Особенности селекции микроорганизмов: общая информация и методы

Особенности селекции микроорганизмов

Общая информация о селекции микроорганизмов

Кроме селекции растений и животных большую роль сегодня играет селекционная работа с микроорганизмами. Микроорганизмы представляют собой прокариотов, одноклеточных грибов и некоторых эукариотов. Поэтому есть некоторые особенности селекции микроорганизмов, которые нужно учитывать в селекционной работе.

К примеру, для некоторых прокариот характерно отсутствие полового процесса. По этой причине метод гибридизации для них неактуален. У микроорганизмов есть способность к быстрому размножению, за счет чего можно получить большое количество клеток-потомков. Также почти все микроорганизмы отличаются гаплоидным набором хромосом либо кольцевой молекулой ДНК. Это способствует тому, что мутации проявляются уже в первом поколении.

Говоря о селекции растений и животных, мы используем понятия «сорт» и «порода». В селекции микроорганизмов чаще всего используется понятие «штамм». Поэтому селекция микроорганизмов — это создание штаммов.

Основные методы селекции микроорганизмов

Какие методы применяются в селекции микроорганизмов? В рамках селекционных исследований микроорганизмов учеными были разработаны специфические методы, учитывающие особенности организации микроорганизмов. К примеру, искусственный мутагенез применяется в обеспечении большего разнообразия исходного материала (искусственное получение мутаций). После отбираются наиболее продуктивные штамму, которые и используются в селекционной работе.

Благодаря этому методу можно получить новые аллели генов, не существующие в природе. Таким путем были получены отдельные высокопродуктивные штаммы микроорганизмов, которые используются в качестве продуцентов (производителей) антибиотиков.

В отдельных случаях применяют искусственное скрещивание различных штаммов микроорганизмов при помощи вирусов-бактериофагов — они отвечают за перенос наследственной информации. Селекция микроорганизмов также часто использует методы генетической и клеточной инженерии. С их помощью корректируется генный набор микроорганизмов и управляется проявление их свойств.

Значение селекции микроорганизмов

Последние годы люди все чаще обращают внимание на микроорганизмы — они пытаются использовать их свойства с целью удовлетворения собственных производственных потребностей.

Однако 20 век принес далеко не те разработки, о которых хотелось бы говорить: речь идет о различных видах оружия массового уничтожения (также и бактериологического оружия). Но, как очевидно, в такой гонке вооружений, победителей быть не может. Усилия микробиологов должны быть направлены на решение мирных задач. Поэтому вопрос использования в широком масштабе микроорганизмов в различных отраслях хозяйства как никогда актуален.

Яркий пример селекции микроорганизмов — различные отрасли экономики:

• пищевая;
• винодельческая;
• масломолочная;
• микробиологическая промышленность.

Деятельность этих микроскопических организмов позволяет получать антибиотики, гормоны, аминокислоты, стимуляторы роста, витамины и другие вещества и соединения.

К примеру, в хлебопекарной деятельности, спиртовой, винодельческой промышленности и пивоварении широко применяются дрожжи. Также были выведены грибы, у которых наблюдалась способность к синтезу кормовых добавок из отходов растениеводства, а также из нефти.

Также были созданы штаммы микроорганизмов, способные к извлечению редкоземельных и драгоценных металлов из руд и промышленных отходов. С целью производства необходимых веществ и препаратов была организована отдельная отрасль, которая стала называться микробиологической промышленностью.

Есть вероятность, что в будущем станет возможным применение микроорганизмов с целью обеспечения питания экипажей длительных межзвездных экспедиций — посредством налаживания синтеза биологической продукции.