Оқу-әдістемелік материалдар №1 басылым 08. 09. 2016 ж 5В070100 «Биотехнология» мамандығының студенттеріне арналған «Биотехнология нысандары»

Патогенді деп басқа организмдерде паразитті тіршілік ететін бактериялар аталады. Бұл бактериялар адамдарда оба (Yersinia pestis), сібір жарасы (Bacillus anthracis), лепра (Mycobacterium leprae), дифтерия (Corynebacterium diphtheriae), мерез (Treponema pallidum), тырысқақ (Vibrio cholerae), туберкулез (Mycobacterium tuberculosis), листериоз (Listeria monocytogenes) және т.б. көптеген ауруларды тудырады. Адам үшін қалыпты жағдайда қауіпсіз немесе тіпті оның терісі мен ішектерінің қарапайым мекендеушілері болып табылатын көптеген бактериялар иммунитеттің бұзылуы немесе ағзаның әлсіреуі кезінде патогендер ретінде көрініс табады.

Сүтқышқылды бактериялар – басты түрде сүтқышқылын қалыптастырумен көмірсуларды ашытатын микроорганизмдер тобы.

Вирустардың құрылысы мен құрамы. Вириондардың (толық вирустық бөліктер) негізгі құрылымдық компоненті болып нуклеокапсид, яғни вирусты ген (ДНҚ немесе РНҚ) орналасқан ақуызды қап (капсид) табылады. Вирустардың көптеген әулеттерінде нуклеокапсид липопротеинді қабықшамен қоршалған. Кейбір вирустардың нуклеокапсиді мен қабықшасының арасында (орто-, парамиксо-, рабдо-, фило- және ретовирустар) вириондарға қосымша қаттылық беретін гликозилирленген матриксті ақуыз орналасқан. Қабықшаның сыртқы қабатын вириондар жасушалық мембранадан бүршіктену арқылы өткенде қалыптастырады. Қабықша ақуыщдары вируспен кодталады, ал липидтер жасуша мембранасынан алынады. Гликозилирленген қосылу ақуыздары пепломералармен байланысады және вирустың жасуша енуінде басты рөл атқарады. Капсидтер және вириондар қабықшалары өздігінен құрастырылу процесі нәтижесінде ақуызды суббірліктердің бір немесе бірнеше түрінің көптеген көшірмесімен қалыптасады. Вирустардың пішіні және вириондар көлеміне қарай айырмашылықтары құрылымдық ақуызды суббірліктердің пішініне, өлшемі мен мөлшеріне және олардың өзара әрекеттесуіне байланысты. Қарапайым генетикалық принциптерге сәйкес, қатаң сақталған түрде вирусты полипептидтерден жинақталған, көптеген морфологиялық суббірліктертен (капсомерлер) тұрады. Ақуызды суббірліктер бір-бірімен байланыса отырып, симметрияның екі түрлі формасындағы капсидтер түзеді: изометриялық және шиыршықты.

Вирустар қабықшасының бетінде морфологиялық анықталған гликопротеинді құрылымдар – пепломерлерді көрсетеді. Суперкапсидті қабықшаның құрамына жасуша текті липидтер (20-35%-ға дейін) мен көмірсулар (7-8% дейін) енеді. Ол екі қабатты липидті биоқабаттың сыртында және ішінде орналасқан жасушалық липидтер мен вирусспецификалық ақуыздардан тұрады. Капсомерлер (пепломерлер) бір немесе бірнеше гомологті немесе гетерологті полипептидті тізбектерден құрастырылған құрылымдық бірліктерден тұрады.

Вирустардың химиялық құрамы басқа тіршілік түрлерінен қарапайымдылығымен ерекшеленеді. Омырқалылар вирусының құрамына геномды ДНҚ немес РНҚ-дан басқа вирион массасының 57-90% құрайтын ақуыздар кіреді. Вирионды ақуыздар мөлшері вирустың құрылымының күрделігіне байланысты кең ауқымда ауытқып отырады. Вирусты геноммен кодталатын ақуыздар ішінде құрылымдық және құрылымдық емес вирусспецификалық ақуыздарды ажыратады.

Көптеген вирустарда құрылымдық вирусты ақуыздар гендердің біріншілік өнімі болып табылмайды, олар полипептид-алғының (предшественник) вирусспецификалық және жасушалық протеазалармен посттрансляционды ыдырауы нәтижесінде қалыптасады.

Құрылымдық емес вирусты ақуыздар болып вирусты геноммен кодталатын, бірақ вирионның құрылымдық бөліміне енбейтін ақуыздар табылады. Олардың біреуі вирусты компоненттердің репликациясында, екіншілері – вириондарды жинақтауға қатысады, үшіншілері қалыпты жасушалық синтезді бұзады.

Вирусты жасушалардың молекулалық массасы 5-200 кД. Қарапайым вирустар (вирустар-сателлиттер, ақаулы вирустар) тек бір ғана ақуыздың синтезін кодтайды, көптеген патогенді вирустар 5-10 ақуыздың синтезін, шешек вирусы, ұшық вирусы сияқты ірі вирустар 200-ге ақуыздардың синтезін кодтайды.

Микроорганизмдердің қоректенуінің екі түрі бар: 1-голозойлы 2- голофидті

Голозойлы қоректенуде тірі организм қатты бөлшектерді арнайы орган арқылы жұтады. Ол ас қорыту жүйесінде қорытылады.

Ал голофидті қоректенуде қоректік заттарды жұтатын арнайы орган болмайды. Олар қоректік заттарды сулы ерітіндіден молекула түрінде сіңіреді. Бұл қоректену өсімдіктер мен микроорганизмдерге тән.

Полимерлі органикалық қосылыстарды микроорганизмдер жұта алмайды және бірден зат алмасуға пайдалана алмайды.

Бұл заттар қарапайым қосылыстарға ыдырауы керек. Микроорганизмдер экзоферменттерді бөле отырып, ыдыратады да сіңіреді.

Су және еріген қоректік заттар сырттан микроб клетка ішіне енуі және зат алмасу өнімдерінің сыртқа шығуы клетка қабығымен, ЦПМ байланысты.Қоректік заттардың енуі және оның сыртқа шығуы клетканың бүкіл бетімен жүзеге асады. Қоретік ортаның заттары суда еритін күйде болуы керек. Себебі олар клеткаға тек еріген күйде ене алады. Ал метаболизм өнімдері клеткадан еріген күйде шығады.

Микроорганизмдердің тағы қоректену типтері:

(Энергия көзі)Хемо: хемолитоавтотрофия

Хемолитогетеротрофия

Хемооргано автотрофия

Хемоорганогетеротрофия

Фото: фотолитоавтотрофия

Фотолитогетеротрофия

Фотоорганоавтотрофия

Фотоорганогетеротрофия

Тотығу-тотықсыздану реакциясы:

Хемолитоавтотрофты(нитрификациялаушы,тионды,сутект бактериялар,ацидофиз темір бакт-лар)

Хемолитогетеротрофты(метанотүзуші архебактер, сутект б-лар)

Хемоорганоавтотрофты(факультативті,метилотрофтылар)

Хемоорганогетеротрофты(көптеген прокариоттар)

Жарық: фотолитоавтотрофты(цианобакт, пурпурлы, жасыл бакт-р)

Фотолитогетеротрофты(кейбір циано бакт, пурпурлы, жасыл )

Фотоорганоавтотрофты(кейбір пурпурлы б-р)

Фотоорганогетеротрофты(пурпурлы,жасыл б-р, галобактер-р, кейбір цианобакт)

Микроорганизмдерге сыртқы қоршаған орта факторларының әсері . Микроорганизмдердің температура, оттегі, орта ph –ына байланысты топтарға бөлінуі.

Микроорганизмдерге әсер ететін фактор 3 топқа бөлінеді:

1-Физикалық фактор. Ең маңызды: температура,ылғалдылық, осмостық гидростатикалық қысым, ультрадыбыстар

2- Химиялық фактор: ортаның реакциясы(ph) , тотығу-тотықсыздану р-я, токсинді заттар, әртүрлі хим.заттардың әсері

3- микроорганизмдердің өзара және өсімдіктермен қарым-қатынасы: антибиотиктер, витаминдер, фагтардың әсері

Температураның микроорганизмдерге әсері: жеке микроорганизмдердің өсу қарқынмен тіршілік ету мүмкіндігін анықтайтын фактор болып табылады. М-дер белгілі бір темп-да өсіп,көбейеді.

Микро-дің өсу қарқындылығын анықтайтын температураның 3 нүктесін бөліп қарауға болады:

1-минимальды 2-максимальды 3- оптимальды

Әр микроорганизм үшін одан төмен болса, микроорг. өсуі жүрмейтін минимальды, тез өсуге әсер ететін оптимальды, және одан жоғары болса, өспейтін максимальды температура тән.

Температура аймақтары кең эвритермалар деп аталады. Ал темп.аймағы өте аз микроорганизмдер стенотермиялар деп аталады.Температураға байлансты микроорг-р 3 үлкен топқа бөлінеді: 1-психрофильдер 2 – мезофильдер 3 – термофильдер

Психрофильдер үшін оптимальды температура 5-12 градус С, бұл топқа: өзен, теңіздерде, мұздарда тіршілік ететін микроорганизмдер жатады. Олардың ферменттері төмен температураға тиімді болады.Олардың клеткалық мембранасында қанықпаған май мөлшері жоғары болады. Осының нәтижесінде олардың мембраналары жартылай сұйық болып қалады. -30 градус С темп-да клеткалар өсуі тоқтайды, бірақ ферменттік реакциялары ақырындаса да, бұл ортада р-лар жүре беруі мүмкін.

Мезофильді микроорганизмдерге температуралық оптимумы 25-37С болатын микроорганизмдер жатады. Бұған: топырақта, суда, ауада, адамдармен жануарлардың орган-де тіршілік ететін микроорг.жатады және бұл топқа сапрофиттілер және патогенділер де жатады.

Термофильдер үшін темп-лық оптимум 40-60градус С құрайды. Тер-ң белок синтезінің механизмдегі жоғарғы темп. Төзімді.

Бұлардың клеткалық мембранасында қаныққан май қышқылы көп болады.Термофильдердің ішінде жоғарғы температураға төзімді термогенді формалары кездеседі. Олар жоғарғы температураға төзіп қана қоймай, жылу шығара отырып, сондай жағдайды өздері туғызады.

Ph факторы ортаның әсері.

Ортаның реакциясы сутек иондарының концентрациясымен сипатталады. Орта реакциясын ph сутек көрсеткішімен анықтайды. Ортаның ph дегеніміз- сутек иондарының концентрациясы. Мысалы, таза судың сутек ионының концентрациясы 10ның -7дәрежесіне тең.Микроорганизм ph әсеріне байланысты 3 топқа бөлінеді: 1.Ацидофильді- ортаның ph –ы 4 тен төмен болғанда тіршілік ететін микроорганизм.(кейбір бацилустар, тиобактериялар, оксидаз жатады) 2.Нитрафильді – олар ортаның рн-ы 4-9 дейін тіршілік ететін көптеген микроорг жатады. 3.Алкалофильді бактер – pн- ы 9 жоғары мәнінде тіршілік ететіндер: бацилус стрептококк, псевдомонодалар

Сутек иондарының микроорганизмге тікелей немесе жанама әсер етеді. Тікелей әсер ететін кезде ол микр. Кл өзіне әсер етеді.Ал жанама әсер еткенде олар ортаның компонентіне әсер етеді. Нәтижесінде клеткаға қоректік заттардың түсуі өзгереді.

Молекулалық оттегі маңызды экол.фактор болып саналады.

Молекулалық оттегіге байланысты микроорганизмдерді бірнеше топқа бөледі:

Тіршілік үшін оттегі қажет ететін микроорган. абригатты аэробтылар д.а. Аэробтылар ішінде оттегі пайдаланатын бірақ ауадағы концентрациясын төмен көлемде ғана жақсы өсетіндер микроаэрофильдер д.а. Аэробтыларға көптеген бактериялармен, саңырауқұлақтар жатады.

Кейбір микроорган. оттегіні пайдаланбайды. Оларды анаэробтылар д.а. Олардың 2 түрі белгілі:

1. Аблигатты анаэробтылар: олар үшін оттегі токсинді әсер етеді.

2. Аэроталирантты анаэробтылар: олар оттегі мен байланыста тіршілігін жоймайтындар

Факультативті аэробтылар және факультативті анаэробтылар бар. Яғни бұлар метаболизмнің аэробты типінен анаэробты типіне өте алатындар және керісінше

Сондықтан олар қоректік заттарды барлық денесі арқылы қабылдайды да, олар клеткадағы керексіз заттарды сыртқа бөліп те үлгереді. Бұл екі процестің екеуі де ете тез жүреді. Қоректік заттарды қабылдау осмос құбылысына байланысты. Өйткені бактериялар клеткасының қабығы жартылай өткізгіш келеді де белгілі қоректік заттарды қажетті мөлшерде ғана жеткізіп тұрады. Микробтар клеткасында болатын заттар ерітіндісі оған белгілі мөлшерде қысым туғызады. Оны осмос қысымы деп атайды. Оның шамасы клеткадағы еріген заттың концентрациясына тығыз байланысты. Егер еріген заттың концентрациясы неғұрлым артық болса, қысым да соғұрлым арта түседі.

Хемотрофтардың ішінде органикалық емес электрондарды(H₂, NH₂, H2S, Fe²⁺және т.б) пайдаланатындарды литотрофтар (гректіңlithos-тас),ал органикалық қосылыстардың электрондарын пайдаланатындардыорганоторфтар деп атайды.

Медициналық микробиология зерттейтін бактериялар гетерохемоорганотрофтарға жатады. Бұл топтың ерекшелігі, көміртегі көзі-энергия көзі болып табылатындығында.

Әр түрлі бактерияларда гететротрофтық дәрежесі біркелкі болмайды. Өлі органикалық заттармен қоректенетін және басқа организмдерге тәуелсіз микроорганизмдер-сапрофиттер(гректіңsapros- шіріген,phitos-өсімдік) және қоректік заттарды макроорганизмнен алуға тәуелді гетеротрофты микроорганизмдерпаразиттер (гректіңparasitos-арамтамақ) деп бөлінеді.

Паразиттерді облигатты және факультативті түрлерге ажыратады. Облигатты паразиттер жасушадан тыс жерде мүлдем тіршілік ете алмайды. Оларға макроорганизм жасушасының ішінде ғана көбейе алатын Rickettsia, Coxiella, Ehrlichia, Chlamidia тұқымдастығының өкілдері жатады.

Факультативті паразиттер, сапрофиттер тәрізді иесінің жасушасынсыз қоректік орталардаin vitro,яғни дәлірек айтқанда организмнен тыс тіршілік етіп көбейе алады.

Бактерияларды in vitroжүйесінде дақылдандыру қоректік орталарда жүзеге асырылады. Жасанды қоректік орталар келесі талаптарға сай болуы тиіс:

1. Бактериялардың барлық тіршілік процестері суда өтетіндіктен кез-келген қоректік ортада жеткілікті мөлшерде су болуы қажет.

2. Гетеротрофтық бактерияларды дақылдандыру үшін ортада органикалық көміртегі көзі болуы керек. Бұл қызметті түрлі органикалық қосындылар атқарады: көмірсулар, аминқышқылдары, органикалық қышқылдар, майлар. Ең жоғарғы энергетика көзі глюкоза болып табылады, өйткені ол ыдырау барысында тікелей АТФ және биосинтетикалық жолдарға қажетті ингредиеннттерге бөлінеді. Бұл мақсатта ақуыздардың жартылай гидролизінің өнімі, поли-, олиго-, дипептидтерден тұратын пептонжиі пайдаланылады. Пептон және де бактериалдық ақуыздарды құруға қажетті аминқышқылдарын жеткізіп отырады.

Штаммдарға қойылатын технологиялық талаптар:

• 
  Ұзақ ферментация жүргізу процесінде өзінің негізгі физиолого- биохимиялық қасиеттерін сақтай алу
  
• 
  Мутациялық әсерлерге, фагтарға, бөтен микрофлорамен (контаминация) ластануға төзімділігі
  
• 
  Адамдарға және қоршаған ортаға зиянсыз болуымен сипатталу керек.
  
• 
  Өсіруде бөтен токсинді зат алмасу өнімдері мен қалдықтардың болмауы
  
• 
  Өнімнің жоғары шығымына және қолайлы технико-экономикалық көрсеткіштере ие болу керек.
  

Биотехнологияда биологиялық ресурстарды сақтау мен көбейтуде өндірістің әртүрлі салаларында қажет болатын продуценттік заттардың жаңа биологиялық нысандарын жасау өте маңызды. Биологиялық нысанның жұмыстық қалпын сақтап тұру, оның өндіргіш белсенділігін қолдап тұру - бұл биотехнологиялық өндірістің негізі, табыстың кепілі.Селекция немесе генді-инженериялық технология жолымен жасалған өнеркәсіптік микроорганизмдер тағы штамдармен салыстырғанда тұрақсыздау, төзімсіздеу, паидалы қасиеттері реверсияға, жоғалуға немесе әлсіреуге оңай ұшырайды; штамдар - аса жоғары продуценттер көбінесе ауксотрофты.Сондықтан өндірістік микроорганизмдерді сақтайды, олардың коллекциялардағы тіршіліктік қабілеті мен өндіргіштік қасиеттерін қолдайды. Коллекцияның міндеті - микроорганизмдердің тіршілік қабілетін қолдау және басқа микрофлорамен ластанудың алдын алу үшін керекті барлық сақтық шараларын іске асырып сақтау; белгілі уақытқа дейін сақтау (патенттік процедура үшін микроорганизмдерді жинауды халықаралық келісім жөніндегі Будапешттік келісім бойынша 30 жылға дейін; Будапешт, 28 сәуір 1977 ж.). Коллекция - бүл арнайы ғылыми бөлім, онда тек генетикалық ресурстар сақталып қана қоймайды, бағалы культуралардың фено- және генотиптік сипаттарын зерттеуді қамтамасыз етеді. Коллекцияларда әртүрлі микроорганизмдер-продуценттерді скринингтеу, сақтау әдістерін жақсарту, қоректік орталарды жетілдіру, криопротекторларды таңдау үшін барлық жағдайлары бар. Бірталай елдердің коллекциялары генофондты сақтау және тиімді пайдалану бойынша, ғылыми-тәжірибелік міндеттерді бірігіп орындау, ынтымақтастық үшін қүрылған ресми жөне ресми емес үйымдарға енеді. Биотехнология молекулярлы-генетикалық зерттеулерге, ДНК-технологияларға сүйенетінін ескерсек, гендер банкісінің ролі, генетикалық

ақпаратының өзін тасымалдаушы ДНК-ні консервациялау маңызы артады.

Мәдени өсімдіктер генофондының коллекциялары өсімдік ресурстарын (түқымдар, егетін материал, т.б.) жинау мен жан-жақты зертгеумен шүғылдануы тиіс. Өткен ғасырдың 1980-жылдары тек өсімдік шаруашылығының Бүкілодақтың ҒЗИ коллекциясында алғашқы материалдық 300 мыңнан аса үлгісі болатын: олар мәдени өсімдіктер түрлері мен тағы түқымдастары. Өсімдіктер мен жануар жасушаларын in vitro жағдайында ұзақ күтім, сақтау олардың бастапқы белгілерінің сақталуына әсер етеді. Өсімдік жасушаларының популяциясында хромосомалардың кейін қайта қүрылуымен, олардың саны өзгеруімен (жасушалармен ядроның бөлінбеуіне қарамастан хромосомалардың еселенуі) митоздық циклдің бүзылулары болуы мүмкін. Хромосомалардың in vitro жағдайында сандарының бұзылуы көбінесе каллустық жасушалар популяциясында байқалады, ал ұзақ пассажда бүл генетикалық өзгерістер жинала береді, бүл ақыр алғанда бастапқы пайдалы касиетінің жоғалуымен, озгеруімен қауіпті. Сұрып линияны in vitro жағдайында сақтау және бастапқы белгілері бар гибридизация жүргізу үшін керекті тозаң; өте сирек және жекелеген түқымдар; өсімдік жасушаларының трансформацияланған гибридтері; зиготалық және сомалық ұрықтар генотипі селекционерді қай уақытта болсын қамтамасыз ету үшін жасушалар мен тіндерді сақтаудың арнайы әдістері болады.

Соған ұқсас жағдайлар жануарлардың эмбриондық жасушалары мен тіндерін сақтағанда да туындайды. Ол түгіл тіндік жасушаларды өсіру құрамы жағынан өте күрделі қоректік заттарды керек етеді . Өсірілетін жануар жасушаларын микоплазмалар, вирустармен ластануы (контаминация) қаупі бар.

Жасушалар мен тіндер культураларының тіршілік қабілетін сақтау және қолдау үшін әуелден негізін қайталап себу әдісі болды. Мысалы, аспоралық бактериялар жаңа қоректік ортаға айына 1-2 рет, споралық бактериялар, актиномицеттер, ашытқы жасушалар мен мицелиалдық өңездер 2-3 айда 1 рет қайталап себіледі. Мүндайда қайталап себу үшін культураларды өсудің стационарлық фазасында пайдаланады,

сонда олар in vitro жағдайында сақтау жағдайын жақсы көтереді. Сонымен бірге қатты ортаға қайта себуге, қараңғыда, 5-20°С-та, вазелин майы астында (0,5-1,0 см қабат) сақтауға тырысады.

Өсімдік тіндерін меристемалар культурасы әдісімен сауықтырған пробиркалық өсімдіктердің кезеңді субклондауы жолымен өсіп келе жатқан коллекциясы түрінде қолдайды. Қайта себусіз (субклондау) кезекті, 1-10°С мен 4000-5000 люкс жарық қарқынында сақтай түрып, 6-24 айға дейін үзартуға болады.

Бірақ организмдерді сақтаудың дәстүрлі әдістері (микроорганизмдерді қайта себу мен пробиркалық өсімдіктерді субклондау) белгілі кемшіліктерге ие. 0-4°С температурада жасушалар бөлінуінің жалғасуы мүмкін, жиі қайта себулер қайтседе керексіз, орынсыз мутацияларға әкеп соғады, бөтен микрофлорамен контаминация қаупі бар, культура өнімділігінің төмендеуі мүмкін (әрбір қайта себуден кейін штамның қызметтік белсенділігіне скрининг жүргізу қажет).Анабиоз жағдайында, алмасу үдерістерінің толық тоқталуында микроорганизмдер, жануарлар мен өсімдіктердің бөлінген жасушалары мен тіндері болу мүмкін. Анабиоздық күй негізі - жасушалардың сусыздануы (қүрғалуы). Сондықтан бағалы қасиеттерін жоғалтпай жасушаларды ұзақ сақтау үшін оларда жүретін метаболиттік үдерістерді, оның ішінде генетикалық қайта құрылуды күрт баяулатуға мүмкіндік жасайтын әдістер ең оңтайлы - бүл лиофилизация мен криоконсервация.

Лиофилизация (лиофилдеу) - бұл вакуумдық жағдайда алдын ала мұздатылған жасушаларды құрғату, онда жасуша ішіндегі су, төмен температура кезінде сұйықтық фазаны айналып өтіп, қатты күйден газдық түрге ауысады. Лиофилдік құрғату бактерияларды, актиномицеттерді, микоплазмаларды, мицелиалдық өңездерді, ашытқы жасушаларын, балдырларды, қарапайымдылар, вирустар, вакциналар, қан плазмасын сақтағанда пайдаланады. Лиофилизацияда тірі жасушалар мұздатылуға, құрғатылу және регидратацияға ұшыратылады, одан кейін олар вакуумдық жағдайда немесе инерттік газ қатысуымен 4-6°С, қараңғыда, тұмшаланған буылтықта немесе флакондарда сақталады; лиофилденген жасушалардың қалдық ылғалдығы 2-6%-ға тең. Буылтықта немесе флакондарда культуралар - 40-60°С-қа дейін мүздатылуын, одан

кейін төмен атмосфералық қысымда, вакуум жағдайында қүрғауға үшырайтынын, жасуша іші мен сыртқы судың мүздалып, буланатынын атап өту керек. Мүндай әдіс мүз кристалдарының механикалық зақымдануынан жасуша іші мен жасуша сырты ортасының осмостық градиентінің қатты айырмасынан жасушалық және жасуша іші мембраналарын ең нәтижелі қорғауға мүмкіндік береді.Лиофилдеу кезінде су шыққанда зақымданулардан жасушаларды қорғау үшін, мембрандық қүрылымдарды түрақтандыру үшін қорғаныс орталарын - сарысу, сахароза, желатин ерітінділерін, майсыз сүтгі пайдаланады. Лиофилдеуге микроорганизмдер культураларын осудің экспоненциалдық фазасының аяғында алады. Лиофилизацияның технологиялық тәртібі әртүрлі нысандар үшін әртүрлі, оңтайлы жағдайлар микроорганизмдердін жануарлар мен өсімдіктер жасушалары мен тіндерінің әрбір тобы үшін бағдарланады.

Криоконсервация (кгуез - аяз, муз) - бүл тіршілік қабілет күйіндегі биологиялық нысандарды, оларды терең мүздатудан кейін, сүйық азотта (-196°С) немесе оньщ буында (-150°С) үзақ ұстау жолымен сақтау. Криоконсервілеу, анабиоз күиін іске асыра, жасушалар популяциясының гендік фонының бүлінуінің толық алдын алады. Осы әдіспен цианобактериялар, шымқай қызыл және жасыл балдырлар, мицелиалдық

өңездер, актиномицеттер, өсімдік және жануарлар жасушалары, гибридомалар, генетикалық түрленген жасушалар сақталады.

Криобанктарды жасау жануарлар мен өсімдіктердің сирек және құрып бара жатқан түрлерінің генофондын сақтау оңтайлы тәсілдерінің біреуі десе болады. Осы күні жасушалардың, тіндер мен ағзалардың терең мұздатылуы, медицинада және мал шаруашылығында кең таралды. Өсімдіктерде басқаша. Өсімдік жасушаларының көлемі үлкен, олардың вакуольдары ірі және суы көп, сондықтан мұздату мен кейін ерітуде қаттырақ зақымданады. Осыған байланысты ұсақ меристемалық жасушаларды, құрғатылған тозаңшаны криоконсервілеу жеңілірек.

Криоконсервілеу үдерісі келесі кезеңдерді қамтиды: жасушалар культурасын дайындау, криопротекторды кіргізу, сұйық азотта бағдарламалы мұздату және сақтау, жылдам еріту, криопротекторды алып тастау, микроорганизмдерді қайта өсіру немесе өсімдіктерді регенерациялау. Культураны дайындау кезеңі — бүл әртүрлі осмостық белсенді заттар (маннит немесе сорбит, 2-6%), аминқышқылдары (көбінесе пролин, ол жасушаларда суда жақсы ұстайды) бар қоректік ортада өсіру. Криопротекторлар - бұл мұздату нүктесін төмендететін заттар, жасуша ішіндегі суды ұстайды және жасушаларды механикалық және осмостық күйзелістен қорғайды. Оларға жатады: диметилсульфоксид (ДМСО) 5-10%, глицерин 10-20%, поливинилпирролидон (ПВП), декстран, полиэтиленгликоль (ПЭГ) (молекулалық массасы 6000).

Сонымен микробтық өсімдік жөне жануар жасушаларын ұзақ сактау үшін ең тиімді және кең колданылатын лиофилдік құрғату мен криоконсервілеу; қайта себу биоматериалды қысқа уақытқа сақтағанда, жүмыстық коллекциялар үшін жиі пайдаланылады .

Балдырлар, құрылымы.

Саңырауқұлақтар.

Су өсімдіктері.

Биотехнология нысаналарына жатады: вирустар, биктериялар және цианбактериялар, балдырлар, қыналар, саңырауқұлақтар, су өсімдіктері, өсімдік және жануарлар клеткалары.

Төмен сатылы өсімдіктерге микроскопиялы кіші организмдер (бір клеткалы және көп клеткалы) және өлшемдері бойынша өте ірі организмдер жатады. Бірақ барлығы ортақ сипатамалары бойынша , яғни дененің вегетативті органдарға бөлшектенбеуі және көбею әдісінің әртүрлілігі бойынша біріктіріледі. Төмен сатылыларға жатады: вирустар, бактериялар, балырлар ( көк жасыл, жасыл, диатомды, қоңыр, қызыл және т.б.), миксомицеттер, саңырауқұлақтар, қыналар. Қорекенуі бойынша олар екі топқа бөлінеді: автотрофтар ( балдырлр, қыналар), фотосинтезге қабілетті, және гетеотрофтар ( вирустар, бактериялар , аз мөлшерде кейбір миксомицеттер және саңырауқұлақтар) қоректенуіне дайын органикалық заттарды пайдаланады. Белгілі даму кезеңінде олар жоғары сатылы өсімдіктерге бастама берді. Олардың бірі жабық тұқымдылар.