Отсеивающий эксперимент

Микроорганизмы способны расти на субстратах, недоступных другим живым системам /2/, а так же имеют большое прикладное значение в качестве вакцин в медицине и ветеринарии и продуценты антибиотиков и других физиологически активных веществ. Но геном каждого микроорганизма кодирует 2 - 3 тысячи белков /2,3/ , далеко не все из которых представляют интерес. Кроме того, нередко гены, ответственные за такие белки, находятся под сложной регуляцией компонентами питательной среды /1- 4/.

Среди микробиологов известны следующие задачи - есть некий штамм, который продуцирует нужный продукт при культивировании на плотной среде, либо в организме животного, но не продуцирует при глубинном культивировании или на простых питательных средах на основе гидролизатов и вытяжек природного сырья. Возможен случай, когда синтез представляющего интерес продукта при глубинном культивировании зависит от партии питательной среды. Как правило, это означает, что в питательной среде должны присутствовать индукторы или метаболизируемые ингибиторы нужных синтезов.

С точки зрения молекулярной биологии, структурный ген может находиться под регуляцией любым промоторно - операторным участком и регуляторным фактором может быть любая комбинация из индивидуальных компонент питательной среды или интенсивностей физико-химических факторов (температура, рН и т.д.). Причем за счет рекомбинационных процессов, прочих внутригеномных перестроек и спонтанного мутагенеза конкретное сочетание промоторно-операторный участок - структурный ген будут носить штаммовоспецифичный характер /1- 4,15/.

Молекулярное клонирование приведет к переносу в изученный продуцент структурных генов с прежними регуляторными участками ДНК и задача останется. Работу по выяснению особенностей регуляции какого-либо оперона необходимо проводить заново с каждым конкретным продуцентом.

Кроме того, среди известных таксономических групп микробов могут быть некультивируемые штаммы. Описаны некультивируемые легионеллы, которые обнаруживаются при микроскопировании. в мазках клинического материала со специфичными люминесцентными антисыворотками, но не растут на искусственных питательных средах. Нередко богатая среда на основе МПА с добавлением прогретой крови, известная в бактериологии как шоколадный агар, для успешного культивирования нейссерий, гемофилов и менингококков нуждается в добавках нескольких факторов роста /17/. Есть фирмы, которые выпускают многочисленные комплексные ростовые добавки. Но известные добавки не являются универсальными. Не всегда такие добавки обеспечивают рост наблюдаемых в микроскопе штаммов в мазках клинического материла или на стеклах обрастания, помещаемых в окружающую среду.

В общей микробиологии давно известно, что на стеклах обрастания исследователи наблюдали много клеток, которые не удается высеять на искусственные питательные среды. Следовательно, задача конструирования питательных сред в общей и клинической микробиологии не решена окончательно.

По нашему мнению, часть задач такого типа можно решить, если перейти к средам максимально известного, контролируемого химического состава, в том числе и к синтетическим питательным средам. Современная тонкая химическая технология дает в руки микробиолога широкий набор коммерчески доступных углеводов, аминокислот, витаминов и прочих соединений, химиками разработаны методы разделения сложных смесей разнородных соединений и синтеза аналогов.