צריך להעביר את הפלסמידים האלה סינון נוסף ומכניסים לתוך הפלסמיד חוץ מעמידות לאנטיביוטיקה גם גן האחראי על פירוק לקטוז (שוב, בנוסף לאינסולין). כל יצור שצריך לפרק לקטוז אמור בעצם לפרק קשר בין שני סוגי סוכרים.
אנחנו "מרמים" את האנזים ובמקום לקטוז משתמשים במצע שהוא תעשייתי וצובע בכחול. אם יש לנו מושבה של חיידקים שהופכת לכחולה אנחנו יודעים החיידקים קלטו את הפלסמידים המהונדסים.
סה"כ הפלסמיד מכיל את הגן לאינסולין, עמידות לאנטיביוטיקה ואנזים לפירוק לקטוז.
מושבה כחולה לא מעניינת אותנו, אנחנו מחפשים מקרים בהם הגן הזר נכנס באמצע הגן לפירוק לקטוז (כי יש לו פילנדרום באמצע הקוד) וכך נוצר תא שיגדל אבל לא יהיה כחול. יש תמונה של צלחת פטרי עם מושבות לבנות וכחולות במצגת. אם הגן כחול, הוא תקין ומה שרצינו לא נכנס.
לאחר שיש לנו חיידק שמייצר את החומר שאנחנו צריכים, אנחנו נוקטים כמה פעולות מניפולטיביות:
-על מנת לעשות זאת אנחנו צריכים לראות איך מערכת הגנום עובדת:
חיידק לא יפעיל את כל כמות הגנים שלו יחדיו. ישנה מערכת בקרה להפעלת גוף האדם והחיידק, שיודעת מה בדיוק צריך ברגע מסוים. למערכת הבקרה יש כלים לווסת את כמות הייצור, ואנחנו רוצים להפסיק את פעילותה כדי שהחיידק ייצר יותר אינסולין. אנחנו שמים לפני גן האינסולין מערכת המופעלת על ידי לקטוז וכך הרנ"א מתחיל להיווצר ומפעל האינסולין מתחיל להפיק את הגנים הרצויים.
חיידקי מתאן
המתאן הוא גז ממוצא וולקני שנוצר לפני שנים רבות, אך לא תוצר ביולוגיה. יחידת מתח החשמל היא על שמו, הוא היה פיזיקאי שעבד בעיקר על חשמל.
המתאן הוא תוצרת של חיידקים. אנחנו מוצאים אותו בשדות אורז, מערכות עיכול של פרות, ביצות.
מתאן גורם להתחממות כדה"א. רוב המתאן הוא ביוגני, ולכן נפלט לרוב על ידי מעלי גירה. בין בעלי החיים האשמים בפליטת מתאן הם היפופוטמים, כבשים, פרות גמלים ודרקונים.
למה היה כל כך קשה לחקור את גילויי המתאן בקרב חיידקים? משום שהם רגישים מאוד לחמצן. הם חיים היכן שיש חוסר חמצן מוחלט, ולכן אנו חייבים לדאוג שחמצן לא יהיה בבתי הגידול שלהם.
מניפולציות של חיידקי מתאן נעשים בתא עם כפפות, כמו אינקובטורים של מלחמת המפרץ הראשונה עם פתחים לידיים.
חיידקי מתאן יודעים לבצע שתי ריאקציות בלבד, והם אחראים על יותר מ99 אחוזי המתאן הקיים בכדור הארץ.
CO2+4H2àCH4+ 2H2O
פחמן דו חמצני+ הידרוגן (מימן גזי)ß מתאן+ מים
החיידקים גדלים ללא מצע אורגני וללא אור, כלומר הם קולטים פחמן דו חמצני ומקור האנרגיה שלהם הוא כימי. החיידקים הללו מוגבלים מאוד מבחינת האפשרויות שלהם.
C2H4O2àCH4+CO2
חומצת חומץß מתאן+ פחמן דו חמצני
אחד המקורות המשמעותיים ביותר למתאן הוא מערכת העיכול של מעלי גירה. מערכת העיכול של הפרה יודעת לפעול בצורה מיוחדת על ידי אוכלוסיות חיידקים רבים.
לפרה יש שק של תסיסה, בשונה מהקיבה האנושית. הפרה מכילה חבית תסיסה עם כל מיני חומרים, והיא מזינה אותם על ידי כך שהיא אוכלת. אחד מתוצרי הלוואי שהשק הזה מפריש הוא גז המתאן.
הפרה מספקת לחיידקים טמפרטורה גבוהה של 39 מעלות, אשר היא נוחה לפעילות החיידקים. הפרה מזינה את החיידקים באספקה סדירה של חומר פחמני עתיר אנרגיה, וגם ביקרבונט- סודה לשתייה אשר מווסת את החומציות וסותרת את החומצה באמצעות הרוק של הפרה.
תנאים קבועים: חוסר חמצן, רמת חומציות טובה של 6.5PH, טמפרטורה אחידה ואספקת מזון סדירה.
מולקולת הגלוקוז היא גבישית, ומצוירת בצורה של משושה משוכלל. שתי מולקולות של גלוקוז יכולות להתחבר לשרשראות של גלוקוז. שתי תרכובות מוכרות כאלה של גלוקוז הן העמילן- מולקולות של גלוקוז המחוברות אחת לשנייה בשרשרת ישרה. חומר נוסף הוא התאית, וגם זו שרשרת של מולקולות גלוקוז המחוברות בצורה של שתי וערב ביניהן.
לאדם יש לכך השפעות חשובות: האנזימים של גוף האדם יודעים לפרק עמילן, אך לא יודעים לפרק תאית. הפרה יודעת לפרק תאית בצורה יעילה מאוד בזכות החיידקים שנמצאים במדור המיוחד (הרומן) אצלה בקיבה.
בתוך הפרה קורים תהליכים שונים אותם פגשנו גם בשיעורים הקודמים: פירוק עמילן על מנת לייצר חומצת חלב. יצורים שבהיעדר חמצן יוצרים חומצת חומץ ועוד כל מיני, פגשנו אותם כאשר חיים ויצמן ניסה לייצר אצטון.
בזכות הסימביוזה עם אותם החיידקים המתפתחים עם שק התסיסה, קיים פירוק של התאית ממנו הפרה מפיקה אנרגיה. בנוסף הפרה מפיקה לעצמה מהתאית שלוש סוגי חומצות: חומץ, פרופיונית, בוטירית, מים מתאן ופחמן דו חמצני
הפרה אוכלת למעשה את שלוש החומצות וחיידקים, אלו חומרי המזון שהפרה קולטת לתוך הדם שלה, ואת הגזים הפרה משחררת לאוויר העולם. תוך כדי התהליך, אוכלוסיית החיידקים גדלה.
