*   التعديل الوراثى لبكتيريا حمض اللاكتيك

 

        *************************

Genetic modification of lactic acid bacteria

**************************************

مقدمة

*****

·     بدأت أبحاث وراثية عديدة جدا عن بكتريا حمض اللاكتيك فى عام 1970 اشتملت على مراقبة البلازميد المرتبط بكثير من الصفــات الوظيفية الأساسية للــ     Lactobacilli المعروفة فى هذة الفترة باسم  Group  N streptococci    ولكن الطرق الفنيــــة المستخدمة فى نقل الجين معمليا أو خارج المعمل لم تكن متطورة فى هذا الوقت . كما اشتملت الدراسات أيضا على أجناس أخرى من  LAB

 

·  فى عام 1980 م  أصبحت طريقـــــــــــــــة

   Recombinant  DNA  Technique    ممكنة التطبيق فى كثير من الالنواع الهامة  وأن الجينات العديدة الخاصة بصفات تخمير اللاكتوز أو  coding for proteinases  قد نسخت وحللت على المستوى الجزيئى .

 

·     زاد التقدم فى هذا المجال بدرجة سريعة فى السنين القليلة الماضية وشمل تفسيرا لتركيب ووظيفة الجين المرتبط بالصفة وكذلك الجينات الكروماسومية لبكتريا حمض اللاكتيك شرحا وافيا ... وعلية فان امكانية استخدام هذة الـ organisms  للعمل كعائل  host    خاص بـ heterologous  proteins    قد درست وقيمت .

 

 

* وفيما يلى النقاط التى درست فى هذا الفصل من الكتاب :

*****************************************

 

   2- The plasmid biology of LAB:

*********************************


A  - Lactococcal  plasmids

*************************

     1-  Lactose fermentation and proteinase                      plazmids .

                                                      

    2- Fermintation plazmids. 

         3-Plasmids associated with phage resistance

         4- Plasmid - encoded bacteriocine production                   and resistance .  

         5- Other plasmid -mediated phenotypes

 

B -Plasmid in other group of  LAB :. 

**********************************

 1 -   Plasmids of Lactobacilli .

 

 2  -  Pediococcal plasmids .

  

3 -  Plasmids in the genus of Leuconostoc and

      Streptococcus salivarius supsb.thermophilus.

 

3- Gene  transfer in LAB.

***********************

   A-  1- Transduction .

 

       2- Conjucation .

 

B-  In  vetro gene transfer techniques  

.

       1- Protoplast  techniques .

 

       2-  Electroporation

 

4-  DNA repair and mutagensis .

*****************************

 

5-  Genetic recombination in LAB.

*******************************

 

     A- General  recombination .

 

     B-  Recombination mediated by transposable elements     

 

6- Gene cloning in Lactococci :

 ***************************

     A- cloning vectors .

 

     B- Examples of  cloned genes .

 

             1- Proteinases .

 

            2- The lactose utilization system .

 

            3- Citrate permease .

 

            4-  Examples of other cloned genes .

  

C-  Expression of heterologous genes .

 

 D-  Genetic of Str. Salvarius supsb.                            thermorphilus .

 

7- Gene cloning in Lactobacilli :

  ****************************

                                        A-   Cloning  vectors 

 

      B-    Examples of cloned genes 

   

C- Expression of heterologous genes of Lactobacilli .

 

8- Gene  coding in other lactic acid bacteria .

*************************************** 

 

 

*الملخص    Summary  

 

*******************

 

·   حدث فى السنوات الماضية زيادة كبيرة فى المعلومات الخاصة

 

بالنواحى الوراثية والبيولوجيا الجزيئية لــ  LAB  خصوصا

 

للـ Lactococci   الا أن المعلومات المتعلقة  بـ  Lactobacilli

 

 وبعض الانواع الأخرى قد زاد ت أيضا.

 

·  أسست الطرق البيولوجية الخاصة بالجزيئــــــــــات

 

   molecular  biological  methods   كما أنجزت  :

 

1. كثير من التحاليل على تركيب ووظيفة الجين .

 

2.  طرق التمثيل الغذائى غير المفهومـــــــــــة

 

unraveling  of  metabolic pathways  

      

3.  كثير من التحورات الوراثية لتحسين صفات بادئات  الـ 

 

 mesophilic     المهمـــــــــــــــــة 

 

  بالنسبة لـ   Streptococcus  thermophilus    فقد بدأت

 

التحليلات الجزيئية علية بنجاح الا من وجود أسئلة عديدة تحتاج الى

 

اجابات . 

 

·بالنسبة للـ    Lactobacilli   تظل الحاجة موجودة لتفسير بعض

 

النقاط مثال ذلك .....نظم نقل الجين بكفاءة  ،   قلةالمعلومات عن 

 

gene expression and regulation ..  وعلية فإإن  تطبيق

 

ذلك عمليا ينتظر حل هذة النقاط .

 

 

انتاج واستعمال  LAB    من الناحية الصناعية

 

Industrial  use  and  production  of  LAB

***********************************

**************

*******

 

أ-   اتجاهات المستقبل فى مجال البادئـات  Future trends ...   

******************************************

 

·  تظهر برامج الأبحاث الحديثة الاتجاهات المستقبلية للــ  LAB   

 المستخدمة فى انتاج المنتجات الغذائية المتخمرة..فقد  تم  فهم  الخصائص المهمة  لهذة السلالات  " النقية غالبا  "  فهما جيدا .. وكان أول اتجاة درس هو فهم السلوك العام  لمزرعة تتكون من عدة سلالات بجانب التركيز على العلاقة بين هذة السلالات المكونة للمخلوط ..  والفهم الجيد لظاهرة الــ   symbiotic      والتثبيط   inhibition     بين السلالات وبعضها يعتبر من أهم الأولويات اللازمة للتحكم فى المزارع المستخدمة فى انتاج المنتجات الغذائية المخمرة.

·   ثانى هذة الاتجاهات هو تطوير المعلومات فى الاتجاة الوراثى بهدف توطين صفات أو خصائص جديدة فى السلالات ذات الأهمية الاقتصادية والتكنولوجية ... فعلى سبيل المثال " بجانب التحميض المباشر "  يكون من المفيد الحصول على سلالات تنتج الــ    bacteriocins  يمكن استخدامها  فى :

1-  انتاج منتجات مخمرة لاتعامل فيها المواد الخام التى تدخل فى الصناعة معاملة حرارية مثل ......... silage  ،. sausage   ،vegetable products     

2-  خفض مستوى الملوثات بفعل هذة البكتريا المحورة

    لحمض اللا كتيك .

 

 

لجعل هذة الطرق الفنية ممكن اجرائها  يجب حل المشاكل التالية  :

 *****************************************

   

1-   معرفة الـــ    corresponding   genetic  determinant  أى المحددات الوراثية الملازمة لبعض الصفات أو الخصائص الوراثية .

 

    2-   استخدام الطرق التى تسمح بانتقال الجين .

 

    3-   ترتيب أو التصرف فى   vectors  -   donor and  reciplent للسلالات التى من نفس الأنواع لكى  يمكن الحصول   

 

   على    microorganisms     “ GRAS    "  .

 

    4-  حل المشاكل المنتظمة  والــ   constraints   والتى تعتبر

 

بعيدة مثلما كانت الكائنات الدقيقة المحورة وراثيا محل الاهتمام  بعيدة

 

أيضا .

 

 

ب -   انتاج البادىء على النطاق الصناعى :

*****************************

   

  خطوات انتاج   مركز البادىء  starter  concentrate

      -------------------------------------

Preparation of  inoculum .

 

Preparation  of  the  media  .

 

Fermentaion  at  constant  ph  .

 

Harvesting  the  culture  .

 

Adding  the  cryoprotectant  .

 

Freezing  .     

 

Freeze - drying .

 

Packing  and  storage  .

                                                               

                                                                                                                              Harvesting                                                                                                                           

                                                                                                                             

يتم  باستخد ام   1-  أجهزة  الطرد  المركزى .

                   

                 2-  أجهزة الــ  UF .

   

وهما  الأ كثر استخداما فى الصناعة وأمكن باستخدامهما

                         التركيز لـ 12 ضعف. 

 

·     Cryoprotectant  : 

 

-   تستخدم من عدة سنين لتحسين مقدرة المزرعة على البقاء حية

بعد عمليات التجميد المختلفةFreezeing -  Frozen storage -  Freeze – drying

  

-  أكثر المواد الحامية استخداما فى  الصناعة هى :

                 

              *  سكر اللاكتوز  أو السكروز    (   7 %   )  .

 

              *    Mono sodium  glutanate    ( %5   ) 

            

             *   Ascorbate  in   water  or   milk  base  

 

·   Freezing  :

 

 

*من أكثر الطرق المستخدمة كفاءة هى التجميد السريع فى النتروجين السا ئل  فى صورة   Pellets    ليسهل استخدامها فى  صورة مركز مجمد  أو فى الـــ    Freeze -drying .

المصدر: هذا الموضوع مترجم من كتاب Lactic acid bacteria عام ( 1993 ) م تأليف : Salminen & Wright
  • Currently 204/5 Stars.
  • 1 2 3 4 5
69 تصويتات / 1774 مشاهدة
نشرت فى 12 فبراير 2010 بواسطة Dr-adelKandil

ساحة النقاش

noreldeen

هناك اسئلة كثيرة منها هل يوجد مستحلب لتجميع مكونات كل اللبنبعد المنفحة

عدد زيارات الموقع

103,426