Molekulární biotechnologie č.10 b. •Využití poznatků molekulární biotechnologie •Bioremediace a využití odpadní biomasy Bioremediace a využití odpadní biomasy •Bioremediace: Proces využívající biologických činitelů k odstranění toxických látek z vnějšího prostředí. • •Odpadní biomasa: Odpadní materiály produkované potravinářským průmyslem a zemědělstvím, •je považována za významnou surovinu. Bioremediace - 2 hlavní problémy •Jak nakládat s velkým množstvím odpadů nově vznikajících •Jak odstranit toxické komponenty naakumulované ve vodě, v půdě a na skládkách v minulých desetiletích •Příp. jak snížit a opětně využit odpady s využitím biotechnologických postupů. • •Mnohé vlády vyhlásily program 3R – reduce, reuse, recycle (snížit, znovu využít, recyklovat) Mikrobiální degradace xenobiotik •Xenobiotika: nepřírodní, syntetické látky, cizí pro životní prostředí (herbicidy, pesticidy, rozpouštědla, chladicí média apod.) •Jsou degradována půdními mikroorganismy rodu Pseudomonas. Baktérie rodu Pseudomonas •Využívají organické sloučeniny jako zdroje C •Mohou degradovat více jak 100 různých organických sloučenin •Biodegradace vyžaduje řadu různých enzymů •Geny kódující tyto enzymy jsou lokalizovány na chromozomu i na plasmidech Pseudomonádové plasmidy a jejich degradativní dráhy (Glick a spol. 2003) Genetické inženýrství biodegradativních drah •Se provádí s cílem zvýšit degradativní kapacitu kmenů •Byl zkonstruován bakteriální kmen, který degraduje různé ropné produkty: kafr, oktan, xylen, naftalen •Tzv. superzvíře (superbug) •Konstrukce a využití tohoto plasmidu bylo patentováno (první patent týkající se rekombinantní DNA) Superbug (Glick a spol. 2003) Genetické inženýrství biodegradativních drah se provádí s cílem •Ovlivnit transkripci genů •Změnit regulaci exprese genů biodegradativních drah •U plasmidu pWWO • Plasmid pWWO (Glick a spol. 2003) Konstrukce buněk •S xylS proteinem aktivovaným 4-ethylbenzoátem Genové manipulace •S toluen dioxigenázovým operonem . Psychrotrofní baktérie •Mohou nalézt uplatnění při degradaci škodlivin ve vodách (ne mesofilní) •Do nich se přenášejí vhodné geny Psychrotrofní degradující kmeny P. putida Biosenzory •Se konstrují s cílem detekovat přítomnost nežádoucích látek v prostředí •Např. biosensor s využitím genově modifikované baktérie P. fluorescens Biosensor