов ростовых сред. Выше уже отмечалась способность большинства представителейArchaebacteriaрасти на питательных средах с аминокислотами в качестве единственного источника углерода и одного из двух источников энергии - имеется в виду, что вторым источником энергии является фотопроцесс (MacDonald et al. , 1977, Lany 1978). Для выращивания галобактерий в значительных объёмах используются ростовые среды, разнообразные по составу и содержанию компонентов (в зависимости от задач эксперимента), но с двумя обязательными составляющими - хлоридом натрия в высокой концентрации и тем или иным набором аминокислот. Наиболее широко применяемым источником последних, при культивировании галобактерий, являются всевозможные гидролизаты белков (или биомассы) микробного, растительного или животного происхождения. Многие биохимические фирмы выпускают сейчас превосходные препараты белковых гидролизатов с достаточно точно охарактеризованным и воспроизводимым из года в год составом. Подавляющее большинство лабораторий успешно проводит исследования, нарабатывая биомассу на средах с такими препаратами. Идеальным вариантом гидролизата может считаться препарат казаминовых кислот - продукт полного кислотного гидролиза казеина. В ряде случаев используют более дешевые гидролизаты, зачастую с неконтролируемым составом. Применение сред, приготовленных на таких ростовых субстратах, разумеется, оправдано экономически, но в ряде случаев может приводить к невоспроизводимости результатов. В ряде работ отмечалось, что, например, варьирование солевого состава полноценных сред, приводит к изменению уровня накопления биомассы и формы клеток галобактерий (Brown, Gibbons, 1955). В целом, однако, бактерииHalobacteriumна полноценных средах обнаруживают хороший рост. Витамины выступают как стимуляторы на ранних стадиях развития культуры, углеводы являются стимуляторами только при отсутствии лимита по ионам калия. Таким образом, современные галобактерии, унаследовавшие свои уникальные свойства от первых архебактерий, можно, в общем и целом, считать довольно "не привередливыми" в отношении ростовых субстратов.

Особого внимания, на мой взгляд, заслуживает рассмотрение применения синтетических сред, то есть сред с абсолютно чётко заданным аминокислотным и солевым составом. Многие исследователи применяли простую тактику - добавляли в ростовую среду галофилов смесь чистых препаратов аминокислот (Оnishi et al. , 1965). Соотношение концентраций отдельных аминокислот в статьях разных авторов несколько отличалось, отражая, по-видимому, то обстоятельство, что у них не было необходимости оптимизировать данные параметры (Gochnaker, Kushner, 1969). Было установлено, что рост клеток сильно замедляется, если из среды исключить аргинин, валин, лейцин или лизин. При отсутствии метионина и глицерина рост не ухудшался, но заметно снижался уровень красных пигментов в клетках (Kushaza, Kates, 1979). Нуклеиновые компоненты, как оказалось, стимулируют рост только при нехватке в среде источников фосфатов (Оnishi et al. , 1965). Возможно то обстоятельство, что галобактерии сохранили способность самостоятельно синтезировать из нескольких аминокислот большинство необходимых для жизнедеятельности клеток БАС, отражает высокую распространённость именно этих аминокислот в первичном бульоне на Земле.

Совершенно особое значение приобретают синтетические ростовые среды для архебактерий, если они применяются в прецизионных молекулярно-биологических или биохимических исследованиях тех или иных БАС. Такие научно-экспериментальные работы зачастую сопряжены с введением в изучаемые молекулы атомов изотопов. Поскольку довольно часто изотопные метки по азоту или углероду вводят в состав белков именно через введение в ростовую среду меченых аминокислот, несколькими исследовательскими группами было определено "минимальное необходимое" их число и требуемые концентрации. В настоящий момент широко используется ростовая среда, содержащая десять аминокислот: аргинин, валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, серин, тирозин, треонин, фенилаланин (Оnishi et al. , 1965). Потребность бактерий в остальных аминокислотах восполняется за счёт внутриклеточных метаболических превращений, происходящих по известным схемам. Так, по литературным данным [4-13C]-аспарагиновая кислота, как метаболический предшественник метионина, треонина и лизина, не может обеспечить специфического мечения молекул бактериородопсина, а включает13C-метку в этот белок по аминокислотным остаткам ещё и глутамина, пролина, треонина, лизина (Engeihard et al. , 1985). "Перекрёстное" мечение наблюдали и при введении в синтетическую ростовую среду15N-аминокислот: 15N-метка валина обнаруживалась в лейциновых остатках, 15N-лейцин давал 15N-изолейцин, 15N-валин и 15N-глютамин, 15N-фенилаланин давал 15N-триптофан и следы 15N-тирозина (Orechov et al. , 1992).

Скорее всего, все-таки существует принципиальная корреляция между наличием или отсутствием определённых метаболических систем архебактерий, составом ростовых сред для галофильных бактерий и аминокислотным составом "первичного бульона" Земли. Однако, прямого экспериментального пути проверить это предположение на сегодня, к сожалению, нет. Возможно, что дальнейшие исследования помогут его найти. В настоящее время ряд мировых научных центров и лабораторий проявляет значительный интерес к галофильным бактериям как источнику бактериородопсина (БР) - белка с уникальными свойствами, имеющего хорошие возможности для применения в оптоэлектронных устройствах. Следует надеяться, что необходимость получения значительных количеств БР и его мутантных и меченых стабильными изотопами аналогов потребует существенного продвижения по части изучения генетических и биохимических особенностей представителей этого рода архебактерий.

Автор статьи - главный научный сотрудник ФГУП "ГосНИИгенетика", д. б. н. Складнев Д. А

Скачен 611 раз.

Скачать