Environmental Biotechnology Department, S.U.T.

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Microbial adaptation’s mechanisms  

Korneliusz  Miksch 

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Silesian University of Technology

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Environmental Biotechnology 

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Department

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The  introduction  of  synthetic  organic  compounds  into  the 
environment  during  the  last  decades  has  given  rise  to  major 
concern  about  the  ecotoxicological  effects  and  fate  of  these 
compounds.  The  most  important  methods  for  the  removal  of 
pollutants from environment are the biological processes. The 
biological  processes  of  wastewater  treatment,  waste 
utilization,  remediation  of  soil  and  waste  gas  cleaning  has 
many advantages from the ecological and economical point of 
view.  They  are  cheep  and  based  on  the  processes,  which  are 
common  in  the  environment  and  additionally  the  unexpected 
intermediate  products  are  possible  to  treat  by  biological 
transformation too. In all of these processes the main rules are 
the same – it is necessary to have a microbial population with 
responsible  enzymes  for  metabolic  decomposition  of  the 
compounds.

 

 

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Knowledge for a sustainable development 

 

 

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BIODEGRADATION

Biologically catalysed decomposition of chemicals

BIODAGRADABLE

Referring to compounds capable of being broken down by living 
organisms
 

BIOTRANSFORMATION (BIOCONVERSION

)

The carrying out of a chemical reaction by biological system. 
Reactions include reduction, oxidation, hadroxylation, 
epoxidation, estrification, isomerization 
 

MINERALISATION

Conversion of complex molecules into inorganic products
 

RECALCITRANCE/PERSISTENCE

Properties of compounds which make the molecule poorly 
degraded or not at all destroyed/transformated by 
microorganisms 
 

XENOBIOTIC

A chemical compound not normally produced by living organisms; 
a synthetic compounds

 

 

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ENZYMES

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INDUCTION

REPRESSION

DNA (GEN)

mRNA

SUBSTRAT 

    ENZYMES      

PRODUCT

ENZYMES

ENZYMES

ACTIVATION

INHIBITION

 

 

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SOCIOLOGICAL ADAPTATION

Selection of microorganisms which have the needed  
properties (enzymes)

PHYSIOLOGICAL ADAPTATION

 

Synthesis of the needed enzymes (the information about 
this enzymes is in the genetic code but it wouldn’t be 
used before)

GENETICALLY ADAPTATION

Selection of the needed microorganisms from the mutants 
(in not changed environment conditions they died)

 

 

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The  most  interesting  is  the  genetically  adaptation, 
which  is  the  only  one  possibility  for  adaptation  of 
bacteria to such compounds, which didn’t exist before 
in the environment e.g. synthetic antibiotic, pesticides, 
detergents.  In  this  situation  for  the  adaptation  we  use 
the  mutation  of  microorganisms.  The  genetically 
adaptation is especially important for the adaptation to 
hazardous  compounds,  which  are  mostly  mutagenic 
and  the number of  mutated cells is higher then in the 
clean environment.

 

 

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BASIC RULES OF MICROBIAL TECHNOLOGY

BASIC RULES OF MICROBIAL TECHNOLOGY

(BIOTECHNOLOGY)

(BIOTECHNOLOGY)

D.PERLMAN 1980

 

 

MICROORGANISMS:

MICROORGANISMS:

• Are sensitive
• Are your friends
• Are always right
• There are not dull microorganisms
• They can do each task
• Microorganisms are more skilful and wiser than 
biologists, chemists, engineers etc.

If you take care of them properly, you can expect 

If you take care of them properly, you can expect 

they will ensure your prosperous future.

they will ensure your prosperous future.

 

 

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Thank you for your attention

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Technology

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Akademicka 2

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44 – 100 Gliwice, POLAND

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