Hidrometallurgiya sənayesində adi üsulla istifadəsi mümkün olmayan
mədənlərdən metal və elementlərin alınmasında (biogeotexnologiyanın
yaranmasında) mikroorqanizmlər mühüm rol oynamışlar.
Son zamanlar təbii energetik ehtiyatların tükənməsi ilə əlaqədar olaraq
metan qazı əmələgətirən mikroorqanizmlərə xüsusi diqqət verilir. Bir çox ölkələrdə
artıq kənd təsərrüfatı və məişət tullantılarından mikroorqanizmlər vasitəsilə metan
qazı alan biotexnoloji qurğular fəaliyyət göstərir. Fototrof mikroorqanizmlərin
köməyi ilə sudan molekulyar hidrogen alınması prosesinin praktikada tətbiq
ediləcəyi nəzərdə tutulur.
Mikroorqanizmlər suyun və torpağın təmizlənməsində böyük rol oynayırlar.
Onların iştirakı ilə sənaye müəssisələrinin çirkab sularını sintetik maddələrdən,
torpağı herbisidlərdən təmizləmək mümkündür.
Daşkömür şaxtalarından metan qazını mənimsəyən mikroorqanizmlərin
istifadə olunması arzuolunmaz partlayışların sayını xeyli azaltmışdır.
Biotexnologiyanin yeni sahələri. Elm və cəmiyyətin sürətlə inkişaf etdiyi
bir dövrdə və yeni tələblərin meydana çıxması ilə əlaqədar olaraq
biotexnologiyanın yeni sahələri yaranmışdır.
Biotexnologiyada işlədilən qiymətli xammal (n-parafinlər, şəkərlər və s.-nin)
mənbələrinin tədricən tükənməsi ucuz başa gələn yeni xammalın aşkar olunmasını
qarşıya məqsəd qoymuşdur. Hər il ağac emal edən zavodlarda çoxlu miqdarda ağac
kəpəyi və talaşa, kənd təsərrüfatı məhsulları yığımından sonra qalan külli miqdarda
bitki qalıqları, meyvə ağaclarının budamasından alınan çöplərdən bu məqsədlə
müvəffəqiyyətlə istifadə oluna bilər.
Son illərədək biotexnologiyada ən səmərəli fermentasiya prosesi
mikroorqanizmlərin duru qida mühitlərində yetişdirilməsi sayılırdı. Onların
substrat qatılığı adətən 1-10%-ə qədər olur və mikroorqanizmlər tərəfindən
mənimsənilmə prosesi maye fazada gedir.
Mikroorqanizmlərin çoxlu miqdarda xammalı qısa müddət ərzində
parçalaması zəruriliyi qatılığı xeyli artırmağı tələb edir. Duru qida mühitində
substrat qatılığını çox artırdıqda fermentasiya prosesi də buna müvafiq olaraq
zəifləyə və dəyişə bilir. Bu məsələnin həllinə bərk fazada gedən yeni fermentasiya
prosesin həyata keçirməklə nail olmaq mümkün olmuşdur. Yeni fermentasiyada
mikroorqanizmlər bilavasitə nəmləşdirilmiş substrat üzərində yetişdirilir. Bitki
tullantılarının bu üsulla mikroorqanizmlər tərəfindən mənimsənilməsi prosesi
faydalı olub böyük əhəmiyyət kəsb edir.
Biotexnologiyada istifadə olunan müasir üsullardan biri də qida
mühitlərinin riyazi optimallaşdırılmasıdır. Riyazi üsulların fermentasiya
proseslərinə tətbiqi sayəsində vaxta, qida maddələrinə, kimyəvi reaktivlər və s.-yə
qənaət etməklə biotexnoloji prosesi idarə etmək üçün ən optimal şərait yaratmaq
olur.
Son vaxtlar biotexnoloji təcrübədə qarışıq kulturalardan geniş istifadə
olunur. Əksər zəruri proseslərin ayrı-ayrı mərhələləri eyni zamanda iki və daha çox
mikrob kulturasının iştirakı ilə gedirsə, bu zaman qarışıq mikrob kulturası tətbiq
edilir.
Hər hansı prosesi aparmaq və mikrob hüceyrəsindən təkrar istifadə etmək
üçün yeni metod-mikrob hüceyrələrinin immobilizə olunması tətbiq edilir. Bu
zaman mikrob hüceyrələri müəyyən adsorbentlərin səthinə hopdurulur və
immobilizə olunmuş hüceyrələr adlanır. Sərbəst hüceyrələrdən fərqli olaraq onlar
fermentasiya prosesində uzun müddət aktivliyini itirməyərək fəaliyyət göstərirlər.
Mikroorqanizmlərdən biotexnologiyada istifadə olunması, ilk növbədə,
onların yetişdirmək, yəni fermentasiya proseslərini aparmaq üçün xüsusi qurğu
(fermentyorlar) və aparatlar yaradılması sayesində mümkün olmuşdur.
Biotexnologiyanın bu sahəsi mühəndislərin mikrobioloqlarla birgə elmi fəaliyyəti
nəticəsində inkişaf etmişdir və bioloji mühəndislik (biomühəndislik) adlanır.
Biomühəndislik fermentasiya proseslərinin idarə olunması, avtomatlaşdırılması,
qurğular yaradılması və elektron-hesablama maşınlarının tətbiqi problemlərini
öyrənir.
Biotexnologiyanın ən yeni sahələrindən biri genetik mühəndislikdir.
Molekulyar biologiya və molekulyar genetikanın sürətlə inkişafı sayəsində
yaranmış genetik mühəndislik metodları yeni superprodusentlər və faydalı
xassələrə malik ştammların alınmasında mühüm rol oynayır. Genetik
mühəndisliyin yaranmasına əsasən aşağıdakı nailiyyətlər səbəb olmuşdur:
1)bakteriya və göbələk hüceyrələrinin DNT fraqmentləri və ya geninin
rekombinasiya olunma və ötürülməsi mexanizminin öyrənilməsi;
2)DNT molekulunu müəyyən nahiyyələrə genlər və fermentlərə parçalaya
bilən restriktaza və bu fraqmentləri birləşdirə (tikə) bilən liqaza fermentlərinin
aşkar edilməsi;
3)Genin in vitro şəraitdə sintezinin kəşf edilməsi;
4)Lazım olan geni və ya fraqmenti ressipient hüceyrəyə köçürmək üçün
vektorlardan istifadə etmək imkanının müəyyən edilməsi.
Bu üsulla gen təkcə bir mikrob hüceyrəsindən başqa mikrob hüceyrəsinə deyil,
həm də təkamülün müxtəlif mərhələlərində duran orqanizmlərə də köçürmək olur.
Beləliklə, növlərarası çarpazlaşmanın mümkünlüyü sübut edilmişdir.
Genetik mühəndisliyin yaranma tarixi in vitro şəraitdə ilk rekombinat
molekulun alındığı 1972-ci il sayılır. Genetik mühəndisliyin əsas təcrübələri
Escherichia coli bakteriyası hüceyrələri üzərində aparılmışdır. Yeni hibrid DNT
molekulu quraşdırılarkən E. coli hüceyrəsindən əsasən klonlaşdırmanın “aralıq”
sistemi kimi istifadə olunur. Sonrakı tətqiqatlar Bacillus subtilis və Saccharomyces
cerevisae hüceyrələri üzərində aparılmışdır.
Genetik mühəndislik üsulları irsiyyətə məqsədyönlü təsir etməklə istənilən
xassəli yeni növlər almağa imkan verir. Bu metod vasitəsilə molekulyar atmosfer
Dostları ilə paylaş: |