WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 23 | 24 || 26 | 27 |   ...   | 35 |

«'ч ж Ж у. ч № Ж v ^ jjif 'slfe * |j j | ф v j^ vj АЛМАГАМБЕТОВ К.Х. МЕДИЦИНСКАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ $$ ш® ф ф Ф ф Ф ШФ ш • ' ~§р ^Р 5$ s& Астана - 2009 щ УДК 60 БКК 52.81 ...»

-- [ Страница 25 ] --

Известно более 9000 антибиотиков, в медицинских целях используются около 200 соединений. Доминирует производство полусинтетических производных пенициллинов, цефалоспоринов, синтетических препаратов-фторхинолонов. В целом антибиотики занимают существенную нишу в фарминдустрии (рис.48).

Рис.48. Прогноз продажи антимикробных препаратов в мире в 2005-2010 гг.

(млрд. д о л а ). Источник - отчет A njwhead Publishers, август 2007 г.

Отличает антибиотики от других биологически активных веще­ ств их антимикробное действие и избирательность этого действия на о п ред ел ен н ы е виды м и к р о о р ган и зм о в; при этом каж дый антибиотик характеризуется специф ическим антим икробны м спектром действия. А нтибиотики, применяемые в медицине не используются в ветеринарии, сельском хозяйстве и, наоборот.

Существуют проблемы. Это полирезистентность микроорга­ низм ов к антибиотикам. И м енно п олирези стен тн ы е ш таммы ежегодно являю тся причиной почти 2 млн. заболеваний (золо­ тистый стаф илококк, ф екальны й энтерококк, гем олитический стрептококк и др.). М икроорганизмы становятся устойчивыми к существующ им классам антибиотиков, со временем возникает недостаток потенциальных молекулярных мишеней в микробных клетках, на которые может подействовать разработанный, новый антибиотик.

Б ольш ин ство ф арм ком пани й весьм а неохотно заним ается разработкой новых антибиотиков - так как для этого необходимо длительное время (как минимум 5-7 лет), расходы исчисляются сотнями миллионов долларов и сущ ествует большой риск окупаемости лекарства. Многие транснациональные компании 1 (США, Европы и др.) организовали на лицензионных условиях современное многотоннажное производство субстанций антиj биотиков в 1970-80 гг. в Индии, Китае и других странах. В настоя­ щее время около 80% всех субстанций антибиотиков, потреб­ ляемых в Европе импортируется из Индии и Китая. Так, доля | Китая на мировом рынке субстанции пенициллина составляет 70%, аспирина 50%, парацетамола 35%, причем цены на 35-60% ниже европейских. Существует тенденция в современном производстве I антибиотиков - это выпуск дженериков, препаратов с истекшим j сроком патентной защиты; либо производство модифицированных производных известных антибиотиков.

8.2. Метаболические пути биосинтеза антибиотиков микроорганизмами Антибиотики являясь вторичными метаболитами, синтези­ руются в основном в стационарной фазе роста культуры, в идиофазе. Они могут накапливаться внутри клеток—продуцентов и лишь в незначительных количествах выделяться во внеклеточную среду (нистатин), могут в равной мере накапливаться внутри I клетки, так и активно выделяться во внеклеточную среду (ристомицин, кандицидин) или преимущественно выделяться в культуральную среду (стрептомицин, тетрациклин, макролиды).

Существует большое число антибиотиков, содержащих в основе своей структуры ароматические соединения.Они синте­ зируются клетками микроорганизмов из промежуточных и конеч­ ных продуктов превращения ароматических аминокислот —это биосинтетический путь шикимовой кислоты. Так сопряженные С-С связи хлорамфеникола и коринецина «переносятся» из хоризмовой кислоты (через промежуточный метаболит —п-аминофенилаланин), ароматический компонент рифамицина —из антраниловой кислоты; ароматические кольца актиномицина —из трип­ Основной предшественник —шикимовая кислота образуется конденсацией эритрозо-4-фосфата (продукт пентозо-фосфатного цикла) с фосфоенолпируватом (продукт гликолиза), затем превра­ щается в хоризмовую кислоту. Синтез хлорамфеникола клетками Str.venezuelae сходен с биосинтезом ароматической аминокис­ лоты-тирозина. Но при синтезе хлорамфеникола хоризмовая кислота превращается в n-аминофенилпировиноградную кислоту, а не в n-оксифенилпировиноградную кислоту, как при синтезе тирозина.

Ключевым этапом биосинтеза многих антибиотиков являются реакции полимеризации путем конденсации:

- ацетат-малонатных (реже пропионат-метилмалонатных) единиц в поликетидном синтезе, когда в цепи полимера чередуются кето- и метиленовые группы;

- аминокислот с образованием олиго- и полипептидов по тиоматричному механизму;

- моносахаров (аминосахаров) с образованием олигосахаридов.

Эти реакции конденсации сходны с реакциями основных путей метаболизма, посредством которых осуществляется синтез компо­ нентов клеточной стенки микроорганизмов. Так, поликетидный синтез, в определенной степени и тиоматричныи механизм, повидимому, можно рассматривать как производные реакции биосин­ теза жирных кислот в составе клеточных мембран, а образование антибиотиков углеводной природы сходно с синтезом полисахари­ дов клеточной стенки грамотрицательных микроорганизмов.

Наряду с полимеризацией антибиотики могут синтезироваться путем модификации тех или иных первичных метаболитов или конденсацией нескольких модифицированных метаболитов.

Синтез отдельных антибиотиков связан с метаболизмом нуклеозидов. На основании анализа структурных формул аминогликозидов-стрептомицина, сизомицина и гентамицина можно предположить, что их биосинтез основан на углеводных единицах (глюкоза, аминосахара). Из глюкозы могут синтезироваться не только остатки сахаров в молекулах аминогликозидов, но и их аминоциклотольный фрагмент. Два других фрагмента молекулы стрептомицина - пентоза (стрептоза) и L-глюкозамин также угле­ водного происхождения. Завершается синтез сборкой молекулы стрептомицина из этих трех компонентов. Биосинтез этого анти­ биотика осуществляют почти два десятка различных ферментов микроорганизмов.

8.2. Метаболические пути биосинтеза антибиотиков микроорганизмами Известно более 150 антибиотиков нуклеозидной природы, про­ дуцируем ы х актин ом ицетам и и некоторы м и м ицелиальны м и грибами. Биосинтез их схож с метаболическим путем синтеза пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. К примеру, продуци­ руемый Str. antibioticus противирусный антибиотик видарабин синтезируется из метаболического пути аденозина. Группа анти­ биотиков из полиоксинового семейства, обладающих фунгицид­ ным действием и применяемы х в сельском хозяйстве той же нуклеозидной природы, из уридинового метаболического пути.

Большое количество антибиотиков синтезируется поликетидным путем. Это эритромицин, тетрациклин, рифампицин, макролиды, полиэфирные антибиотики. Продуцируются они актино­ мицетами, реже миксобактериями и псевдомонадами. Механизм полимеризации данных антибиотических соединений подобен биосинтезу жирных кислот клеточных мембран. Также сходны биохимические реакции, протекающие с участием сходных по структуре ферментов. Так, у актиномицетов конденсация ацетата и малоната в активной форме (ацетил СоА и малонил СоА) с образованием сложной тиоэфирной связи осуществляется двумя синтезами - поликетометилсинтезами I u II типов; этот начальный процесс биосинтеза схож у поликетидны х антибиотиков и у жирных кислот (к примеру, пальмитиновой).

П ропи оновая ки слота и пропиловы й спирт стим улирую т биосинтез макролидных антибиотиков через метилмалонил СоА.

Синтез тетрациклина стимулирует моноамид малоновой кислоты.

Эритромицин— 14-атомный лактонный макроцикл, несущий кетои метильные группы, остатки двух сахаров конденсируется из следующих строительных блоков: 1 молекула ацетата, 4 молекулы малоната, 7 молекул метилмалоната и 1 молекула этилмалоната.

Строительные блоки рифамицина включают: З-амино-5-гидроксибензойную кислоту, 2 остатка малоната, 6 метилмалонатных остатков.

Синтезировано более 80 антибиотиков, относящихся к поли­ эф ирны м со еди н ен и ям. Это м онензин, салином и цин и др.

Применяются как фунгистатики при кокцидиозе, как стимуляторы роста сельскохозяйственны х животных. Строительные блоки монензина А: 1 молекула ацетона, 4 молекулы малоната, 7 молекул метилмалоната и 1 молекула этилмалоната.

Ряд пептидных антибиотиков продуцируются с использованием систем транскрипции и трансляции белков на рибосомах.

Подобные антибиотики называются лантибиотиками (наличие лантиониновых структур, имеющих сероводородные связи между остатком цистеина и серина или треонина). Это низин и субтилин, продуцируемые стрептококками и бациллами соответственно;

анковенин и актогардин - актиномицетами. Они образуются из более крупных, синтезируемых на рибосомах пептидов, назы­ ваемых прелантибиотики. К примеру, циклический пептидный антибиотик-грамицидин С, продуцируется В. brevis в идиофазе, так как грамицидин С-синтетаза не образуется в клетке до конца логарифмической фазы роста. Это сложный антибиотик, состоя­ щий из двух цепей, по 5 аминокислотных остатков в каждой фенилаланин, пролин, орнитин, валин и лейцин.

8.3. Микроорганизмы - продуценты антибиотиков Антибиотики продуцируют актиномицеты, бактерии, мицелиальны е грибы (табл15).

Таблица 15. Продуценты, природа и спектр действия важ­ Пеницил- / Penicillium единение, построенное Грам(+) бактерии, Цефалос- CephaJospoI бактерии Гризео- ' Penicillium Стрепто­ I Slreptomyces мицин I griseus Неоми- Streptomyces 2,6-диаминоглюкозодецин fradiae зоксистрептаминоне- Грам(+) и грам(-) Канами- Streptomyces Глюкозаминодезоксист Грам(+) и грам(-) цин kanamyceticus рептаминоканозамин бактерии,туберку­ мицин lincolnensis var.

Биоми­ Streptomyces Рифамитуберкулезная па­ Циклосе- Str. orchidaceus Тетра­ циклин Эритро­ мицин Олеандомицин Новобиоси-З-амино-8-метилкуspheroides Нистатин Леворин Гигроми- Streptomyces Молекула содержит ; Грам(+) бактерии.

| цин В hygroscopicus арома-тический, ами- I гельминты Бацитра- \ Bacillus subtilis Полипептид Грам(+) бактерии Антибиотики, синтезируемые актиномицетами Доминирующее положение среди продуцентов антибиотиков занимают актиномицеты. Известно более 4000 антибиотиков, продуцируемых этой группой микроорганизмов. Только один вид актиномицетов Str. griseus продуцирует около 50 соединений с антибиотической активностью. Они подразделяются на:

- тетрациклины (хлор-, окситетрациклины и их производные доксициллин, метациклин), штаммы-продуценты Str.aureofaciens.

Str. rimosus являются весьма важными для клиники антибиотиками, поскольку обладают широким спектром действия и имеют 8.3. Микроорганизмы - продуценты антибиотиков высокую химиотерапевтическую эффективность. Эти антибиотики оказывают бактериостатическое действие, они ингибируют био­ синтез белка, связываясь с рибосомами микробной клетки. Специ­ фичность токсического действия тетрациклинов на бактерии усу­ губляется тем, что последние способны накапливать эти анти­ биотики;

- макролиды, это антибиотики, молекулы которых содержат алифатические лактонные кольца (не менее 12 атомов углерода).

Биосинтез м акролидов осущ ествляется путем конденсации ацетатных или пропионатных фрагментов. Эти антибиотики делятся на две группы, которые различаются по структуре и биологическим свойствам: антибактериальные макролиды и противогрибковые макролиды (полнены). Штаммы-продуценты бактериальных макролидов - олендамицина (Str. antibioticus), эритром ицина (Str. erythraeus). Продуцент эритромицина синтезирует четыре близких по структуре антибиотика - эритромицины А,В,С и Д; наиболее активен компонент А. Механизм антибактериального действия м акролидов заклю чается в ингибировании трансляции белка на рибосомах путем связывания с 23S рибосомной субъединицей в районе пептидилтрансферазного центра с последующим подавлением переноса пептидильного остатка и таким образом прекращении элонгации полипептидной цепи. Все это приводит к подавлению синтеза белка, к бактериостатическому эффекту;



Pages:     | 1 |   ...   | 23 | 24 || 26 | 27 |   ...   | 35 |
 


Похожие работы:

«—1— Здравствуйте, уважаемый покупатель Душа Алексеева! Вы ожидаете от инструкции строгих указаний о том, как, когда и каким образом массировать свое тело Душем Алексеева. Но не ждите жестких указаний, похожих на инструкцию к телевизору, холодильнику или микроволновой печи. К счастью, организм человека устроен несколько иначе, и для его эксплуатации требуются иные знания, большей частью основанные на ощущениях и анализе собственных переживаний. Те, кто уже долго пользуются Душем Алексеева,...»

«КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ЛЕСНАЯ ФИТОПАТОЛОГИЯ 6.040102 БИОЛОГИЯ (шифр и название направления подготовки) Специализации микология и фитоиммунология (название специализации) Биологического факультета (название факультета) ХАРЬКОВ 2013 ЛЕСНАЯ ФИТОПАТОЛОГИЯ. Курс лекций по учебной дисциплине для студентов по направлению подготовки 6.040102 - биология, 2013. 62 с. Составитель: Усиченко Андрей Сергеевич, к.б.н., старший преподаватель 2 ЛЕКЦИЯ №1. ИСТОРИЯ ЛЕСНОЙ ФИТОПАТОЛОГИИ. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ. Лесная...»

«Яранск...»

«МИНИСТЕРСТВО ЭКОЛОГИИ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ РАСПОРЯЖЕНИЕ от 22 мая 2008 г. N 40-РМ ОБ УТВЕРЖДЕНИИ СПИСКА ОБЪЕКТОВ ЖИВОТНОГО И РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА, ЗАНЕСЕННЫХ В КРАСНУЮ КНИГУ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ В соответствии с Федеральным законом Об охране окружающей среды, Федеральным законом О животном мире, постановлением Правительства Московской области от 13.02.1997 N 11/4 Об учреждении Красной книги Московской области (с изменениями, внесенными постановлением Правительства Московской...»

«Утверждена приказом директора школы: № от _2012 года Директор школы: _ Ивахненко А.И. Рабочая программа учебного курса Биология: растения в 7 классе 2012/13 учебный год Учителя биологии Шелемотовой Т.В. Пояснительная записка Рабочая программа составлена на основе программы Биология (автор – В.И.Сивоглазов) для специальных (коррекционных) общеобразовательных учреждений VIII вида, опубликованной в сборнике программ специальной (коррекционной) школы VIII вида, 5-9 классы, часть 1, выпущенном под...»

«ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ПО БИОЛОГИИ Программа предназначена для поступающих на факультеты: биолого-почвенный: Биология, Почвоведение; фармацевтический факультет: Фармация; философии и психологии: Психология, Психолого-педагогическое образование, сокращенная программа бакалавриата на базе высшего профессионального образования по направлению Психология. Программа разработана на основе примерной программы по биологии (письмо Министерства образования РФ от 18 февраля 2000 г. №...»

«ВВЕДЕНИЕ В БИОТЕХНОЛОГИЮ Курс лекций Минск БГУ 2002 УДК 577.4(075.8) ББК Рецензент кандидат биологических наук, доцент Р.А. Желдакова Печатается по решению Редакционно- издательского совета Белорусского государственного университета Евтушенков А.Н., Фомичев Ю.К. Введение в биотехнологию: Курс лекций:/ А.Н.Евтушенков, Ю.К.Фомичев. - Мн.: БГУ, 2002. - 105 с. ISBN. В данном издании изложены основные понятия о биотехнологическом процессе, об особенностях объектов биотехнологии, их культивировании...»

«Открытая научно-практическая конференция старшеклассников по биологии Учёные будущего ПРОГРАММА КОНФЕРЕНЦИИ 11-12 апреля Санкт-Петербург 2008 Программа конференции 11 апреля (пятница) 12.00-12.30 Регистрация участников конференции 12.30 Торжественное открытие конференции 13.00 Пленарные доклады приглашенных специалистов* 14.30 Перерыв: кофе-брейк, фотографирование 15.00 Устная сессия 1 часть* 16.00 Вечер знакомств, обмен опытом между педагогами. Кофе-брейк для иногородних участников 17.15...»

«ГЛОБАЛЬНЫЙ ЗЕЛЕНЫЙ  НОВЫЙ КУРС  ДОКЛАД  Март 2009 г.    Издано Программой ООН по окружающей среде в рамках  Инициативы по зеленой экономике с участием большого числа  партнеров и специалистов из разных стран мира.  Стр. 1 из 42    Данный аналитический доклад был подготовлен Программой ООН по окружающей среде. Он составлен с учетом взглядов и комментариев ряда межправительственных и общественных организаций, в число которых входят: Конвенция о биологическом разнообразии (КБР), Конвенция о...»

«Г.А. Шабанова СТЕПНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА Eco-TIRAS Кишинёв - 2012 Г.А. ШАБАНОВА СТЕПНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА Eco-TIRAS Кишинев -2012 В книге рассматриваются основные типы современных первичных степей и вторичных экосистем степных пастбищ Республики Молдова, их использование, стадии деградации, пути улучшения. Освещаются проблемы сохранения и восстановления степной растительности и редких видов, охраняемых на национальном уровне, степень их охваченности...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.