PHÂN LẬP VÀ CẢI TIẾN GIỐNG VI SINH VẬT

PHÂN LẬP VÀ CẢI TIẾN GIỐNG VI SINH VẬT

Cải tiến giống vi sinh vật:

Mục đích

Quy trình

Cải tiến chủng VSV sản xuất chất chuyển hóa sơ cấp

Cơ chế kiểm soát phản hồi

Cải tiến chủng vsv công nghiệp bằng cách cải tạo đặc tính khác

Phân lập:

Nguồn phân lập

Tiêu chuẩn chọn lọc

Phương pháp phân lập

Similar Mind Maps

Outline

PHÂN LẬP VÀ CẢI TIẾN GIỐNG VI SINH VẬT

Cải tiến giống vi sinh vật

Mục đích

Tăng nồng độ sản phẩm

Cải thiện quy trình

Tạo sản phẩm mới

Quy trình

Cải biến gen giống VSV

Cải tiến vsv có lợi từ các VSV đã được cải biến

Cải biến gen

Chọn lọc các biến thể tự nhiên

Chọn lọc các chủng đột biến được cảm ứng (dùng tác nhân gây đột biến)

Chọn lọc các thể tái tổ hợp (kỹ thuật tái tổ hợp DNA)

Xác định lại các yêu cầu nuôi cấy của chủng đã được cải biến

Cải tiến chủng VSV sản xuất chất chuyển hóa sơ cấp

Chuyển đổi các chất trung gian của con đường dị hóa carbon thành các sản phẩm cuối cùng cần thiết cho việc sản xuất sinh khối

Được kiểm soát sao cho việc cung cấp các sản phẩm cuối cùng đáp ứng vừa đủ với nhu cầu của sinh vật

Bản chất có tính chất giảm thiểu việc dẫn đến tiêu thụ NADPH

Đặc điểm

Sự cải thiện về sản lượng của các sản phẩm nhắm vào 3 điểm

Kiểm soát con đường chuyển hóa cuối cùng

Cung cấp tiền chất từ quá trình chuyển hóa trung tâm

Việc cung cấp NADPH bằng cách tái chế NADP

Các cách chọn lọc các chủng đột biến cảm ứng có khả năng tổng hợp các mức sản phẩm sơ cấp được cải biến

Tiết ra khỏi tể bào những sản phẩm cuối

Làm mất khả năng tạo ra nhửng sản phẩm cuối

Làm mất khả năng nhận biết nồng độ kiểm soát

Sử dụng các hệ thống tái tố hợp để cải thiện sản xuất chất chuyển hóa sơ cấp

Sự chuyển nạp

Biến nạp

Sự dung hợp nguyên sinh chất/tế bào trần

Kỹ thuật DNA tái tổ hợp

Cơ chế kiểm soát phản hồi

Ức chế phản hồi (feedback inhibition)

Kìm hãm phản hồi (feedback repression)

Làm suy giảm

Cải tiến chủng vsv công nghiệp bằng cách cải tạo đặc tính khác

Chọn lọc chủng không tạo bọt

Chọn lọc chủng kháng với thành phần nào đó của môi trường

Chọn lọc chủng có lợi về mặt hình thể

Chọn lọc chủng có khả năng chịu đựng được mức oxy thấp

Loại bỏ sản phẩm không mong muốn ở chủng sản xuất

Phát triển chủng có khả năng tạo sản phẩm lên men mới

Phân lập

Nguồn phân lập

Từ môi trường tự nhiên

Từ nhiều môi trường sống khác nhau

Từ những môi trường sống khác thường hoặc cực đoan thường là những chủng có khả năng tạo ra các hợp chất mới lạ

Cách tiếp cận trong việc phân lập VSV từ môi trường tự nhiên

Liệt kê các nhóm VSV được phân lập

Xác định hệ sinh thái của nơi lấy mẫu phân lập, vd miền núi hay sa mạc...

Phân nhóm các loại mẫu phân lập, vd bộ phận thực vật, đất, đá, nước, vùng núi lửa....

Liệt kê các thông số môi trường cần xem xét gồm: pH, độ mặn, nhiệt độ, độ thoáng khí...

Xem xét các trở ngại phát sinh ở các điều kiện scale-up

Liệt kê các cơ chất có sẵn ở hệ sinh thái của mẫu

Thiết kế các kỹ thuật phân lập dựa vào dữ liệu từ 1-6: cơ chất, điều kiện nuôi cấy

Cải tiến các qui trình phân lập có sẵn cho phù hợp với mẫu cần phân lập

Từ các trung tâm giữ giống VSV trên thế giới

Tiêu chuẩn chọn lọc

Đặc tính dinh dưỡng

Nhiệt độ tối ưu

Tính phù hợp của VSV với thiết bị và với kiểu quá trình được sử dụng

Tính ổn định của VSV và khả năng đáp ứng thích nghi dễ dàng đối với thao tác gen

Hiệu suất cao, chất lượng tốt, ít sản phẩm phụ không mong muốn

Dễ thu hồi sinh khối hoặc sản phẩm sau lên men

7 tiến trình chọn lọc

Phân lập VSV

Phát hiện, nhận biết VSV mong muốn

Mô tả đặc tính VSV

Sàng lọc VSV mong muốn

Chuẩn bị chủng giống

Cải tiến chủng giống

Ứng dụng lên men

Phương pháp phân lập

CÓ sử dụng các đặc tính mong muốn để chọn lọc

Kỹ thuật nuôi cấy lỏng làm giàu

Nuôi trong bình thủy tinh

Cấy truyền lặp lại trên nhiều loại môi trường, chọn lọc vsv chiếm ưu thế

Chú ý đến thời điểm cấy chuyền

Kỹ thuật nuôi cấy rắn làm giàu

Phân lập loài VSV sinh enzyme

Môi trường chọn lọc kết hợp với cơ chất enzyme

KHÔNG sử dụng các đặc tính mong muốn để chọn lọc

Đặc tính mong muốn của VSV không thể dùng làm tác nhân chọn lọc

Giải pháp

Phát triển các qui trình tạo ưu thế cho việc phân lập các nhóm phân loại VSv khác thường ít có khả năng đã được phân lập trước đó

Kết hợp những đặc điểm chọn lọc với những đặc tính công nghiệp không thể chọn lọc để có thể nuôi cấy làm giàu