ΚΕΦ. 7ο ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΡΙΣΕΩΣ 1. Ποιες οργανικές ενώσεις γνωρίζετε που μπορούν οι μικροοργανισμοί να χρησιμοποιήσουν ως πηγή άνθρακα; Απάντηση. Ως πηγή άνθρακα μπορεί να χρησιμοποιηθεί η γλυκόζη, η λακτόζη και η μελάσα. Οι αυτότροφοι μικροοργανισμοί εξασφαλίζουν τον άνθρακα από το CO2 της ατμόσφαιρας. Οι ετερότροφοι οργανισμοί εξασφαλίζουν τον άνθρακα από διάφορες οργανικές ενώσεις, όπως είναι οι υδατάνθρακες. Τέτοιες ενώσεις είναι: α. Η γλυκόζη. β. Η λακτόζη, που αποτελεί θρεπτικό υλικό για την Ε.coli όταν από το θρεπτικό υλικό απουσιάζει η γλυκόζη. γ. Η μελάσα, που χρησιμοποιείται ως πηγή άνθρακα σε βιομηχανικές καλλιέργειες.   2. Ποιες διαδικασίες ή τεχνικές συμβάλλουν στην ταυτοποίηση ενός μικροοργανισμού; Απάντηση. Η ταυτοποίηση ενός μικροοργανισμού μπορεί να γίνει με την μέθοδο PCR, με τα μονοκλωνικά αντισώματα και με την καλλιέργεια του μικροοργανισμού. 3. Ποιες ουσίες μπορεί να παραχθούν με τη βοήθεια της βιοτεχνολογίας; Απάντηση. Οι ουσίες που μπορούν να παραχθούν με τη βοήθεια της βιοτεχνολογίας είναι: Αλκοόλη, εμβόλια, αντισώματα, ένζυμα, αντιβιοτικά, ινσουλίνη, ιντερφερόνες, αυξητική ορμόνη, ΑΑΤ(ανθρώπινη α1-αντιθρυψίνη), παράγοντας ΙΧ, βιταμίνες, αμινοξέα, χρωστικές. 4. Ποια «υλικά» της βιοτεχνολογίας μπορούν να διατηρηθούν στους -80 oC και για ποιο λόγο; Απάντηση.  Οι καλλιέργειες μικρής κλίμακας μπορεί να διατηρηθούν σε αδρανή μορφή στους -80 oC για μεγάλο χρονικό διάστημα. Οι μικροοργανισμοί αυτών των καλλιεργειών χρησιμοποιούνται στη συνέχεια στη βιομηχανική καλλιέργεια.  Τα υβριδώματα που είναι σύντηξη καρκινικών κυττάρων με Β-λεμφοκύτταρα διατηρούνται στους -80 oC και μπορεί να χρησιμοποιηθούν οποιαδήποτε στιγμή για την παραγωγή συγκεκριμένου μονοκλωνικού αντισώματος σε μεγάλες ποσότητες. 5. Ποια είναι η άριστη θερμοκρασία ανάπτυξης της E. coli; Από πόσα γονίδια αποτελείται το γενετικό υλικό της και πόσα τουλάχιστον από τα γονίδια της είναι ανενεργά όταν στο περιβάλλον υπάρχει η κύρια πηγή άνθρακα του συγκεκριμένου βακτηρίου; Απάντηση. o Η άριστη θερμοκρασία ανάπτυξης της E. coli είναι οι 37 C. Το γενετικό υλικό της περιέχει περισσότερα από 4.000 γονίδια από τα οποία τουλάχιστον 4 από αυτά (το ρυθμιστικό γονίδιο και τα 3 δομικά γονίδια του οπερονίου της λακτόζης) είναι ανενεργά όταν στο περιβάλλον υπάρχει γλυκόζη (κύρια πηγή άνθρακα του συγκεκριμένου βακτηρίου). 6. Στην συνεχή κλίμακα σε ποια φάση γίνεται η παραγωγή των προϊόντων; Απάντηση. Η συνεχής κλίμακα αποτελείται από 2 φάσεις την λανθάνουσα και την εκθετική. Κατά συνέπεια η παραγωγή των προϊόντων γίνεται στην εκθετική φάση. 7. Είναι απαραίτητο το νερό στην παρασκευή των στερεών θρεπτικών υλικών; Απάντηση. Το νερό είναι το μέσο στο οποίο διαλύονται όλα τα θρεπτικά συστατικά που περιέχονται στα υγρά αλλά και στα στερεά θρεπτικά υλικά. Στη συνέχεια, στην περίπτωση των στερεών θρεπτικών υλικών, το υγρό αυτό θρεπτικό υλικό αναμιγνύεται με ένα πολυσακχαρίτη, το άγαρ και στερεοποιείται σε θερμοκρασίες μικρότερες των 45 oC. 8. Τι είδους θρεπτικό υλικό χρησιμοποιείται στην καλλιέργεια μικροοργανισμών σε βιομηχανική κλίμακα; Ποια είναι τα στάδια μιας καλλιέργειας βιομηχανικής κλίμακας; Απάντηση. Για την καλλιέργεια μικροοργανισμών σε βιομηχανική κλίμακα χρησιμοποιείται πάντα υγρό θρεπτικό υλικό. Τα στάδια της βιομηχανικής καλλιέργειας είναι τα εξής:  Απομόνωση του μικροοργανισμού.  Παρασκευή κατάλληλου θρεπτικού υλικού (συνήθως στερεού) για καλλιέργεια μικρής κλίμακας.  Διαμόρφωση κατάλληλων συνθηκών στο εργαστήριο (θερμοκρασία, pH, Ο2, αποστείρωση απαραίτητων συσκευών).  Καλλιέργεια μικρής κλίμακας στο εργαστήριο.  Διαμόρφωση κατάλληλων συνθηκών σε βιοαντιδραστήρες (θερμοκρασία, pH, Ο2, κατάλληλο υγρό θρεπτικό υλικό όπως μελάσα, αποστείρωση)  Εμβολιασμός της αρχικής καλλιέργειας των μικροοργανισμών του εργαστηρίου στο βιοαντιδραστήρα.  Ανάπτυξη και πολλαπλασιασμός των μικροοργανισμών (ζύμωση).  Διαχωρισμός (με διήθηση ή φυγοκέντρηση) των υγρών από τα στερεά συστατικά στα οποία συμπεριλαμβάνονται τα κύτταρα.  Χρήση κατάλληλων μεθόδων για την παραλαβή του προϊόντος που μπορεί να περιλαμβάνεται στα στερεά ή στα υγρά συστατικά.  Καθαρισμός των προϊόντων της ζύμωσης από τις προσμίξεις.  Συσκευασία, αποθήκευση και διανομή του προϊόντος. 9. Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ κλειστής και συνεχής καλλιέργειας; Απάντηση. Κλειστή καλλιέργεια Συνεχή καλλιέργεια Περιλαμβάνει 4 φάσεις ανάπτυξης: Περιλαμβάνει 2 φάσεις ανάπτυξης: λανθάνουσα, εκθετική, στατική και φάση λανθάνουσα, εκθετική. Όταν η καλλιέργεια θανάτου μολυνθεί από άλλους μικροοργανισμούς ή μειωθεί για διάφορους λόγους η απόδοσή της, τότε σταματάει με ανθρώπινη παρέμβαση Δεν ανανεώνεται η ποσότητα θρεπτικού Ανανεώνεται η ποσότητα θρεπτικού υλικού υλικού Δεν απομακρύνονται, όσο διαρκεί η Απομακρύνονται, όσο διαρκεί η καλλιέργεια, καλλιέργεια, κύτταρα και κυτταρικά προϊόντα κύτταρα και κυτταρικά προϊόντα