350 likes | 761 Views
Teknikat bioteknologjike klasike. Teknikat m ё t ё p ё rdorura n ё etap ё n e par ё t ё zhvillimit t ё BT jan ё : Hibridizimi Mutacioni dhe p ё rzgjedhja Krijimi dhe shkrirja e protoplasteve Fiksimi i enzimave dhe qelizave. hibridizimi.
E N D
Teknikatbioteknologjikeklasike • Teknikat mё tё pёrdorura nёetapёn e parё tёzhvillimit tё BT janё: • Hibridizimi • Mutacionidhe pёrzgjedhja • Krijimidheshkrirja e protoplasteve • Fiksimiienzimavedheqelizave
hibridizimi • Hybridization—the production of offspring from two animals or plants of different breeds, varieties, or species • Nenkuptonhibridizim midis llojeveoseshtamevetwndryshme • pёrdorenpikёrishtciklet jetёsore tёmajavengashtamehaploide me vetigjenetike tёnjohura, pwrtwdhwnw forma tёreja me karakteristika tё dёshiruara • Shembull: kryqёzimiinjёshtamijoflokulent ( pa shkumё), qёsiburimkarboni pёrdormaltozёn, me njёmajatjetёr qёnuk e ka vetinёflokuluese, dhe qёnuk e pёrdormaltozёn burimkarboni, mund tё pёrzgjidhetnjёshtamdiplod qёzotёron tёdyvetite e dёshiruara (joflokulent, pa maltozwn)
Shfrytёzimiicikleve jetёsore pёr prodhimin e shtamevediploide
1. hibridizimi • Megjithatё, problemetjanё tёngjashme me ato tёkryqёzimevengagjenetikaklasike, • Si rrjedhojёsot pёrdorenmetodatgjenetike tёmodifikimitmolekular tё ADN-sё • Kjometodё ka ndihmuar nёnjohjengjenetike tёmajavedhe nё pёrpilimin e hartavegjenetiketёkromozomeve tёtyre (diplode 32 kromosome) • Pikёrishtnjёnumёr imadhgjenesh sic ёshtёai pёrgjegjёs pёr flokuliminёshtёhartuar me rrugёn e hibridizimit
2. Mutacionidhe pёrzgjedhja (seleksionimi) • Nёbioteknologji pёrdorenmikroorganizma tё pёrzgjedhura (prakushtami mёimirёёshteaiicili ka veti mё tёmiraprodhuese), me anё tёmutacionitaposeleksionimit • Si rezultatihartimit tёprogrameve tёmutacionit e tёseleksionit, shumёorganizma qёprodhonin lёndё nёsasi tёvogla lёndё me interes pёr njeriun, (antibiotikё, vitamia, aminoacideetj.), janёshndёrruarnashtame mё aftёsi tёlartёprodhuese, qёende pёrdoren me sukses nёindustrinё e sotmefermentuese.
2. Selection and Mutation • Selection: Culture a naturally occurring microbe that produces desired product • Mutation: Mutagens cause mutations that might result in a microbe with a desirable trait • Site-directed mutagenesis: Change a specific DNA code to change a protein • Select and culture microbe with the desired mutation
Pёrparёsitё: • Me anё tёmutacionitjanё pёrftuarm.o tё aftё pёr pёrdorimin e lёndёve tёpara mёpak tёkushtueshme, qёrriten nё temp. tёndryshme, apokulturaqёvetinёshkumёzuesee kanё nёniveleminimale • Poashtu me anё tёmutacionitmund tёndёrpritetnjёzinxhirmetabolik nёnivele tёndryshme, gjё qё bёn tёmundurgrumbullimin e produktit tёndёrmjetёm metabolik, pra nёdisarastejanё lёndё me rendёsi tёlartёindustriale
Si induktohetnjёmutacionartificialisht ??! • Qelizati nёnshtrohennjё lёndёmutagjenefizike (temperatura, uvndricim, rrezatim), kimike (ᾳbenzopireni, produktetpoliciklike PAH), izolohen mё pas qelizat qёkanёmbijetuardhevlerёsohenvetitё e tyre tёfituara. (SHBA, Skoci) • Ku eshteshfrytezuar???? • Qёllimiishterritja e rendimentit tёpenicilinёs, e dobishmejo vetёm pёr penicilinёn poredhe pёr antibiotikё tёtjerё • Shembujt e mёposhtёm: • Penicilliumnotatum VS P. chrysogenum
Prodhimiipenicilinёs G dhei L-lizinёs • Shtamiiegёr iPenicilliumnotatum,izbuluarnga Fleming dhe qёjepte 0,6-1,2 mg penicilinё/liter terreni u zёvendёsua (pwrzgjodh) ngaP. crysogenum, iizoluar ne SHBA • Me anё tёmutacionit e pёrzgjedhjesu pёrftuanjёshtam mutant, i aftё pёr tёprodhuarrreth120 mg pen/Litёr terreni, mё pas me anё tёteknikave pёrzgjedhёse tёnjёpasnjёshme, u arrit nёshtamet e sotme tёprodhojnёderi nё 10 g pen/lit. • Lizina Lysine is an essential amino acid, which means that the human body cannot synthesize it. Its codons are AAA and AAG fitohet me rrugё fermentative ngashtamemutanteCorynebacteriumglutamicumqёprodhojnёmbi 40 g lizinё/lit terrenkulturё. (mutantё, me crregullimmekanizmiikontrollit tёsasisё sёprodhimit tёlizinёs., mutacion nёgjenetrregullatore)
Kufizimet e mutacionitdheperzgjedhjes !! • Mutacionejanё tёrastёsishemdhejogjithmonёfitohetmutanti nёzonёn e ADN-sё dёshiruar • Rrallё herёndodhёqё tёfitohenmutacione tёnjefishta; • Frekuenca e mutacionit tё dёshiruarёshtёshumё e ulёt, procedura e pёrzgjedhjesёshtёshumё e ulёt • Qendrueshmёriae shtameve tёndryshuarёshtё mё e ulёt se e atyrenatyralё, sepsenukёshtё e mundur tёidentifikohen tёgjithamutacionet e ndodhuraedhepse tёpadukshme
3. Protoplastetdheshkrirja e tyre Protoplastet?? A protoplast is a plant, bacterial or fungal cell that had its cell wall completely or partially removed using either mechanical or enzymatic means. Enzimat: lizoxima (bakteret), zimoliaza (majatё), celulazat (bimёt)
Process of Protoplast Fusion Figure 9.5a
Protoplastet • Rrugёtjetёr e pёrmirёsimt tёshtamevemikrobike: SHKRIRJA E PROTOPLASTEVE?? • Rikombinimiigjeneveme anё tёshkrirjes sёqelizvevegjetative • Formohenqelizaheterokariote, qёmund tёbashkojnё bёrthamat e tyre, tёrikombinojnёgjenet, segregohen mё pas rikombinantёt • Protoplastetbashkohen nёn veprimin e njёsolucionipolietilenglikol (PEG), dheformojnaqelizahibrideku nё tёnjёjtёn citoplazmёgjendenkromozometngadyqelizagjenetiksht tёndryshme.
Pwrdorimiiprotoplasteve • Metoda e shkririjes sёprotoplasteveashtusiajo e mutagjenezёs ёshtёpёrdorurgjёrёsisht pёr prodhimin e antibiotikёvedhe lёndёve tёtjera • Kjometodёka dhёnёrezultate tёdukshme nёprodhimin e antibiotikёvengabakteretStreptomyces,tёcilёjanёprodhuesit e rreth 60 % tёantiobiotikёve tёnjohurdhe tёdisaprejenzimave mё tё rёndёsishmesip.sh glukozё – izomeraza • Pёrmirёsimi i shtameve tёndryshme tёStreptomyceska ndikuar nёrendimentin e prodhimit tёrreth 70 antibiotikёvedheenzimave
Pwrdorimiiprotoplasteve • Kjometodёёshtё pёrdoruredhe nёshtametfermentuese tёmajave, kёshtu p.sh njёshtamiSaccharomycescerevisiaeu shkri me njё tёSaccharomycesuvarum; - vetigjenetike tё dёshiruara tёdyshtameve • Njёringashtametishteflokulentporauksotrof??pёr njё sёrё lёndёsh, shtamitjetёr ishtejoflokulentpori aftё tёprodhontё lёndёt e sipёrpёrmendura, pranuk kёrkonte lёndё tёshumta pёr tё u shumuar • ShtamihibridFLOKULENT- JOAUKSOTROF • Nёfushёn e mykeveёshtёrealizuarp.sh skrirja midis dyspecievegjinive tёAspergillusdhePenicillium
vazhdim • vazhdim
4. Fiksmiienzimave • Si burimeindustriale tёenzimaveekonomikisht tёlevёrdishmeshfrytёzohen vetёm disaindeshtazore e bimore • Shumica e enzimave qё pёrdoren sot janё me orgjinёmikrobike • japinnjёsasi tёkonsiderueshme tёenzimave, • ngainjejtimikrobmund tёnxirendisaenzima
Fiksimiienzimave Enzimatqwprodhohen: amilaza, pektinazat, celulazat, invertazat, laktazat, lipazat, aminoacilaza, penicilinaza, katalazatetj. • Nёshkallёindustrialeenzimat pёrdoren nё formё tёtretshme, pra nё tёnjёjtёn formё nё tёcilёn ndodhenedhesubstratetmbi tёcilatatoveprojnё • Prareaksionienzimatikndodh nёfazё tё lёngёt homogjene, dhe pas transformimit tё plotё tёsubstratit, pёrzierja qё pёrmbanproduktin pёrdoretsi e tillёosetrajtohet mёtej pёr izoliminapopastrimin e kёtij tёfundit,
Fiksimiienzimave • Por nё tёdyjarastetenzimainaktivizohetsepserikuperimi I saj eventual do tёishte I vёshtirёdhe I kushtueshёm po tёkemiparasysh pёrqёndrimin e saj tёulёt nё pёrzierjen e ereaksionit. • Si rrjedhojё u zhvilluametoda e fiksimit tёenzimave • ёshtёnjёmetodё me anё tё sёcilёs enzimadetyrohet tёzhvillojёaktivitetin e sajkatalitik nёnjё hapёsirё tёkufizuarpor tёekzpozuarmirёndajsubstratitdheproduktit tёreaksionit.
Metodat e fiksimitfizikedhekimike • Metodatfizike– metoda e thjeshtёdhe mёekonomikebazohetnё a) adsorbimin: molekulatenzimatikefiksohen nёpartikula tёngurta me natyrё tёndryshme (qelqporoz, argjilё, lёndёplastike) por qёmund tёshkёputen nёkushte tёcaktuara • Metodatjetёr fizikekonsisiton nё b) “gёlltitjen” e enzimёs me njёpolimernatyralosesintetik • Pasinxitetpolimerizimi nёprani tёenzimёs, molekulat e kёtij tёfunditmbeten “tёburgosura” nёrrjetёn tridimensionale tёformuarngamolekulat e gjatpolimerike.
Metodat e fiksimit • Njёtjetёr metodёfizikeёshtёajo e c) mikrokapsulimitqёkonsiston nёmbёshtjelljen e enzimёs nёshumёsferula me pёrmasa tёvogla (diametёr 10- 100μm) paretet e tёcilavejanёshumё tёholla (najlon, kolodium) janё tё pёrshkueshёm ngaana e molekulave tёsubstartitdhe tёprodukteve tёreaksionit).
Lёndёt qё pёrdoren mё sёshumti pёr fiksim Polimeretqëshfrytëzohen: • Alginati • Agaridheagaroza • Karagenan • Poliakrilamidi • Poliuretani • membrana
Metodatkimike • Fiksimi me rrrugёkimikearrihetme anё tёformimit tёlidhjevekovalente midis molekulave tёenzimёs dhe tёnjёsuporti tёngurtёzakonisht tёpatretshёm nёujё, p.sh ngaceluloza, kolagjeni, najloni, polesterietj. • Meqenёse sigrupetfunksionale tёenzimaveashtuedheato tёsuportitkanёreaktivitet tёulёt , ёshtё I domosdoshёm “aktivizimiityre • Veprohetmbiato tёsuportit duke I bёrё tёafta pёr t’ulidhur me enzimёn nё mёnyrё t qёndrueshme (skema)
Pёrdorimet e enzimave • Pёr analizatkimo-klinike • Terapeutike • Diagnostifikuese • Kёrkimore
Pёrdorimiienzimave • Pёrdorimi nёanalizatkimikebazohetnaspecifitetin e enzimave, • Analizat me bazёenzimatikemund tёkryhen nё vёllimeshumё tёvogla • Pёr pёrcaktimin e uresё nёgjak (azotemia) pёrdoretenzimaureaza, e cilashpёrbёn uren nё CO2 dhe nёamoniak (NH3), ngaamoniakumund tёllogaritetsasia e uresё qё e ka dhёnё atё
Pёrdorimi I enzimave • Pёrcaktimi I glicemisё nёgjakё, bazohet nёveprimin e dyenzimave a) glukozё-oksidazadhe b) peroksidaza • E paraoksidonglukozёn dheformonperoksidin e hidrogjenit (H2O2), e dyta (peroksidaza) pёrdorperoksidin e hidrogjenitngareaksioni I parё pёr tёoksiduarnjё lёndё pa ngjyrёindikatore e cilangjyrosetkurkalon nёgjendje tёoksiduar. Intensiteti I ngjyrimitёshtё nё pёrpjestim tёdrejtё me sasinё e pranishme tёglukozёs nёgjakё. • Vleratnormale tёglicemisё me metodaklasike 80-120 mg/100 ml gjak, ndёrsavlerat me metodaenzimatike 70-105 mg/100 ml gjak, prakjo e funditёshtёvlerarealisht qё I takon vetёm konc. tёglukozёs
Perdorimiienzimave • Me metodaenzimatikemund tёmatenedhemetabolitet e tjerё tё rёndёsishёm sikolesteroli, trigliceridet, acidiurik, etj. • Proteazat, pёr qёllimeterapeutike • Enzimё me orgjinё humane qё pёrdoret me sukses nёrastet e flebiteve , tromboflebiteveёshtёurokinaza (plasminogen factor), as an enzyme, it catalyzes the conversion of plasminogen to plasmin, the major enzyme responsible for clot breakdown. • Streptokinaza , e ngjashme me urokinazёn, mёpakspecifike, me orgjinёmikrobikedhefitohetngaStreptococcus haemoliticus
Enzimat, pwrdorimi • Tripsina-ёshtё pёrdorur nёrasteanaloge, pёr veteitё e sajaantimpiksёse, dhe pёr forcimin e veprimit tёantibiotikёvedhe tёantikuagullantёve • Penicilinaza – enzimё e izoluarngaBacillus licheniformis, qёaktivizon nё mёnyrё tёshpejtёpenicilinёn • Enzimatproteolitike, amilaza, hemicelulaza e celulaza, janё pёrodur pёr kurim tёshqetёsimeve tёtraktitdigjestiv , pankreatiteve, • Kimotripsina – efektterapeutikinjektohet nёsy pёr tёmenjanuar atё qёnjihetsiperde e syve (katarakt) • Hialuronidaza- hidrolizonacidinhialuronik, lehtёson difuzinin e medikamenteve • Proteinaza K, -hidrolizinmembarnatqelizore, izolimi I AND-sё • Polimerazat – PCR etjetjetj