Бактериальные биосенсоры
презентация к уроку по биологии (11 класс)

Слайд 1

Выполнила: Сыстерова Анастасия, 201 о мБХ Бактериальные биосенсоры

Слайд 2

Биосенсором называют измерительное устройство, которое состоит из чувствительного биологического компонента, распознающего химическое или физическое воздействие, и связанного с ним преобразователя, который генерирует сигнал в ответ на аналит. Современное определение биосенсора традиционно базируется на определении биосенсорного электрода, которое дал Кларк

Слайд 3

В 1962 году он предположил, что ферменты можно сорбировать на электрохимических датчиках и такие «ферментные электроды» могут быть использованы для целей биологического тестирования. Общественный интерес к медицинскому использованию биосенсоров возрос при осознании опасности загрязнения окружающей среды. Индустриализация и новые технологии сделали жизнь человека комфортной, но создали многочисленные экологические проблемы.

Слайд 4

В последние годы, наряду с биосенсорами электродных типов, широкое распространение получили цельноклеточные биосенсоры. Они представляют собой живые клетки (микроорганизмов или высших организмов) и дают измеряемый продукт своей геномной деятельности в ответ на присутствие токсикантов. Среди биосенсоров данного типа, микробные цельноклеточные биосенсоры имеют многочисленные преимущества в экологическом тестировании. Культивирование микроорганизмов дешевле по сравнению с культурами клеток высших организмов. Они могут быть получены в больших количествах, подвергнуты более строгому контролю, чем клетки высших организмов, и легко хранятся

Слайд 5

. При этом, цельноклеточные биосенсоры обычно трансформированы рекомбинантными плазмидами и они имеют в составе этих плазмид промотор, отвечающий на воздействие транскрипцией репортерного гена, находящегося под контролем этого промотора, и дают в результате трансляции белок, который легко измерить с помощью флуориметра, люминометра или цветной реакции. Преимущества использования цельноклеточных биосенсоров связаны с их высокой специфичностью, селективностью и экспрессностью. Новые возможности использования цельноклеточных биосенсоров связаны также с возможностью изучать процессы в клетке, которые были ранее недоступны для анализа. Принципиальной особенностью использования цельноклеточных биосенсоров является способность с их помощью оценить, не только биодоступность аналита, но и физиологическое значение получаемых данных.

Слайд 6

. . Трансляция мРНК репортерного гена приводит к синтезу белка, который легко регистрируется. Транскрипционные конструкции, созданные путем слияния (fuse, фьюза) гена –репортера и промотора являются мощным орудием для изучения экспрессии бактериальных генов в природной среде обитания и для детекции определенных соединений в окружающей среде. Хотя транскрипционные конструкции, созданные для этой цели, часто оказываются достаточно слабо экспрессируемыми, и их индукция может происходить в течение длительного времени и экотоксикант может поступить к биосенсору в ограниченный промежуток времени.

Слайд 7

Цельноклеточные биосенсоры и репортерные гены в настоящее время широко используются для обнаружения различных по химическому составу и структуре соединений. Так, например, имеются биосенсоры, с помощью которых можно оценить наличие в среде металлов . Можно определить целый ряд органических соединений, пестицидов, мутагенов, генотоксикантов. В последние годы репортерные широко используются в качестве тонкого молекулярно-биологического инструмента в фундаментальных и прикладных исследованиях в биологии, химии и медицин.