Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Биологические свойства бактерий Thermoanaerobacter brockii (Российский государственный университет нефти и газа)

Работа №50346

Тип работы

Контрольные работы

Предмет

биология

Объем работы17
Год сдачи2020
Стоимость500 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
347
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Текст работы имеет одинарный межстрочный интервал (требование заказчика).
Введение 3
Филогенетическое положение Thermoanaerobacter brockii 5
Положение Thermoanaerobacter brockii в природе 6
Общее описание и основные характеристики рода Thermoanaerobacter 7
Клетка и структура Thermoanaerobacter brockii 9
Основные механизмы обмена веществ и преобразования энергии 11
Регуляция метаболизма Thermoanaerobacter brockii 12
Важнейшие свойства и значение Thermoanaerobacter brockii 14
Thermoanaerobacter brockii и окружающая среда 15
Выводы 16
Список литературы 17

Биотехнологические процессы, которые основаны на применении микробных клеток, которые способны к синтезу разных химических соединений, в последние десятилетия привлекают огромное внимание. К преимуществам данных процессов отнесены мягкие условия их реализации, специфичность, возможность применения альтернативных источников сырья.
Растущий мировой спрос на энергоносители в сочетании с недавней нестабильностью предложения на рынке нефти побудили вновь призвать к разработке альтернативных источников топлива, чтобы уменьшить зависимость Америки от иностранной нефти. Одна из таких альтернатив, биопродуцированный этанол, полученный из целлюлозных растительных материалов, является основной альтернативой для немедленной и долгосрочной замены ископаемого топлива. Клостридии выбраны за их доказанную способность разлагать сложные целлюлозные полимеры, ферментировать различные побочные продукты разложения целлюлозы до этанола и производить полезные промышленные соединения в дополнение к этанолу.
Интерес к термофильным микроорганизмам, активно изучаемым в последние годы, обусловлен задачами как прикладного, так и фундаментального характера. Первые, в основном, соотносятся с наличием у отдельных бактерий термостабильных ферментов и возможностью их использования в разных сферах биотехнологии. Большинство биохимических и микробиологических исследований посвящены органотрофным термофильным бактериям, в том числе и тем, которые обладают способностью к гидролизу разных биомолекул. К ним отнесены анаэробные умеренно-термофильные органотрофные бактерии, изначально описанные как представители рода Clostridium, но впоследствии отнесенные к родам Thermoanaerobacter и Thermoanaerobacterium.
Цель работы – изучение биологических свойств бактерий Thermoanaerobacter brockii.
Объектом работы является – бактерии рода Thermoanaerobacter.
Предмет работы – свойства бактерии Thermoanaerobacter brockii.
На основании сформулированной цели, в работе поставлены и последовательно разрешены следующие задачи:
– исследовано филогенетическое положение Thermoanaerobacter brockii;
– проанализировано положение Thermoanaerobacter brockii в природе ;
– представлено общее описание и основные характеристики рода Thermoanaerobacter;
– дана характеристика клеточного строения и структуры Thermoanaerobacter brockii;
– выявлены основные механизмы обмена веществ и преобразования энергии;
– охарактеризована регуляция метаболизма Thermoanaerobacter brockii;
– выделены важнейшие свойства и значение Thermoanaerobacter brockii;
– охарактеризовано взаимодействие Thermoanaerobacter brockii с окружающей средой.
Теоретической базой работы являются труды ученых по разрабатываемой тематике: учебные пособия, монографии, научные статьи и т.д.
Структура работы обусловлена поставленными целями и задачами и включает в себя: введение, основную часть, выводы и список использованных источников.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


Thermoanaerobacter brockii представляет собой свободноживущую анаэробную грамположительную, спорообразующую бактерию, выделенную из осадка озерных отложений в Вайоминг, Йеллоустоун Национальный парк, Вашингтон. Это грамположительные бактерии палочковидной формы, они подвижны, имеют жгутики и одну мембрану.
Благодаря способности эффективно ферментировать различные пентозы и гексозы, а также крахмал и пуллулан в этанол, эта бактерия была предложена в качестве средства для производства технического спирта и, возможно, биотоплива. Также Thermoanaerobacter brockii может избирательно связывать различные ионы металлов.
На современном этапе в род Thermoanaerobacter входит 14 видов, которые выделены из разных сред обитания: цианобактериальных матов, горячих источников, вулканических озер, высокотемпературных нефтяных пластов и пр. В их число вошли умеренные термофилы, облигатные анаэробы с бродильным типом метаболизма, которые, в ходе брожения способны к восстановлению разных неорганических акцепторов электронов - серы, окисного железа, тиосульфата.
Клетки Thermoanaerobacter brockii представлены палочками размером 0.30.5 х 2 15 мкм, одиночными или в парах. Данный микроорганизм выделен из горячих источников вулканического происхождения и обладает температурным диапазоном роста 35 и 85°С, оптимальным является температурный режим 65–70°С. Им не используется целлюлоза, но данная бактерия хорошо растет на целлобиозе, также продуцируя этанол.
Функциями Т. brockii являются алкогольдегидрогеназа с предпочтением вторичных спиртов со средней длиной цепи, таких как 2-бутанол и изопропанол. Обладает очень низкой активностью с первичными спиртами, такими как этанол. В физиологических условиях фермент восстанавливает альдегиды и 2-кетоны с образованием вторичных спиртов. Также активен с ацетальдегидом и пропиональдегидом.
T. brockii имеют широкое распространение в природе, и изолированы от почвы, к примеру, озерные отложения, вулканические горячие источники и подземная местность, такие как нефтяные месторождения и глубокие скважины. Данная бактерия была предложена в качестве средства для производства технического спирта, биотоплива. Вместе Thermoanaerobacter brockii может избирательно связывать различные ионы металлов.



1. Bogin, O., Peretz, M., and Burstein, Y. (1998) Probing structural elements of thermal stability in bacterial oligomeric alcohol dehydrogenases. I. Construction and characterization of chimeras consisting of secondary ADHs from Thermoanaerobacter brockii and Clostridium beijerinckii. Lett. Pept. Sci. 5, 399–408.
2. Cayol, Jean-Luc & Ollivier, Bernard & Patel, B. & Ravot, G & Magot, M & Elisabeth, Ageron & Grimont, Patrick & Garcia, J. (1995). Description of Thermoanaerobacter brockii subsp. lactiethylicus subsp. nov., Isolated from a Deep Subsurface French Oil Well, a Proposal To Reclassify Thermoanaerobacter finnii as Thermoanaerobacter brockii subsp. finnii comb. nov., and an Emended Description of Thermoanaerobacter brockii. International journal of systematic bacteriology. 45. 783-9.
3. Faudon, C., M.-L. Fardeau, J. Heim, B. K. C. Patel, M. Magot, and B. Ollivier. 1995. Peptide and amino acid oxidation in the presence of thiosulfate by members of the genus Thermoanaerobacter. Curr. Microbiol. 301-6.
4. Kleifeld, O., Shi, S. P., Zarivach, R., Eisenstein, M., & Sagi, I. (2003). The conserved Glu-60 residue in Thermoanaerobacter brockii alcohol dehydrogenase is not essential for catalysis. Protein science : a publication of the Protein Society, 12(3), 468–479.
5. Kleifeld, Oded & Rulísek, Lubomír & Bogin, Oren & Frenkel, Anatoly & Havlas, Zdenek & Burstein, Yigal & Sagi, Irit. (2004). Higher Metal−Ligand Coordination in the Catalytic Site of Cobalt-Substituted Thermoanaerobacter brockii Alcohol Dehydrogenase Lowers the Barrier for Enzyme Catalysis. Biochemistry. 43. 7151-61.
6. Korkhin Y, Kalb(Gilboa) AJ, Peretz M, et al. NADP-dependent bacterial alcohol dehydrogenases: crystal structure, cofactor-binding and cofactor specificity of the ADHs of Clostridium beijerinckii and Thermoanaerobacter brockii. Journal of Molecular Biology. 1998 May;278(5):967-981.
7. Lee, Y. E., M. K. Jain, C. Lee, S. E. Lowe, and J, G. Zeikus. 1993. Taxonomic distinction of saccharolytic thermophilic anaerobes: description of Thermoanaerobacteriurn xylanolyticrmi gen. nov., sp. nov., and Thermoannerobacterium saccharolyticum gen. nov., Sp. nov.; reclassification of Tlzermoanaerobium brockii, Clostridium thermosdfurogenes, and Clostridium thermohydrosrrlfiwicum E100-69 as Thermoanaerobacter brockii comb. nov., Thermoanaerobacterium thermosulfurigenes comb. nov., and Thermoanaerobacter thermohydrosulfirri'nrs comb. nov., respectively; and transfer of Clostridium thermohydrosulfiiricum 39E to Thermoanaerobacter ethalzolicus. Int. J. Syst. Bacteriol. 43:41-51.
8. Peretz, M., and Burstein, Y. (1989) Amino acid sequence of alcohol dehydrogenase from the thermophilic bacterium Thermoanaerobium brockii. Biochemistry 28, 6549–6555
9. Peretz, M., Bogin, O., Tel-Or, S., Cohen, A., Li, G., Chen, J. S., and Burstein, Y. (1997) Molecular cloning, nucleotide sequencing, and expression of genes encoding alcohol dehydrogenases from the thermophile Thermoanaerobacter brockii and the mesophile Clostridium beijerinckii. Anaerobe 3, 259–270.
10. Банникова Г.Е.. Бонч–Осмоловская Е.А. Термофильные бактерии, гидролизующие агар: характеристика термостабильной агаразы// Прикладная биохимия и микробиология, 2008, том 44, № 4, с. 404-409
11. Скалли, Шон Майкл и Иоганн Орлигссон. «Аминокислотный метаболизм штамма Thermoanaerobacter AK90: роль систем поглощения электронов в образовании конечного продукта». Журнал аминокислот , 2015. Гейл OneFile: Здоровье и медицина , доступ 8 мая 2020 года.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ