Генетика микробов и молекулярная биология

Наши новые знания в области генетики и молекулярной биологии получены в процессе исследования микробных систем, и нет сомнения в том, что исследования, использующие микроорганизмы, дополнят наши знания важными и цепными данными. Такая информация будет играть важную роль в выборе подходящих штаммов микроорганизмов для коммерческих процессов ферментации, производства усовершенствованных бактериальных и вирусных вакцин, прослеживания эпидемий и выбора антибиотиков с целью лечения болезни, для определения молекулярной структуры и деятельности живых клеток. Большое значение в ближайшем будущем могут приобрести действительное строение и деятельность биологических молекул. Mills, Kramer, Spiegelman (1973) определили последовательность нуклеотидов в спирали РНК бактериофага и их последовательность в комплементарной спирали, образуемой во время репликации. Важный и уникальный момент этого исследования заключается в том, что биологически активный РНК бактериофаг может быть образован в пробирке. Это может иметь интересные применения для внеклеточных экспериментов и, вероятно, даст ответ на следующий вопрос: «Какие основные изменения происходят при превращении одного фенотипа в другой?» По Spiegelman, такая информация приведет к открытию эволюционных путей репликации нуклеиновых кислот.

Метаболизм микробов

Так же как и в прошлом, большое значение могут иметь исследование механизмов метаболизма и использование продуктов метаболизма. Мы можем привести два примера.

Streptomyces olivaceus образует большие количества (до 25 %) гуанозин 5 фосфат-глюкозы в качестве продукта метаболизма (Kawaguchi е. а., 1973). Гуанозин 5 фосфат-глюкоза и остаточные сахарные нуклеозиды были обнаружены в плесени (Eremothecram ashbyii) в молочной железе рогатого скота, молоке свиней и морских водорослях. Было высказано мнение о том, что эти соединения служат донорами гликозила в процессе синтеза сложных углеводов у растений, животных и микроорганизмов.

Редкий микробный продукт, который Pseudomonas abikonensis образует в культуре фильтрата из дибензотиофена, был недавно идентифицирован (Kodama е. а., 1973) как новая субстанция: транс-4 [2(3-гидрокеи)-тиа- нафтенил] -2-окси-З-бутеноиновая кислота. Было обнаружено, что эта субстанция значительно тормозит рост Xanthomonas citri, вызывающего появление червоточин у цитрусовых плодов, и Piricularia orizae, вызывающего болезни рисовых растений. Исследования в этой области могут способствовать открытию других микробных продуктов, которые помогут лечить серьезные болезни растений.

Микробная энзимология.

Многие микробные энзимы в настоящее время производятся для коммерческих целей, мы перечислим их ниже, когда будем говорить о промышленной микробиологии. Здесь же мы хотели бы остановиться только на двух важных фундаментальных аспектах этой области с тем, чтобы показать, что они имеют большое практическое значение.

1. Большой интерес ученых и технологов привлекает идея о том, что биологически активные соединения, такие, как микробные энзимы, могут быть искусственно прикреплены к нерастворимым полимерам — мембранам или частицам (Bartling е. а., 1973). Некоторые энзимы, быстро инактивируемые теплом, могут быть стабилизированы путем прикрепления к инертной полимерной основе и затем использованы для изучения сложных биологических реакций при относительно высоких температурах. В других случаях эти «нерастворимые энзимы» могут быть использованы в неводной среде. Таким образом, возможности использования некоторых микробных энзимов в будущих химических и биомедицинских исследованиях кажутся неограниченными.

2. Исследование энзимных ингибиторов, получаемых из микроорганизмов (грибков, бактерий), будет представлять собой интересную и многообещающую область науки в будущем. Пионерами в этой области являются Umezawa и его коллеги в Японии. Предварительные исследования показывают, что такие ингибиторы могут быть использованы для изменения или контроля различных вилов биологической деятельности. Известно, что некоторые ингибиторы влияют на всхожесть семян и некоторых растительных энзимов. Фузариновая кислота, получаемая из Fusarium oxysporum, может подавлять действие экзима допамин-(3- гидроксилазы, который, возможно, играет роль при алкоголизме. Пепстатин, образуемый Streptomyces, экспериментально используется на животных для проверки роли пепсина при язве желудка иди двенадцатиперстной кишки. Другие микробные замедлители могут быть связаны с энзимами в раковых клетках или при различных метаболических или генетических нарушениях у человека.

«1» «2» «3» «4» «5» «6» «7» «8» «9» «10» «11» «12» «13» «14» «15» «16» «17» «18» «19» «20» «21» «22» «23» «24» «25» «26» «27» «28» «29» «30» «31» «32» «33» «34» «35» «36» «37» «38» «39» «40» «41» «42» «43» «44» «45» «46» «47» «48» «49» «50» «51» «52» «53» «54» «55» «56» «57» «58» «59» «60» «61» «62» «63» «64» «65» «66» «67» «68» «69» «70» «71» «72» «73» «74» «75» «76» «77» «78» «79» «80» «81» «82» «83» «84» «85» «86» «87» «88» «89» «90» «91» «92» «93» «94» «95» «96» «97» «98» «99» «100» «101» «102» «103» «104» «105» «106» «107» «108» «109» «110» «111» «112» «113» «114» «115» «116» «117» «118» «119» «120» «121» «122» «123» «124» «125» «126» «127» «128» «129» «130» «131» «132» «133» «134» «135» «136» «137» «138» «139» «140» «141» «142» «143» «144» «145» «146» «147» «148» «149» «150» «151» «152» «153» «154» «155» «156» «157» «158» «159» «160» «161» «162» «163» «164» «165» «166» «167» «168» «169» «170» «171» «172» «173» «174» «175» «176» «177» «178» «179» «180» «181» «182» «183» «184» «185» «186» «187» «188» «189» «190» «191» «192» «193» «194» «195» «196» «197» «198» «199» «200» «201» «202» «203» «204» «205» «206» «207» «208» «209» «210» «211» «212» «213» «214» «215» «216» «217» «218» «219» «220» «221» «222» «223» «224» «225» «226» «227» «228» «229» «230» «231» «232» «233» «234» «235» «236» «237» «238» «239» «240» «241» «242» «243» «244» «245» «246» «247» «248» «249» «250» «251» «252» «253» «254» «255» «256» «257» «258» «259» «260» «261» «262» «263» «264» «265» «266» «267» «268» «269» «270» «271» «272» «273» «274» «275» «276» «277» «278» «279» «280» «281» «282» «283» «284» «285» «286» «287» «288» «289» «290» «291» «292» «293» «294» «295» «296» «297» «298» «299» «300» «301» «302» «303» «304» «305» «306» «307» «308» «309» «310» «311» «312» «313» «314» «315» «316» «317» «318» «319» «320» «321» «322» «323» «324» «325» «326» «327» «328» «329» «330» «331» «332» «333» «334» «335» «336» «337» «338» «339» «340» «341» «342» «343» «344» «345» «346» «347» «348» «349» «350» «351» «352» «353» «354» «355» «356» «357» «358» «359» «360» «361» «362» «363» «364» «365» «366» «367» «368» «369» «370» «371» «372» «373» «374» «375»