Модификация метода отбора случайных мутаций
В работе со случайными мутациями пользуются приемами, предусматривающими оценку количественного признака Лосле культивирования выделенных в результате мутагенного воздействия клонов в условиях, специфически ограничивающих уровень продукции данного вещества у исходной культуры. Такие условия создаются обычно повышенным или, напротив, недостаточным содержанием какого-то компонента среды, влияющего на синтез продукта, неоптимальной температурой, продолжительностью культивирования, степенью аэрации и т. д. Оценка уровня продукции в таких условиях позволяет выявить мутанты, преодолевающие созданное ограничение и сохраняющие достаточно высокую продуктивность. Например, исходный штамм Corynebacterium glutamicum был способен продуцировать большие количества глутаминовой кислоты (до 50 г/л) только в присутствии 2—3 мкг/л биотина. Это не позволяло использовать в питательной среде в качестве источника углерода дешевое и доступное сырье — свекловичную мелассу, содержащую обычно много биотипа. Оценка около 8000 клонов на средах с повышающимся от этапа к этапу содержанием биотина позволила получить в итоге такой селекции штамм, продуцирующий глутаминовую кислоту (50 г/л) на мелассных средах. Интересно, что на одном из этапов селекции были обнаружены две «сопутствующие» повышению продуктивности мутации: ауксотрофиость по триптофану и чувствительность роста колоний к высокой температуре. Роль ауксотрофной мутации осталась неясной, однако мутацию удалось устранить (с помощью реверсии) без существенного ущерба для уровня продукции аминокислоты только через несколько последующих этапов селекции. Чувствительность к повышенной температуре сохранилась у всех продуктивных штаммов и, очевидно, явилась следствием структурных изменений в мембране. Такие изменения были необходимы клетке для выделения глутаминовой кислоты в присутствии избытка биотипа, способствующего формированию «непроница е-мой» для этой аминокислоты мембраны.
Таким образом, ступенчатый отбор с оценкой только по количественному признаку, который ведется фактически «вслепую» по отношению к мутациям, вызывающим сверхсинтез, в ряде случаев сам выявляет эти мутации и как бы «подсказывает» правильное направление селекции.