Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Антибиотиктер
Содержание
- 1. Антибиотиктер
- 2. Антибиотиктердің жалпы сипаттамаларыАнтибиотиктер - бір микроорганизмдерде түзіліп
- 3. А.Флеминг (1928 ж.) стафилококк себіндісі Рenіcіllіum notatum
- 4. Белгілі табиғи антибиотиктердің ішінен (14000 жұық)
- 5. Антибиотиктерге медицина ұсынатын талаптар : антибиотиктің өзінің
- 6. Антибиотиктердің түзушілеріСанырауқулақтар, эубактериялар, актиномицеттер және басқа микроорганизмдер.
- 7. Антибиотиктерді топтастырады:әсер ететін микроорганизмнің түріне байланысты, химиялық
- 8. Антибиотиктерді әсер ететін микроорганизмнің түріне байланысты боледі:Бактерияларға
- 9. Химиялық құрылымына байланысты:- β-Лактамды антибиотиктер - молекуласында
- 10. - Аминогликозидтік антибиотиктер – стрептомицин, Нафтацен туындылары
- 11. Антибиотиктерді микроорганизмдерге әсерінің түріне байланысты екі топқа
- 12. Антибиотиктерді әсерінің механизміне байланысты боледі:1. Микроорганизмдердің зат
- 13. 4. Нуклеин қышқылын (ДНҚ және РНҚ синтезін)
- 14. Антибиотиктердің биологиялық әсерінің механизміКлетка қабырғасының синтезін тежейді
- 15. Слайд 15
- 16. Антибиотиктің қосымша зиянды әсері: уыты әсері;Антибиотиктердің әсерінен
- 17. Антибиотиктерға қарсы микроорганизмдердің резистенттілігі - антибиотикотерапияның негізгі
- 18. Микроорганизмдердің антибиотике қарсы тұрақтылығының факторлары:1. Микроорганизмдерде антибиотикпен
- 19. 3. Антибиотик әсер ететін микроорганизм жасушасының нысана-ақуызы,
- 20. 6. Микроорганизмдерде антибиотиктің әсерінен бір реакция тежеледі,
- 21. Микроорганизмдерінің антибиотиктерге тұрақтылығын жену жолдары1. Табиғи антибиотик
- 22. ДисбактериозДисбактериоз - антибиотиктің әсерінен адамда қалыпты микрофлора
- 23. АнтибиотикотерапияАнтибиотикотерапия - антибиотиктердің көмегімен ауруларды емдеу. Антибиотикотерапияның
- 24. ПенициллинТабиғи пенициллин Penicillium notatum көгеру саңырауқұлақтардың әр
- 25. Бактерия жасуша қабықшасының негізгі полимерінің, муреин деген
- 26. Пенициллин молекуласының негізі екі гетероциклдан құралады: төрт атомды β-лактамды сақина,бес атомды тиазол сақина.
- 27. Барлық пенициллиндердің молекулаларының химиялық құрылымдары ұқсас, негізін
- 28. Пенициллиннің фармакологиялық және бактерияларға қарсы белсенділігі радикалдың
- 29. 20000 астам жартылай синтетикалық пенициллиндер алынды, 37 медицинада пайдаланады.
- 30. Слайд 30
- 31. ЦефаллоспоринЦефалоспорин тобына жататын антибиотиктер грам терис кокктарға
- 32. ПуромицинПуромицин – 1952 ж. Streptomyces albo-niger бактериялардың
- 33. Слайд 33
- 34. Слайд 34
- 35. Слайд 35
- 36. Антибиотиктерді өнеркәсіпте алу әдістері : микробиологиялық биосинтез;
- 37. Микробиологиялық биосинтезМикробиологиялық биосинтез – микроорганизмдердің қатысуымен ферментация
- 38. Ферментация процесі қоректік заттарға бай ортада тропофаза
- 39. Трофазаның соңғы стадиясында жасушалық популяцияның өсуі баяулады.
- 40. Өнеркәсіпте микробиологиялық биосинтез арқылы антибиотиктерді алғанда микроорганизмдердің
- 41. Антибиотиктердің түзу процесі екі сатыдан құралады: микроорганизмдер
- 42. Пенициллин биосинтезі L-α-амидоадипин + L-цистеин + L-валин
- 43. Пенициллин биосинтезі
- 44. Микробиологиялық биосинтез жүзеге асқанда антибиотиктің шығымын белгілейтін факторлар: қоректік ортаның құрамы,ретротежеу,антибиотиктердің өзінің жоғары концентрациясы.
- 45. Антибиотиктің шығымын белгілейтін негізгі фактор - қоректік
- 46. Streptomyces antіbіotіcus себінді көмегімен антибиотиктің синтезін іске
- 47. Антибиотиктердің синтезі ретротежеу арқылы реттеледі. Ретротежеу –
- 48. Пенициллин биосинтезі кері байланыс принцип арқылы L-лизинмен
- 49. Антибиотиктердің биосинтезі өзінің жоғары концентрациясымен тежеледі. Бұл мәселе иммобилденген ферменттердің көмегімен шешіледі.
- 50. Бета-лактамды антибиотиктердің микробиологиялық биосинтез арқылы алынған түрлерінің
- 51. Жартылай синтетикалық пенициллинді алу әдісі екі сатыдан
- 52. 6-Аминопенициллан қышқылын алу.*Микробиологиялық биосинтезбен табиғи пенициллинді, мысалы,
- 53. Ацилаза қатысуымен түзілген 6-аминопенициллан қышқылы экстракция
- 54. 6-аминопенициллан қышқылының ацилденуі6-аминопенициллан қышқылының ацилденуі химиялық немесе
- 55. Ферменттік синтезінде жасушаларда, жасушасыз экстрактлерді және иммобилденген
- 56. Ампициллиннің синтезіМикробиологиялық биосинтез әдіспен бензилпенициллинді алады. Кluyvera
- 57. Мутациялық биосинтез Мутасинтез – микроорганизмдердің мутанттарын
- 58. Слайд 58
- 59. Мутантты штамның бір ферменті тежелген, мысалы, Е3.
- 60. Мысалы, Nocardіa medіterraneі мутанттарында ацилдеу реакциясы жүзеге
- 61. Жаңа бірегей антибиотиктерді табу сатылары: сұрыптау жүргізіп
- 62. Қиыншылықтарды рекомбинантты ДНҚ технологиясын пайдаланып шешу мүмкін.
- 63. Генді-инженериялық әдісте рекомбинантты штамдарын қолданады. Өндірісте антибиотиктерді
- 64. Streptomyces трансформациясы Микроорганизмдердің жасушалық қабырғасын ферменттің әсерімен
- 65. Жаңа антибиотиктердің синтезіБелгілі антибиотиктердің синтезіне қатынасатын гендерді
- 66. Актинородин изохроманхинон тұқымдасының антибиотигі S. coelicolor микроорганизмде
- 67. Streptomyces sp. АМ-7161 штамм актинородинге тұқсас медермицин
- 68. Аталған антибиотиктер қышқылдық-негіздік индикаторлар, ортаның рН-ына байланысты
- 69. рІJ2303 плазмидасы бар Streptomyces sp. АМ-7161 штамның
- 70. Дигидрогранатиродин мен медерродин жаңа антибиотиктердің молекулаларының құрылымы
- 71. Антибиотиктердің синтезін жақсартуӨндірісте пайдаланатын әдістерді генді-инженериялық әдістің
- 72. Қиыншылықты жеңуге болады:Streptomyces sp себінді өсіретін биореактордың
- 73. Аэробты микроорганизмдердің кейбіреуі оттек жетіспейтін ортада өмір
- 74. Vіreoscіlla sp. ақуызды кодтайтын генін бөліп алады,
- 75. Скачать презентанцию
Антибиотиктердің жалпы сипаттамаларыАнтибиотиктер - бір микроорганизмдерде түзіліп басқа микроорганизмдер мен кейбір қатерлі ісіктердің өсу мен дамуын тежейтін биологиялық белсенді заттар. Микроорганизмдерде антибиотиктер түзілетін процесс антибиоз деп аталады. Антибиоз процесті қолданбалы пайдалану
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1 Антибиотиктер
Негізгі сұрактары:
Антибиотиктердің жалпы сипаттамалары
Антибиотиктерге медицина ұсынатын талаптар
Антибиотиктердің түзушілері
Антибиотиктердің қосымша
зиянды әсері
Слайд 2Антибиотиктердің жалпы сипаттамалары
Антибиотиктер - бір микроорганизмдерде түзіліп
басқа микроорганизмдер мен
кейбір қатерлі ісіктердің өсу мен дамуын
тежейтін биологиялық белсенді заттар.
Микроорганизмдерде антибиотиктер түзілетін процесс антибиоз деп
аталады.
Антибиоз процесті қолданбалы пайдалану идеяны Л.Пастер мен
Мечников ұсынған.
Антибиотик атауын З.Ваксман 1942 ж ұсынған.
Антибиотиктер микроорганизм клеткаларында түзілетін екінші реттік
метаболиттердің тобына жатады.
Слайд 3А.Флеминг (1928 ж.) стафилококк себіндісі Рenіcіllіum notatum көк
көгерумен ластанғанда
көгеру колонияның айналасында
стафилококтар өспейтінің байқады.
Көк көгеру құрамында стафилококка
әсер ететін зат табылды, оны пеницилин деп атады.
Пеницилин бірінші қең қолданбалы пайдаланатын антибиотик.
Слайд 4Белгілі табиғи антибиотиктердің ішінен (14000 жұық) медицинада
ауруларды емдеу
үшін 2-3 %-ті ғана пайдалынады,
97%-ті медицина дәрі препараттарға ұсынатын
талаптарына сай келмейді.Антибиотиктер дамыған мемлекеттердің фармацевтикалық өнеркәсібі
шығаратын препараттардың ішінде бірінші орынды алады.
Жыл сайын дүние жүзінде 100000 т антибиотиктер шығарылады,
антибиотиктерді шығару үшін 20 млрд доллар шамасындай жүмсалынады,
сатылған күны 5 млрд долларға жетеді.
Слайд 5Антибиотиктерге медицина ұсынатын талаптар :
антибиотиктің өзінің уыттылығы және ағзада
түзілетін өнімдерінің уыттылығы болмайды немесе өте төмен;
тиімді әсері төмен концентрацияда
іске асады;ағза жағдайында микроорганизмге қарсы әсерін көрсетеді;
антибиотике қарсы микроорганизмнің тұрақтылығы баяу дамиды;
қосымша зиянды әсері өте төмен немесе болмайды;
суда жақсы ериді;
әдеттегі жағдайда ұзақ уақыттын ішінде микроорганизмдерге қарсы белсенділігін сақтайды;
ортаның әр түрлі жағдайында, ағзаның физиологиялық сұйықтық және ұлпалық жағдайында антимикробтық әсерін сақтайды.
Слайд 6Антибиотиктердің түзушілері
Санырауқулақтар, эубактериялар, актиномицеттер және басқа микроорганизмдер.
Кейбір микроорганизмдер антибиотиктердің
көп түрлерін
синтездейді,
мысалы филаметозды санырауқулақтардың 6 туысы
антибиотиктердің 1000
шамасындай түрін, актиномицеттердің 3 туысы - 3000 түрін синтездейді.
Микроорганизм геномының гендерінің 1-2%-ті антибиотиктердің түзілу процесіне қатысады.
Мысалы, Вacіllus subtіlіs геномының 2% антибиотиктердің синтезіне
жауапты.
Слайд 7Антибиотиктерді топтастырады:
әсер ететін микроорганизмнің түріне байланысты,
химиялық құрылымына байланысты,
әсерінің
спектрі мен түріне байланысты,
әсер ететін механизміне байланысты.
Слайд 8Антибиотиктерді әсер ететін микроорганизмнің түріне байланысты боледі:
Бактерияларға қарсы әсер ететін
антибиотиктер, пенициллиндер, цефалоспориндер
Саңырауқұлақтарға қарсы әсер ететін антибиотиктер, нистатин, полиен антибиотиктер
Ісіктерге
қарсы әсер ететін антибиотиктер, рифампицинВирусттарға қарсы әсер ететін антибиотиктер, зовиракс
Туберкулезге қарсы әсер ететін антибиотиктер, циклосерин, стрептомицин, канамицин
.
Слайд 9Химиялық құрылымына байланысты:
- β-Лактамды антибиотиктер -
молекуласында β-лактамды сақинасы бар
антибиотиктер, пенициллиндер,
цефалоспориндер.
- Макролидтер мен азалидтер -
(молекуласы 14-, 15-,
16-атомдарынан құрылады), мысалы эритромицин,
олеандомицин.
цефалоспорин
пенициллин
эритромицин
Слайд 10- Аминогликозидтік антибиотиктер – стрептомицин,
Нафтацен туындылары – тетрациклиндер,
Пептидтік
антибиотиктер: грамицидин, бацитрацин,
Полиен антибиотиктер – нистатин, амфотерицин В.
стрептомицин,
тетрациклин
грамицидин
Слайд 11Антибиотиктерді микроорганизмдерге әсерінің түріне байланысты
екі топқа боледі:
Бактерицидтік – микрорганизмдердің
өлуіне әкеледі,
әсерінің еркшелігі болмайды, микробтарының барлық
түрлеріне әсер етеді, -лактамды
антибиотиктер, аминогликозидтер.2. Бактеристатикалық - микроорганизмдердің
ұрпақтануын тежейді, бір белгілі микроорганизмнің түріне
ғана әсері бағытталған, тетрациклиндер, левомициндер.
.
Слайд 12Антибиотиктерді әсерінің
механизміне байланысты боледі:
1. Микроорганизмдердің зат
алмасу процестерін бәсекелес
тежейді, пуромицин, циклосерин;
2. Бактериялардың клетка
қабырғасының синтезін тежейді,
пенициллиндер, цефалоспориндер;
3.
Жарғакшаларының қызметтің бұзатын антибиотиктер, полиен
антибиотиктер, валиномицин,
грамицидиндер;
Слайд 134. Нуклеин қышқылын (ДНҚ және РНҚ синтезін) тежейтін антибиотиктер, неомицин,
саркомицин;
5. Пурин мен пириминдердің синтезін тежейтін, антибиотиктер, азосерин;
6. Белоктардың синтезін
тежейтін антибиотиктер, бацитрацин, эритромицин;7.Тынысты (дыхание) тежейтін антибиотиктер, олигомицин, пагулин, антимицин;
8. Тотыға фосфорлану процесті тежейтін антибиотиктер, олигомицин, грамицидиндер;
9. Антиметаболиттік қасиеті бар антибиотиктер, актиномицеттермен саңырауқулақтардың кейбір түрлерімен түзіледі.
Антиметаболиттік антибиотиктердің құрылымы табиғи метаболиттердің
құрылымына ұқсас келеді де табиғи метаболиттердің алмасуына қатысатын
ферменттердің тежегіштері түрінде әсер етеді.
Слайд 14Антибиотиктердің биологиялық әсерінің механизмі
Клетка қабырғасының синтезін тежейді
Ақуыздың рибосомалды синтезін
тежейді
Бактерий НҚ синтезін тежейді
Бактерийлардың клетка мембрананың қызметін бұзады
Пенициллиндер
цефаллоспориндер
карбопинемыдерммонобактамдар
бацитрацин
фосфопицин
гликопептидтер
Сульфамиды
Триметоприм
фторхинодоны
Амтидогликозидтер
Тетрациклиндер
Макролидтер
левомицитин
Полимиксиндер
Полиеновые
Грамицидин
имидизолы
Слайд 16Антибиотиктің қосымша зиянды әсері:
уыты әсері;
Антибиотиктердің әсерінен дисбактериоз және аллергиялық
реакциялары дамиды;
Иммунитет тежеледі, ауру асқынады;
Организмді жұқпалы аурулардан қорғайтын ерекше
және ерекшесіз факторлар тежеледі, соның ішінде иммуноглобулиндердің түзілуі, комплемент жүйесі, лизоцим ақуыздың әсері. 
Слайд 17Антибиотиктерға қарсы микроорганизмдердің резистенттілігі -
антибиотикотерапияның негізгі проблемары:
микроорганизм штамдарының антибиотике
қарсы тұрақтылығы
антибиотике тұрақты микроорганиздеріне қарсы белсенді жаңа ауруларды емдеу
үшін антибиотиктер пен олардың жаңа дәрілік формаларың енгізу.Антибиотиктерге қарсы тұрақты бактерияларды Жапонияда 50-ші жылдарда
ашты. Бұл Shіgella дизентерия қоздырғыштың штаммы.
Микроорганизмдердің барлығы антибиотиктерге қарсы тұрақтылығына
ие болады.
Слайд 18Микроорганизмдердің антибиотике қарсы тұрақтылығының факторлары:
1. Микроорганизмдерде антибиотикпен байланысатын қабылдағышы
(биохимиялық
нысанасы) болмайды.
Бұл антибиотиктерді қабылдамайтын микроорганизмдер.
2. Антибиотиктерге тұрақты микроорганизмдер ерекше
ферменттерді синтездейді. Осы ферменттердің әсерінен антибиотиктің молекуласы
химиялық өзгеріске ұшырайды да, өзінің белсенділігін жоғалтады.
Стафилококтарда бета-лактамаза түзіледі, пенициллин мен цефалоспориннің
бета-лактамды сақинасында бір байланыстың ыдырауын іске асыратын
фермент.
Аминогликозидтерге қарсы тұрақты грамм оң микроорганизмдерде
ацетилдеу немесе фосфорилдеу реакцияларды катализдейтін ферменттер түзіледі.
пенициллиновая кислота
Слайд 193. Антибиотик әсер ететін микроорганизм жасушасының нысана-ақуызы,
қабылдағышы өзгеруі мүмкін.
Нәтижесінде қабылдағыш молекуласының
антибиотикпен байланысатын қасиеті жоғалады.
Мысалы, микроорганизмдердің
пенициллинге қарсы тұрақтылығы оның пенициллинмен байланысатын ақуыздың қасиеттері өзгергенде дамиды.
4. Антибиотиктер үшін микроб жасуша қабығының өткізгіштігінің өзгеруі.
Тетрациклин сезімтал бактериялардың жасушасында жиналады,
резистентті бактериялардың жасуша ішіне өтпейді.
5. Антибиотиктердің әсерінен микроорганизмдерде ерекше ферменттің
синтезі басталады. Бұл фермент антибиотикті тежейтін және ыдырататын
қабілетке ие болады.
Мысалы, циклосеринге тұрақты микроорганизмдерде артық мөлшерде
аланинтрансферазаның синтезі басталады.
Слайд 206. Микроорганизмдерде антибиотиктің әсерінен бір реакция тежеледі, ал
микроорганизм басқа
метаболиттік жолдарын табады да,
метаболиттік шунт түзіледі.
Нәтижесінде микроорганизм
өмір сүру үшін антибиотик әсер ететін реакция қажет болмайды, сонымен емдеу барысында микроорганизмнің
антибиотикке қарсы тұрақтылығы дамиды.
7. Кейбір микроорганизмдер антибиотикті жасушадан белсенді шығарады.
Көк-іріңді таяқшалардың кейбір штамдары карбапен деген антибиотикті
белсенді шығарады, нәтижесінде аталған антибиотикке қарсы
тұрақтылығына ие болады.
Слайд 21Микроорганизмдерінің антибиотиктерге тұрақтылығын жену жолдары
1. Табиғи антибиотик молекуласының құрылымына химиялық
реакция
арқылы өзгерістер енгізеді де, антибиотиктің жаңа түрін алады.
Антибиотиктің
белсенділігі үшін маңызды атомдық топтары өзгермейді.2. Антибиотиктермен бірге басқа препараттарды енгізеді.
β-лактамазаны синтездейтін микроорганизмдер β-лактамды антибиотиктердің
әсеріне тұрақты.
Пенициллинмен бірге β-лактамазаны тежейтін затты (клавулан қышқылы,
сульфбактам)енгізгенде антибиотикке қарсы микроорганизмнің тұрақтылығы
төмендейді немесе толық жойылады.
Микроорганизм-түзушілерін жан-жақты зерттегенде олардың қасиеттерін,
соның ішінде резистенттілігін сипаттау керек.
Слайд 22Дисбактериоз
Дисбактериоз - антибиотиктің әсерінен адамда қалыпты
микрофлора тежеледі.
Дисбактериоз және суперинфекция
ішектерде
стафилококтардың тұрақты түрлері пайда болуына, өте ауыр
энтероколиттің дамуына
әкеледі. Дисбактериоз дамығанда антибиотикпен бірге қосымша ерекше
дәрілік препараттарды пайдаланады, мысалы, леворин,
нистатин.
Слайд 23Антибиотикотерапия
Антибиотикотерапия - антибиотиктердің көмегімен ауруларды емдеу.
Антибиотикотерапияның негізгі мәселері:
–
микроорганизм штамдардың антибиотикке қарсы тұрақтылығын жеңу;
- емделмейтін ауруларды қоздыратын микроорганизмдерге
қарсы жаңа антибиотиктерді алу;
- антибиотиктердің жаңа дәрілік формаларын алу.
Слайд 24Пенициллин
Табиғи пенициллин Penicillium notatum көгеру саңырауқұлақтардың әр
түрлі түрлерімен түзіледі.
Бірінші рет пенициллинді таза күйінде 1929 ж. А.Флеминг алды.
Пенициллин –
бактерицидтік белсенділігі жоғары антибиотик,бактерияларға қарсы әсер етеді,
бактерия жасушаларының қабықшасының түзілуін тежейді.
Кейбір микроорганизмдер, мысалы, стафилококтар,
пенициллинге қарсы тұрақты, оларда пенициллин молекуласын
ыдырататын пенициллиназа түзіледі.
Бензилпенициллин
Слайд 25Бактерия жасуша қабықшасының негізгі полимерінің, муреин деген
пептидогликанның, синтезі 30-ға
жуық ферменттердің қатысуымен жүзеге
асады.
Пенициллин транспептидаза деген ферментті тежейді
де, муреин тізбектері арасындағы көлденең пептидтік байланыстарының түзілуін
бұзады, нәтижесінде бактериялық қабықшасының лизисі іске асады.
Слайд 26Пенициллин молекуласының негізі екі гетероциклдан құралады:
төрт атомды β-лактамды сақина,
бес
атомды тиазол сақина.
Слайд 27Барлық пенициллиндердің молекулаларының химиялық құрылымдары ұқсас,
негізін 6- аминопенициллан қышқылы
құрайды,
айырмашылығы амино топпен байланысқан бүйірлік тобының табиғатына
байланысты.
6-аминопенициллан қышқылы
Слайд 28Пенициллиннің фармакологиялық және бактерияларға қарсы белсенділігі
радикалдың түріне тәуелді.
Табиғи пеницилиндер
Радикал (R) Пенициллин атауы
Химиялық атауы Шартты атауы
С6Н5-СН2 - Бензилпенициллин Пенициллин-G
n- НО-С6Н5-СН2- n-Оксибензилпенициллин Пенициллин-Х
СН3-(СН2)5-СН2- н-Гептилпенициллин Пенициллин-К
СН3-СН2-СН=СН-СН2- 2-Пентенилпенициллин Пенициллин-F
СН3-(СН2)3-СН2- н-Амилпенициллин Пенициллингидро-F
Слайд 31Цефаллоспорин
Цефалоспорин тобына жататын антибиотиктер грам терис
кокктарға қарсы жоғары белсенді
болады.
Цефалоспориндер β-лактам антибиотиктердің барлығы
сияқты клетка қабырғасы арқылы женіл
енеді де бактерияның β-лактамаза деген ферменттірдің әсерінен
активтілігін жоғалтады.
Слайд 32Пуромицин
Пуромицин – 1952 ж. Streptomyces
albo-niger бактериялардың себінді
сұйықтығынан бөліп
алынған, грам оң
және грам теріс бактериялардың
көпшілігіне қарсы белсенді.
Пуромицин рибосомалды белок синтезін
тежейді, молекуласының құрылымы
аминоацил-тРНҚ-ның құрамына ұқсас.
Пуромицин уытылығы өте жоғары
антибиотик, прокариот және
эукариоттардың рибосомаларымен
байланысады,
Слайд 36Антибиотиктерді өнеркәсіпте алу әдістері :
микробиологиялық биосинтез;
жартылай синтетикалық әдіс
–
микробиологиялық синтезді химиялық реакциялармен біріктірген әдіс;
мутасинтез;
генді-инженериялық әдіс.
Слайд 37Микробиологиялық биосинтез
Микробиологиялық биосинтез – микроорганизмдердің қатысуымен
ферментация процесі арқылы антибиотиктерді
алу.
Микроорганизмдердің тіршілік әрекеті кезінде антибиотиктердің синтезі
ерекше ферменттердің қатысуымен, ферментация
процесінің нәтижесінде іске асырылады.
Антибиотиктер - екінші реттік метаболиттер алмасу өнімдерінің тобына
жатады,
микробтық жасушаларының өсуі, дамуы негізгі процестерге қажетті заттар
емес.
Слайд 38Ферментация процесі қоректік заттарға бай ортада
тропофаза және идиофаза сатыларына
бөлінеді.
Антибиотиктердің синтезі штамм-түзушілер өмірінің ақырғы кезеңінде
(трофазаның соңғы кезеңінде,
идиофаза стадиясында) жүзеге асады. Сондықтан екінші реттік метаболиттердің, соның ішінде антибиотиктердің
жалпы атауы идиолиттер.
Слайд 39Трофазаның соңғы стадиясында жасушалық популяцияның өсуі
баяулады.
Антибиотиктердің түзілетін мөлшері
микроорганизм өмірінің
ақырғы кезеңінде оған керек мөлшерінен әлдеқайда жоғары.
Сондықтан
антибиотиктің артық мөлшері ортаға бөлініп шығады.
Микроорганизм өсу үшін тіршілік ортасы қолайсыз болғанда
*ортада қоректік заттардын мөлшері өте төмен,
*ортаның рН-ы оптималды емес,
*басқа организмнің ерекше тіршілік өнімдерімен байланысқанда,
*тағы басқа ортаның қолайсыз жағдайлары,
олар антибиотиктерді синтездейді.
Антибиотиктердің синтезі микроорганизмнің
қоршаған ортасына бейімделеді.
Слайд 40Өнеркәсіпте микробиологиялық биосинтез арқылы антибиотиктерді алғанда
микроорганизмдердің штамдарын қолданады.
Өнеркәсіпте
антибиотиктердің түзушілері ретінде микроорганизмдердің.
жоғары өнімді штамдарын пайдаланады:
*сұрыптау дәстүрлі әдісін қолданып
алынған штамды, *мутагенез әдісін қолданып алынған штамды,
*генді-инженериялық әдістің көмегімен алынған штамды,
Микроорганизм жасушалық популяциясы баяу өсетін фазасында
(трофазаның соңында) антибиотиктердің синтезі жоғарылайды,
идиофаза кезеңінде максималды деңгейіне жетеді.
Антибиотиктердің синтезін белсендіреді:
*жасушалардың пролиферациясы тежейтін механизмдер,
*белсенді өсуін тежейтін механизмдер,
*стресс жағдайлар
Слайд 41Антибиотиктердің түзу процесі екі сатыдан құралады:
микроорганизмдер өсу үшін қолайлы
ортада биомасса жеткілікті мөлшерде жиналады.
Бұл фаза өте тез, қысқа
уақытта өту керек. – ферментация процесі, өнімді ортада
антибиотиктердің синтезі басталады да,
белсенді іске асады.
Слайд 42Пенициллин биосинтезі
L-α-амидоадипин + L-цистеин + L-валин
қышқылы
L-α-амидоадипил-L-цистеинил-L-валин
N-синтаза N-изопенициллин
пенициллинацилаза
6-аминопенициллан қышқылы
фенилсірке
қышқылы
бензилпенициллин (G пеницилин).
Слайд 44Микробиологиялық биосинтез жүзеге асқанда
антибиотиктің шығымын белгілейтін факторлар:
қоректік ортаның
құрамы,
ретротежеу,
антибиотиктердің өзінің жоғары концентрациясы.
Слайд 45Антибиотиктің шығымын белгілейтін негізгі фактор
- қоректік ортаның құрамы,
С
цефалоспорин өндірісте көміртек атомының көзі ретінде
сахарозаны пайдаланады.
Сахарозаны глюкозаға
ауыстырғанда цефалоспориннің шығымы төмендейді.
Глюкозаны микроорганизмдер тез пайдаланады да,
микроорганизмдердің жасушалық популяциясының
өсу жылдамдығы жоғары,
ал сахарозаның сіңіруі баяу, сондықтан идиофаза тез басталады.
Слайд 46Streptomyces antіbіotіcus себінді көмегімен
антибиотиктің синтезін іске асырғанда
оптималды ортаның
құрамы - 0,1% глюкоза және 1% галактозаның
қоспасы.
Ортада моносахаридтердің арақатысы осындай болғанда
глюкоза тез сіңіріледі де, баяу сіңіретін галактозаны
микроорганизм пайдаланатын болады,
нәтижесінде идиофаза тез басталады.
Слайд 47Антибиотиктердің синтезі ретротежеу арқылы реттеледі.
Ретротежеу – бұл түзілген өнім
ферменттік жүйенің
бірінші ферментінің тежегіші ретінде әсер етеді.
Әр антибиотиктің
синтезі ерекше ферменттік жүйенің көмегімен іске асады.Пенициллин биосинтезі Penіcіllіum chrysogenum саңырауқұлақтың
себіндісімен жүреді.
Биосинтез процесінің әр сатысын ерекше фермент катализдейді.
Слайд 48Пенициллин биосинтезі кері
байланыс принцип арқылы L-
лизинмен реттеледі. Пенициллин
және лизин
синтезі барысында α-
аминоадипин қышқылы аралық зат
ретінде түзіледі.
Лизин гомоцитратсинтазаны
тежейді, α -аминоадипин қышқылының
жетіспеушілігі пайда болады,
нәтижесінде пенициллиннің шығымы
төмендейді.
Қоректік ортаға α-аминоадипин
қышқылын қосса, ол пенициллиннің
биосинтезін тездетеді және лизиннің
әсері жойылады.
Пенициллин биосинтезі және
оның ретротежеу сызбасы
Слайд 49Антибиотиктердің биосинтезі
өзінің жоғары концентрациясымен тежеледі.
Бұл мәселе иммобилденген ферменттердің
көмегімен шешіледі.
Слайд 50Бета-лактамды антибиотиктердің микробиологиялық биосинтез
арқылы алынған түрлерінің кемшілігі:
қышқыл ортада
тұрақсыз, феноксиметилпенициллиннен басқа;
стафилококтардың пенициллаза ферментінің әсерінен өте тез ыдырайды;
грамм оң
микробтарға ғана әсер етеді.Өнеркәсіпте пенициллиндер мен цефалоспориндердің жаңа түрлерін
жартылай синтетикалық әдісті қолданып алады.
Пенициллиндің жартылай синтетикалық әдіспен алынған
20000-нан астам түрінің 37-сін клиникада қолданады.
Слайд 51Жартылай синтетикалық пенициллинді алу әдісі
екі сатыдан кұралады:
микробиологиялық биосинтез
арқылы 6-аминопенициллан қышқылын алады.
6-аминопенициллан қышқылының амино тобының ацилдеу
реакциясын жүзеге асырады, пенициллиннің жаңа түрі түзіледі.
Слайд 526-Аминопенициллан қышқылын алу.
*Микробиологиялық биосинтезбен табиғи пенициллинді, мысалы,
бензилпенициллинді немесе феноксиметилпенициллинді
алады.
*Пенициллин молекуласының микроорганизмдердің пенициллинацилаза
ферменттің әсерімен гидролизін жүзеге асырады.
*Пенициллин
6-аминопенициллан қышқылына айналады. 
Слайд 53 Ацилаза қатысуымен түзілген 6-аминопенициллан қышқылы
экстракция арқылы ортадан бөлінеді,
одан кейін химиялық реакция нәтижесінде амино тобымен радикалды
байланысады да,
туындысын алады.Микробиологиялық әдістің сатылары:
табиғи пенициллиннің биосинтезі,
ацилаза катализдейтін гидролиз
6-аминопенициллан қышқылының экстракциясы үздіксіз технологиялық процесс түрінде іске асырылады.
Слайд 546-аминопенициллан қышқылының ацилденуі
6-аминопенициллан қышқылының ацилденуі
химиялық немесе ферменттік әдісті қолданып
жүзеге асырылуы мүмкін.
Химиялық синтез көп сатылы және қиыншылықтары бар:
реакция жүзеге асу үшін реакцияның қажет жағдайын ұқыпты сақтау
*ылғал жоқ болу,
*үнемі ортаның төмен температурасын ұстау,
*реакция уақытын дәл сақтау.
Слайд 55Ферменттік синтезінде жасушаларда, жасушасыз экстрактлерді және иммобилденген ферменттерді пайдаланады.
6-аминопенициллан
қышқылын ацилдеу реакциясында
реагенті ретінде карбон қышқылдарының туындыларын
(амидтерді, күрделі
эфирлерді) пайдаланады.Көбінесе 6-аминопенициллан қышқылын себінді
сұйықтықтан бөліп алмайды, мысалы, бензилпенициллинді
ампициллинге айналдырғанда.
Слайд 56Ампициллиннің синтезі
Микробиологиялық биосинтез әдіспен бензилпенициллинді алады.
Кluyvera citrophila мутанттың ацилазаның
әсерімен бензилпенициллинді гидролизға
ұшратады (ортаның рН 7,8, 40-50оС).
Ферменттëрге мутантты
Pseudomonas
melanogenum мен фенилглицинді енгізеді,
ортаның жағдайын өзгертеді,
рН-ың 5,0-5,5-ке жеткізеді.
Бұл ортаның жағдайында
екінші микроорганизмнің көмегімен
ампициллиннің синтезі жүзеге асады.
Слайд 57Мутациялық биосинтез
Мутасинтез – микроорганизмдердің мутанттарын пайдаланып антибиотиктерді алу.
Мутантты
штамдары түзушілері ретінде қолданғанда синтез
барысында антибиотик молекуласының кейбір бөлігі
түзілмейді, нәтижесінде антибиотиктің жаңа түрін алу мүмкін.
Антибиотиктің түзушілер-штамын мутантты штамына айналдырады.
Мутантты штамм қалыпты антибиотиктің синтезін жүзеге асырмайды,
себебі бір реакцияны катализдейтін ферменттің белсенділігі жоғалған.
Слайд 59Мутантты штамның бір ферменті тежелген, мысалы, Е3.
Е3 фермент катализдейтін
реакция жүзеге аспайды да,
D қосылыс түзілмейді,
нәтижесінде табиғи антибиотик
синтезі аяқталмайды.Е1 Е2 Е3 Е4 Е5
А В С D Е антибиотик
Жүзеге аспайтын биосинтездің звеносы
Е Е5
F І мутантты антибиотик
Реакция ортасына антибиотиктің алғы затының аналогын
қосқанда антибиотиктің аналогы түзіледі, жаңа қасиеті бар
антибиотиктің түрі.
Слайд 60Мысалы, Nocardіa medіterraneі мутанттарында ацилдеу реакциясы жүзеге
аспайды.
Мутанттар рифамицин
аналогын, SV В-рифамицинді синтездейді.
SV В-рифамицинді көптеген жартылай синтетикалық рифамициндерді
алу үшін алғы заты ретінде пайдаланады.
Жартылай синтетикалық рифамициннің көмегімен
туберкулез мен лепраны (проказаны) емдейді.
Мутасинтезді аминогликозидтік антибиотиктерді алу үшін пайдаланады.
Слайд 61
Жаңа бірегей антибиотиктерді табу сатылары:
сұрыптау жүргізіп антибиотикті түзетін микроорганизмді
табады,
ферментация процесі іске асырылады,
антибиотиктің клиникалық сынауын жүргізеді.
Бұл
тәсіл өте күрделі, көп уақытты қажет етеді, алынған антибиотиктің бағасы өте қымбат болады.
Слайд 62Қиыншылықтарды рекомбинантты ДНҚ технологиясын пайдаланып шешу
мүмкін.
Рекомбинантты ДНҚ технологияның
көмегімен:
* жаңа антибиотиктерді алуға болады.
Антибиотиктің:
молекуласының құрылымы бірегей,
микроорганизмдерге қарсы белсенділігі
жоғары, қосымша зиянды әсері төмен
* Өндірістік процесте антибиотиктердің шығымын жоғарылату мүмкін,
сонымен бірге антибиотик өндірісінің тиімділігі жоғарылайды, өнімнің
бағасы төмендейді.
Слайд 63Генді-инженериялық әдісте рекомбинантты штамдарын қолданады.
Өндірісте антибиотиктерді алу үшін негізгі
микроорганизм –
Streptomyces sp.
Streptomyces sp. мицеллалар түрінде өмір сүреді,
трансформациясының алдында жасушалық қабырғасын бұзады,
жеке протопластарды босатады,
мицеллалардан түзілген өзгерген жасушаларды
тану және бөліп алу өте киын.
Слайд 64Streptomyces трансформациясы
Микроорганизмдердің жасушалық қабырғасын ферменттің әсерімен бұзады, протопластарды бөліп
алады.
Протопластардың ішіне плазмидалық ДНҚ-ны енгізеді, ортаға ПЭГ қосады.
ПЭГ
плазмидалық ДНҚ-ның протопластарға енуін жеңілдетеді.Протопластарды қатты ортаға егеді, протопластың өзінің жасушалық қабырғасы түзілгенге дейін,
ерекше ортаға көшіреді, ортаның құрамына неомицин немесе тиострептон кіреді. Бұл кезеңінде трансформацияға ұшыраған жасушалардың сұрыпталуы іске асырылады.
Слайд 65Жаңа антибиотиктердің синтезі
Белгілі антибиотиктердің синтезіне қатынасатын
гендерді генді-инженериялық әдіс арқылы
өзгертіп,
жаңа антибиотиктерді алуға болады.
Генді-инженериялық әдістің көмегімен
антибиотиктің биосинтезінің
екі түрлі жолын бір микроорганизмде біріктірді де, жаңа
антибиотик алады.
Слайд 66Актинородин изохроманхинон тұқымдасының антибиотигі
S. coelicolor микроорганизмде түзіледі, алғы заты
– ацетат.
Streptomyces pIJ2303 плазмидаға S. coelicolor актинородин синтезіне
жауапты
ферменттерді кодтайтын гендері бар хромосомдық ДНҚ-ның фрагментін, ұзындығы 3,25 мың нуклеотид жұбы (3,25 м.н.ж.)
байланыстырады.
Плазмиданы және 3,25 м.н.ж. фрагменттің әр түрлі бөліктері бар субклондарын енгізеді:
Streptomyces sp. АМ-7161 штамына,
S.violaceoruber В1140
- Tü22 штамдарына.
Слайд 67Streptomyces sp. АМ-7161 штамм актинородинге тұқсас медермицин
антибиотикті синтездейді,
S.violaceoruber
штамдарында гранатицин мен дигидрогранатицин
түзіледі.
Слайд 68Аталған антибиотиктер қышқылдық-негіздік индикаторлар,
ортаның рН-ына байланысты өсіп жатқан себіндінің
түсін белгілейді,
ортаның рН-ы мен түсі түзілетін антибиотиктің түріне тәуелді.
Актинородин синтезін іске асырмайтын S. coelicolor мутантты
штамдар түссіз.
Streptomyces sp. АМ-7161 штамын, S.violaceoruber В1140
немесе Tü22 штамдарын актинородин биосинтезінің
ферменттерін кодтайтын гендері бар плазмидамен
трансформацияға ұшыратқаннан кейін себінділері боялады.
Бұл жаңа антибиотиктің синтезінің жүзеге асырылуын
көрсетеді.
Слайд 69рІJ2303 плазмидасы бар Streptomyces sp. АМ-7161 штамның
және S.violaceoruber В1140
штамның трансформанттары
плазмида және хромосомдық ДНҚ кодтайтын антибиотиктерді
синтездейді.
S.violaceoruber
Tü22 штаммын рІJ2303 плазмидамен трансформацияға ұшыратқанда актинородинмен бірге
дигидрогранатиродин деген жаңа антибиотиктің синтезі іске
асады.
Streptomyces sp. АМ-7161 штамды рІJ2315 плазмидамен
трансформацияға ұшыратқанда медерродин жаңа антибиотигі
түзіледі.
Слайд 70Дигидрогранатиродин мен медерродин жаңа антибиотиктердің
молекулаларының құрылымы актинородин, гранатицин мен
дигидрогранатицин құрылымына ұқсас.
Сонымен, антибиотиктердің синтезіне жауапты ферменттерді кодтайтын
гендерін
трансформацияға ұшыратып, бірегей қасиеттері мен ерекшелігі бар жаңа антибиотиктерді алу мүмкін.
Слайд 71Антибиотиктердің синтезін жақсарту
Өндірісте пайдаланатын әдістерді генді-инженериялық
әдістің көмегімен жақсартуға болады.
Өнеркәсіпті өндірісте Streptomyces sp микроорганизмдерді
пайдаланып антибиотиктерді алғанда, шығымы ортадағы
оттек мөлшеріне байланысты.
*Оттек суда нашар ериді,
*Streptomyces spp себіндінің тығыздығы жоғары, сондықтан
ортада оттек деңгейі төмен болады да,
*жасушалардың өсуі баяулайды және антибиотиктің шығымы төмендейді.
Слайд 72Қиыншылықты жеңуге болады:
Streptomyces sp себінді өсіретін биореактордың құралысын өзгертіп,
генді-инженериялық
әдістердің көмегімен ортадағы оттекті тиімді пайдаланатын Streptomyces spp штамдарды құру
арқылы.Екі әдісті бірге пайдалануға болады.
Слайд 73Аэробты микроорганизмдердің кейбіреуі оттек жетіспейтін ортада өмір
сүру үшін гемоглобинге
ұқсас затты синтездейді.
Бұл зат оттек молекуласын байлайды да жасушаларға жеткізеді.
Аэробты бактерия Vіreoscіlla sp. гомодимерлы геммен байланысқан
ақуызды түзеді.
Ақуыздың қызметі эукариот гемоглобинің қызметіне ұқсас.
Слайд 74Vіreoscіlla sp. ақуызды кодтайтын генін бөліп алады,
Strepomyces sp плазмидалық
векторына байланыстрады,
микроорганизмнің жасушаларына енгізеді,
ақуыздың экспрессиясын жүзеге асырады.
S.coelicolor жасуша
ақуыздарының жалпы мөлшерінен 0,1%-ті Vіreoscіlla sp. гемоглобині болады.
Оттек мөлшері төмен ортада трансформацияға ұшыраған
Strepomyces жасушалардың:
өсу жылдамдығы қалыпты жасушалармен салыстырғанда жоғары болады,
актинородинді синтездейтін белсенділігі ұлғаяды,
антибиотиктің шығымы 10 есе жоғарылайды.
