Презентація на тему:
Аналіз білку

БІОТЕХНОЛОГІЯ це викори-стання наукових та інженерних принципів для виробництва матеріалів за допомогою біологічних об'єктів із метою надання людству сервісу або товарів

За біологічні об'єкти визнано рослини, тварини, бактерії, гриби, рослинні та тваринні клітини, частини вище згаданого, наприклад ферменти

Продукти біотехнології розповсюджені скрізь і включають: Продукти, тобто молочні продукти, спирти та їх похідні, пекарські дріжджі, сою, гриби, протеїн одноклітинних організмів, БАДи (глутамат натрію, барвники, інше) Лікарські засоби, тобто антибіотики, діагностичні речовини, вакцини, стероїди

Хімікати, тобто тонкі хімічні реактиви (ферменти, полімери), сировину для хіміко-біологічного виробництва (етанол, ацетон, бутанол, органічні кислоти) Сільгосппродукти, тобто корма для тварин, продукти силосування та компостування, мікробні біоциди, азот-фіксуючи інокулянти, рослинні клітини та культури тканин Обслуговуючу індустрію, тобто очи-щення води, знешкодження технічних викидів, біологічну очистку, аналітичні інструменти (біочіп); Енергетичні джерела, тобто етанол (газохол), метан (біогаз).

Визначаючим фактором біотехно-логії є кінцевий результат у вигляді біологічного продукту, будь-то лікарський засіб або сировина для нього, складний реагент або діагностичний набір, продукт харчування людини, тварин або середовище для росту клітин, інструмент для очистки води та її контролю або джерело енергії

Джерелом біотехнологічного продукту має бути біологічний об'єкт

Біотехнологія процес має бути економічно обґрунтованим і фінансово вигідним

Чарльз Дарвін 1809 -1882 “I have called this principle, by which each slight variation, if useful, is preserved, by the term Natural Selection”.   Charles Darwin from "The Origin of Species" «Я назвав цей принцип, за допомогою якого кожна невелика зміна, якщо вона корисна, зберігається, терміном ПРИРОДНИЙ ДОБІР» Чарльз Дарвін з “Походження видів”

Модель подвійної спіралі ДНК

КЛОНУВАННЯ РЕКОМБІНАНТНОЇ ДНК

На початку 1970 років лабораторія Герберта Бойера з Каліфорнійського університету у місті Сан-Франциско виділила фермент, здатний розрізати ДНК в специфічних положеннях (рестриктазу). В цей же час лабораторія Стенли Коена в Стенфорді розробила метод для встроювання невеличкої циклічної частини ДНК, що була названа “плазміда”, в бактерію, яка запрацювала як діюча ксерокопіювальна машина, відтворюючи гени кожного разу, коли мікроб ділився. Доповіді про ці результати були зроблені у 1972 р. на конференції на Гаваях, і результатом цього стала спільна робота по об’єднанню методів у єдину технологію. Через декілька місяців об’єднана лабораторія мала технологію “клонування” генів, яка стала серцем засобів розшифровки структури ДНК, генетичної інженерії та, зрозуміло, біотехнології

Роберт Свенсон 1922 Герберт Бойєр 1936 В 1980 р. Г. Бойєр і Р. Коен одержали перший патент. Патенти принесли більше ніж 250 млн. доларів роялті своїм власникам, перш ніж закінчився строк їх дії у 1997 р. 2001 г., Сан-Франциско, 25-а річниця фірми Genentech

СХЕМАТИЧНЕ ПРЕДСТАВЛЕННЯ ПРОКАРІОТИЧНОЇ БАКТЕРІАЛЬНОЇ КЛІТИНИ 1 – цитоплазма; 2 – хромосома; 3 – зовнішня мембрана; 4 – пери-плазматичний простір; 5 – стінка клітини; 6 – плазматична мембрана; 7 – рибосоми 3 1 2 4 5 6 7

СХЕМА КЛІТИНИ З ОСНОВНИМИ ОРГАНОЇДАМИ

МЕТОДИ ВИДІЛЕННЯ Й АНАЛІЗУ БІЛКА Розчинність білків дуже залежить від концентрації солей. При високій іонній силі молекули білків втрачають гідратовані оболонки, що призводить до агрегації та випадання білків в осад (висолювання) засолювання висолювання Висолювання Розчинність Концентрація солі

Використовують для виділення низькомолекулярних домішок або заміни складу середовища Діаліз МЕТОДИ ВИДІЛЕННЯ Й АНАЛІЗУ БІЛКА розчин білка мішалка діалізний мішечок буферний розчин

Гель-фільтрація Гель-проникаюча хроматографія дозволяє розділяти білки за розміром і формою молекул. Поділ проводять у хроматографічних колонках заповнених сферичними частинками набухлого гелю із полімерних матеріалів. Білкові молекули, які не здатні проникати в гранули гелю, будуть переміщатися з високою швидкістю. Середні та невеликі білки будуть утримуватися гранулами гелю МЕТОДИ ВИДІЛЕННЯ Й АНАЛІЗУ БІЛКА Визначення молекулярної маси Графік елюювання канал частинка гелю (у розрізі) мікронасос елюючий буфер

Електрофорез у поліакриламідному гелі в присутності додецилсульфату натрію Метод базується на властивості заряджених часток (молекул) переміщатися під дією електричного поля Електрофорез проводять у тонкому шарі поліакриламіду На схемі приведена електрофореграма трьох препаратів: клітинного екстракту, що містить сотні білків (а), виділеного з екстракту гомогенного білка (б), контрольної суміші білків із відомими молекулярними масами (в) ДСН нативний білок денатурований білок катод зразок верхній резервуар з буфером поліакриламіднийгель анод нижній резервуар з буфером Визначення молекулярної маси Забарвлений гель а б в Маса, кДа

Загальний вигляд БПЗ НДЦ у Канаді

Лабораторія вирощування бактерійних культур

Анаеробні реактори для вирощування клітин

Біореактор для вирощування клітин - ферментація

Попередня фільтрація

Мембранна фільтрація

Заключний етап хроматографії у фармацевтично чистій кімнаті (стерильний бокс)

Стерильний розлив готового продукту

Лабораторія “in-process” та QC - електрофорез

Лабораторія “in-process” та QC - ГРХроматографія

Перший російський ПЗ при Інституті біоорганічної хімії ім. Шемякіна та Овчинникова РАН

Перший російський ПЗ при Інституті біоорганічної хімії ім. Шемякіна та Овчинникова РАН