Što je biotehnologija? Glavni smjernice i postignuća

Znaš li što je biotehnologija? Sigurno si čuo nešto o njoj. Ovo je važan dio suvremene biologije. Postao je, poput fizike, jedan od glavnih prioriteta u svjetskom gospodarstvu i znanosti krajem 20. stoljeća. Prije pola stoljeća, nitko nije znao kakva je biotehnologija. Međutim, temelji toga leže znanstvenik koji je živio još u 19. stoljeću. Biotehnologija je dobila snažan poticaj razvoju zahvaljujući radu istraživača iz Francuske Louis Pasteur (godina života - 1822-1895). Utemeljitelj je suvremene imunologije i mikrobiologije.

U 20. stoljeću genetika i molekularna biologija brzo su se razvijali pomoću dostignuća fizike i kemije. U ovom trenutku, najvažniji smjer bio je razvoj metoda pomoću kojih se životinje i biljke mogu uzgajati.

Napetost istraživanja

Godine 1980. došlo je do porasta istraživanja u području biotehnologije. Do tog vremena stvoreni su novi metodološki i metodološki pristupi koji su omogućili prijelaz na primjenu biotehnologije u znanosti i praksi. Postojala su prilika da se izvuku iz ove velike ekonomski učinak. Prema predviđanjima biotehnološka roba trebala bi na početku novog stoljeća stvoriti četvrtinu svjetske proizvodnje.

Posao koji se obavlja u našoj zemlji

Aktivni razvoj biotehnologije odvijao se u to vrijeme u našoj zemlji. U Rusiji je došlo do značajnog proširenja rada na ovom području i uvođenja njihovih rezultata u osamdesetima. U našoj zemlji u ovom razdoblju razvijen je i proveden prvi biotehnološki program nacionalne skale. Uspostavljeni su posebni međuknjižnični centri, obučeni stručnjaci za biotehnologiju, uspostavljeni odjeli i uspostavljeni laboratoriji na sveučilištima i istraživačkim institucijama.

Biotehnologija danas

Danas smo tako naviknuti na ovu riječ da se malo ljudi postavlja pitanje: "Što je biotehnologija?" U međuvremenu, ne bi bilo neophodno detaljnije upoznati s njom. Suvremeni procesi u ovom području temelje se na metodama korištenja rekombinantne DNA i imobilizirani enzimi, staničnih organela ili stanica. Moderna biotehnologija je znanost staničnih i genetski inženjerskih tehnologija i metoda stvaranja i korištenja transformiranih genetički bioloških predmeta s ciljem intenziviranja proizvodnje ili stvaranja novih vrsta proizvoda. Postoje tri glavna područja, o kojima ćemo sada pričati.

Industrijska biotehnologija

U tom smislu možemo razlikovati kao neku vrstu crvene biotehnologije (medicine). Smatra se najvažnijim područjem primjene biotehnologije. Oni igraju sve važniju ulogu u razvoju lijekova (posebno za liječenje raka). Velika važnost biotehnologije također je u dijagnozi. Koriste se, na primjer, za stvaranje biosenzora, DNA čipova. U Austriji, crvena biotehnologija danas zaslužuje priznanje. Čak se smatra motorom za razvoj drugih industrija.

Prijeđimo se na sljedeću raznolikost industrijske biotehnologije. Ova biotehnologija je zelena. Koristi se za odabir. Ova biotehnologija danas pruža posebne metode koje pomažu u razvoju protumjere protiv herbicida, virusa, gljivica i insekata. Sve ovo je također vrlo važno, složit ćete se.

Genetski inženjering je od posebne važnosti za područje zelene biotehnologije. Uz to, stvaraju se pretpostavke za prijenos gena jedne biljne vrste na druge, a time i znanstvenici mogu utjecati na razvoj stabilnih svojstava i svojstava.

Siva biotehnologija se koristi za zaštitu okoliša. Njegove se metode koriste za čišćenje kanalizacije, sanitarnu obradu tla, čišćenje plinova i otpadnog zraka, za obradu otpada.

Ali to nije sve. Tu je i bijela biotehnologija, koja pokriva područje korištenja u kemijskoj industriji. Biotehnološke metode u ovom slučaju koriste se za ekološki sigurnu i učinkovitu proizvodnju enzima, antibiotika, aminokiselina, vitamina i alkohola.

I konačno, zadnja vrsta. Plava biotehnologija temelji se na tehničkoj primjeni različitih organizama, kao i na procese morske biologije. U ovom slučaju, središte istraživanja su biološki organizmi koji žive u World Oceanu.

Idemo do sljedećeg smjera - stanični inženjering.

Stanično inženjerstvo

Bavi se dobivanjem hibrida, kloniranju, proučavanju staničnih mehanizama, "hibridnim" stanicama, prikupljanjem genetske karte. Njegov početak pripisuje se šezdesetih godina kada se pojavila metoda hibridizacije somatske stanice. Do tog vremena poboljšane su metode kultiviranja i pojavile su se metode za uzgoj tkiva. Somatska hibridizacija, u kojoj se stvaraju hibridi bez sudjelovanja seksualnog procesa, sada se izvode kultiviranjem različitih stanica linija iste vrste ili korištenjem stanica različitih vrsta.

Hibridomi i njihovo značenje

Hibridomi, tj. Hibridi između limfocita (uobičajenih stanica imunološkog sustava) i tumorskih stanica, imaju svojstva rodova rodova stanice. Oni su sposobni, poput raka, da neograničeno dijele umjetne medije hranjivih tvari (tj. Oni su "besmrtni"), a također, poput limfocita, mogu proizvesti homogene (monoklonalna) protutijela, posjedujući određenu specifičnost. Ova protutijela koriste se za dijagnostičke i terapijske svrhe, kao osjetljive reagense za organske tvari itd.

Još jedno područje staničnog inženjerstva je manipulacija stanica koje nemaju jezgre, s slobodnim jezgrama, kao i s drugim fragmentima. Te manipulacije se svode na kombiniranje dijelova stanice. Slični eksperimenti s bojama ili mikorinjektiranje u stanicu kromosom se provodi kako bi se utvrdilo kako je citoplazma i jezgra utječu jedna na drugu, što čimbenici reguliraju aktivnost različitih gena, i tako dalje.

Uz pomoć spoja u ranoj fazi razvoja stanica različitih zametaka uzgajaju se takozvani mozaički životinje. Inače se zovu chimeras. Sastoje se od dvije vrste stanica, koje se razlikuju u genotipovima. Tim eksperimentima razjašnjava se kako se diferencijacija tkiva i stanica odvija tijekom razvoja organizma.

kloniranje

Moderna biotehnologija je nezamisliva bez kloniranja. Eksperimenti povezani s transplantacijom jezgara raznih somatskih stanica u enucleated (tj. Nukleus-lišen) ovules životinja s daljnjim rastom u odraslog organizma nastalog embrija su u tijeku za više od desetljeća. Međutim, oni su od kraja 20. stoljeća dobili vrlo široku popularnost. Danas takvi eksperimenti nazivamo kloniranjem životinja.

Danas je vrlo malo ljudi poznato Dolly ovaca. Godine 1996., u blizini Edinburgha (Škotska), prvi je kloniran sisavac proveo na Institutu Roslin, koji je realiziran iz odrasle stanice. Dollyjeva ovca bila je prvi takav klon.

Genetsko inženjerstvo

Pojavivši se početkom 1970-ih, genetsko inženjerstvo danas je postigao značajan uspjeh. Njezine metode transformiraju stanice sisavaca, kvasaca i bakterija u stvarne "tvornice" za proizvodnju bilo kojeg proteina. Takvo postignuće znanosti pruža mogućnost detaljnog proučavanja funkcija i strukture proteina kako bi ih koristili kao lijekove.

Osnove biotehnologije danas su naširoko koristi. Intestinalni bacil, na primjer, postao je dobavljač važnih hormona somatotropina i inzulina. Primijenjeni genetički inženjering ima za cilj oblikovanje rekombinantnih DNA molekula. Kada se uvede u određeni genetski aparat, oni mogu dati tijelu korisne osobine za osobu. Na primjer, moguće je dobiti "biološke reaktore", tj. Životinje, biljke i mikroorganizme koji proizvode tvari koje su farmakološki važne za ljude. Napredak u biotehnologiji doveo je do mogućnosti uzgoja pasmina životinja i biljnih sorti s osobinama koje su vrijedne za ljude. Uz pomoć metoda genetičkog inženjeringa moguće je provesti genetsku potvrdu, stvoriti DNA cjepiva, dijagnosticirati različite genetske bolesti itd.

zaključak

Odgovorili smo na pitanje: "Što je biotehnologija?" Naravno, članak daje samo osnovne podatke o tome, ukratko navodi upute. Ova uvodna informacija pruža pregled onoga što su moderne biotehnologije i kako se koriste.