Shematski prikaz prokariotske stanice i definicija fiziologije.
Prokarioti su organizmi koji nemaju oblikovanu jezgru u smislu da ne postoji jezgrina ovojnica, nego u citoplazmi imaju njezin ekvivalent (nukleoid).
Fiziologija je znanost o procesima u živim organizmima; objašnjava mehanizam, uzročne veze i odnose između životnih pojava, istražuje opće zakone života, rad funkciju pojedinih organa, tkiva i stanica.
Nabroji tri različita industrijska mikroorganizma/enzima.
Mikroorganizmi - Corynebacterium glutamicum (bakt.), Hansenula polymorpha (kvasac), Ashbya gossypii (filamentozni fungi)
Enzimi – amilaze, proteaze, pektinaze, lipaze
Nabroji tri različita industrijska proizvoda.
Rekombinantni proteini (inzulin, eritropoetin, humani hormon rasta), sekundarni metaboliti (penicilinski, cefalosporinski antibiotici, statini), enzimi, polimeri (ksantan), DNA (vakcine, genska terapija).
Nabroji 3 prednosti i 3 nedostatka domaćina za proizvodnju.
E. coli - dobra sekrecija proteina, formiraju disulfidne veze, kod sinteze proteina izbjegava ugradnja analoga aminokiselina
- ne provodi posttranslacijske modifikacije proteina, relativno visok udio endotoksina, agregacija proteina (inkluzijska tijela)
S. cerevisiae - GRAS (eng. Generally Regarded As Safe), nije patogen za čovjeka, proizvodnja s tradicijom u industrijskom mjerilu, moguće neke posttranslacijske modifikacije proteina
- dostupan ograničen broj vektora za kloniranje, glikozilacija nije identična glikozilaciji kod sisavaca, genetički nešto manje poznat od E. coli
Filamentozni fungi - iskustvo u proizvodnji u industrijskom mjerilu, mikroorganizmi pogodni za proizvodnju brojnih industrijski primijenjenih enzima, izvrstan transport proteina
- relativno niska ekspresija heterolognih proteina genetički manje poznati
Što je to transkripcija i translacija?
Proces sinteze mRNA na jednom polinukleotidnom lancu kalupu DNA naziva se transkripcija, a započinje nakon razdvajanja polinukleotidnih lanaca DNA (kodirajući i nekodirajući lanac ili lanac kalup). Pritom se procesom transkripcije (na temelju karakterističnog sparivanja komplementarnih baza) sintetizira molekula mRNA na nekodirajućem lancu DNA s pomoću enzima RNA-polimeraze. Nakon prepisivanja ili transkripcije genetske informacije u jezgri, u citoplazmi stanice događa se biosinteza proteina – translacija. Translacija se događa na ribosomima prema genetskoj informaciji u mRNA. U tom procesu sudjeluju transportna ili tRNA i ribosomska ili rRNA i proteini.
Nabroji neke vrste posttranslacijskih modifikacija.
Acetilacija, palmitoilacija, metilacija, adenilacija, fosforilacija, oksidacija, glikacija, ubikvinitacija.
Nabroji 3 karakteristike industrijskog mikroorganizma.
Ne smije biti patogen, toksičan, ne smije stvarati inflamatorne tvari, mora proizvoditi željeni proizvod što brže.
Kratice mikrobioloških zbirki.
ATCC-American Type Culture Collection
DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen
JCM-Japan Collection of Microorganisms
Metode izolacije čiste kulture.
Iscrpljivanja, uzastopnog razrijeđivanja, korištenja selektivnih podloga i različitih uvjeta uzgoja, viseće kapi, mikromanipulacije
Što su to psihrofili, mezofili, termofili i ekstremni termofili?
Psihrofili - mikroorganizmi čija optimalna temperatura ne prelazi 20°C (Psuedomonas sp.)
Mezofili - mikroorganizmi čija je optimalna temperatura 20-42°C (Lactobacillus sp., Staphylococcus sp., Saccharomyces sp.)
Termofili - mikroorganizmi čija je optimalna temperatura 42-80°C (Bacillus coagulans, Lactobacillus thermophilus)
Ekstremni termofili - mikroorganizmi čija je optimalna temperatura viša od 80°C
Nabrojite 3 ekstremna staništa.
geotermalni izvori (80 - 121°C), polarni pojasevi (-20 do 20°C), slana jezera (2 - 5 M NaCl)
Nabrojite 3 različita enzima koji imaju primjenu u industrijskoj biotehnologiji.
Ksilanaze-razgrađuju ksilan, cijepaju veze između molekula ksiloze u ksilanu
Celulaze – razgrađuju celulozu, pretvaraju celulozu u jednostavne šećere, najčešće glukozu
Pektinaze-razgrađuju pektin na manje molekule čime dolazi do smanjenja čvrstoće
Kakav može biti uzgoj mikroorganizama u laboratoriju?
Površinski uzgoj - na kosom agaru ili u Petrijevim zdjelica
Submerzni uzgoj - u tekućoj hranjivoj podlozi u epruveti, tikvici ili u laboratorijskom biorekatoru
Uzgoj na polučvrstim supstratima/sirovinama - npr. lignocelulozne sirovine kao što je piljevina
Što je primarni metabolizam?
Metabolizam u kojem nastaju spojevi povezani s rastom i funkcioniranjem stanica, tzv. primarni metaboliti (etanol, laktat, acetat, tirozin, triptofan…)
Što je sekundarni metabolizam?
Obuhvaća kemijske reakcije u kojima nastaju spojevi koji nisu esencijalni za rast i razmnožavanje, odnosno za funkcioniranje stanice, tzv. sekundarni metaboliti (enzimi, antibiotici, terapeutski proteini
