Русский
Причины снижения микробного штамма
Создано 2024.05.05
Введение в продукт:
Микроорганизмы неизбежно подвержены определенным генетическим изменениям из-за длительного воздействия внешних влияний. Именно наличие этих изменений позволяет биологической эволюции продвигаться вперед. Однако из-за наличия мутаций штаммы могут испытывать ухудшение отличительных производственных характеристик, потерю генетических маркеров и изменения типичных особенностей в процессе выращивания или сохранения, явление, известное как упадок штамма. Например, из-за упадка штамма Bacillus thuringiensis может производить меньшие споры и паразпоральные кристаллы в новом поколении бактериальных тел; потеря флагеллярного антигена в сохраненных штаммах Salmonella приводит к некоагуляции H-поливалентной сыворотки и т.д.
Основной причиной снижения напряжения является негативная мутация связанных генов. Если ген, контролирующий урожайность, подвергается негативной мутации, это проявляется в снижении урожайности; если ген, контролирующий производство спор, подвергается негативной мутации, способность к производству спор снижается. Спонтанные мутации происходят в процессе подклеточного разведения и размножения штамма. Хотя вероятность спонтанных мутаций очень низка (обычно 10^-10 до 10^-6), особенно для конкретного гена, частота мутаций еще ниже. Однако, благодаря высокой метаболической и репродуктивной способности микроорганизмов, с увеличением числа поколений количество убывающих клеток будет продолжать увеличиваться, постепенно становясь доминирующим по количеству и, в конечном итоге, превращаясь в убывающий штамм.
Кроме того, есть несколько других причин снижения напряжения.
- Фенотипическая задержка также может вызывать снижение напряжения. Например, в процессе мутагенезного селекционирования часто обнаруживается, что урожайность определенного штамма выше при первичном скрининге, но снижается при вторичном скрининге.
- Потеря плазмиды, приводящая к снижению штамма, является более распространенной в производстве антибиотиков, так как синтез многих антибиотиков контролируется плазмидами. Когда бактериальные клетки, вследствие спонтанных мутаций или внешних условий (например, высокой температуры), приводят к отсоединению плазмиды, контролирующей выход продукции, или к несогласованности репликации ядерной ДНК и плазмиды, то есть скорость репликации ДНК превышает скорость репликации плазмиды, через несколько поколений некоторые клетки больше не будут иметь плазмиду, играющую решающую роль в выходе продукции. Поскольку количество таких клеток постоянно увеличивается и становится доминирующим, штамм начинает проявлять признаки упадка.
- Непрерывное подсевание является важной причиной ускоренного снижения штамма. С одной стороны, чем больше раз проводится подсевание, тем выше вероятность спонтанных мутаций (особенно негативных мутаций); с другой стороны, чем больше раз проводится подсевание, тем быстрее увеличивается количество убывающих клеток в популяции и становится доминирующим, вызывая снижение фенотипа популяции.
- Неблагоприятные условия выращивания и сохранения являются еще одной важной причиной ускоренного снижения штамма. Плохие условия выращивания, такие как состав питательных веществ, температура, влажность, значение pH, объем аэрации и т. д., а также условия сохранения, такие как питательность, содержание воды, температура, содержание кислорода и т. д., не только могут вызывать появление убывающих клеток, но и способствовать их быстрому размножению, значительно превышая количество нормальных клеток, что приводит к снижению штамма.
Контакт
Оставьте свои контактные данные, и мы свяжемся с вами.
电话
WhatsApp
微信