Ce este biotehnologia? Principalele direcții și realizări

Știți ce este biotehnologia? Cu siguranță ați auzit ceva despre ea. Aceasta este o secțiune importantă a biologiei moderne. A devenit, ca și fizica, una dintre principalele priorități ale economiei și științei mondiale la sfârșitul secolului al XX-lea. Cu jumătate de secol în urmă, nimeni nu știa ce biotehnologie era. Cu toate acestea, fundamentele sale stau la omul de știință, care a trăit înapoi în secolul al XIX-lea. Biotehnologia a primit un impuls puternic dezvoltării datorită activității cercetătorului din Franța Louis Pasteur (anii de viață - 1822-1895). El este fondatorul imunologiei și microbiologiei moderne.

În secolul XX, proiectat geneticmoleculară biologie cu utilizarea de realizări în fizică și chimie. În acest moment, cea mai importantă direcție a fost dezvoltarea metodelor prin care animalele și plantele ar putea fi cultivate.

Surpriza cercetării

În 1980, a avut loc o creșteredomeniul biotehnologiei. În acest timp s-au creat noi abordări metodologice și metodologice, care au oferit o tranziție spre aplicarea biotehnologiei în știință și practică. A existat o oportunitate de a extrage din acesta un mare efect economic. Potrivit previziunilor, bunurile biotehnologice urmau să formeze la începutul noului secol un sfert din producția mondială.

Lucrările efectuate în țara noastră

Dezvoltarea activă a biotehnologiei a avut loc în acest senstimp în țara noastră. În Rusia, a existat, de asemenea, o extindere semnificativă a muncii în acest domeniu și introducerea rezultatelor lor în anii 1980. În țara noastră, în această perioadă, a fost elaborat și implementat primul program de biotehnologie la scară națională. Au fost înființate centre interdepartamentale speciale, au fost instruiți specialiști în biotehnologie, au fost înființate departamente și au fost înființate laboratoare în universități și instituții de cercetare.

Biotehnologia de azi

Astăzi suntem atât de obișnuiți cu acest cuvântputini oameni se intreaba: "Ce este biotehnologia?" Între timp, nu ar fi inutil să ne cunoaștem mai detaliat. Procesele moderne din acest domeniu se bazează pe metode de utilizare a ADN-ului recombinant și a enzimelor imobilizate, organele sau celule celulare. biotehnologia modernă este știința tehnologiilor și a metodelor de creare și aplicare a obiectelor biologice transformate genetic inginerie celulare și genetice, în scopul de a intensifica producția sau dezvoltarea de noi tipuri de produse. Există trei domenii principale, despre care vom vorbi acum.

Biotehnologie industrială

În această direcție poate fi identificată caun fel de biotehnologie roșie (medicament). Acesta este considerat cel mai important domeniu de aplicare a biotehnologiei. Acestea joacă un rol din ce în ce mai important în dezvoltarea medicamentelor (în special pentru tratamentul cancerului). O importanță deosebită a biotehnologiei este, de asemenea, în diagnostic. Ele sunt folosite, de exemplu, pentru a crea biosenzori, cipuri ADN. În Austria, biotehnologia roșie merită astăzi o recunoaștere. Este chiar considerat motorul pentru dezvoltarea altor industrii.

Trecem la următoarea varietate de produse industrialebiotehnologie. Această biotehnologie este verde. Se folosește la efectuarea selecției. Biotehnologia oferă acum aceste metode speciale prin care instrumente sunt dezvoltate pentru a contracara împotriva erbicide, virusuri, fungi și insecte. Toate acestea sunt, de asemenea, foarte importante, veți fi de acord.

Pentru domeniul biotehnologiei verzi,are inginerie genetică. Prin aceasta, premisele sunt create pentru transferul genelor unei specii de plante la alții, astfel încât oamenii de știință pot influența dezvoltarea unor caracteristici și proprietăți stabile.

Biotehnologia gri este folosită pentru a proteja mediul. Metodele sale sunt utilizate pentru curățarea canalizării, salubrizarea solului, curățarea gazelor și a aerului rezidual, pentru prelucrarea deșeurilor.

Dar asta nu e tot. Există și biotehnologie albă, care acoperă sfera de utilizare în industria chimică. Metodele biotehnologice sunt folosite în acest caz pentru producția eficientă de enzime, antibiotice, aminoacizi, vitamine și, de asemenea, alcool.

Și în final, ultimul soi. Biotehnologia albastră se bazează pe aplicarea tehnică a diferitelor organisme, precum și pe procesele de biologie marină. În acest caz, centrul de cercetare este organismul biologic care locuiește în Oceanul Mondial.

Să mergem la următoarea direcție - ingineria celulară.

Ingineria celulară

Ea este angajată în producția de hibrizi,clonarea, studiul mecanismelor celulare, celulelor "hibride", compilarea hărților genetice. Începutul său datează din anii 1960, când apare o metodă de hibridizare a celulelor somatice. În acest timp, metodele de cultivare au fost îmbunătățite și au apărut metode pentru creșterea țesuturilor. Hibridizarea somatică, în care hibrizii sunt creați fără participarea procesului sexual, sunt acum realizați prin cultivarea diferitelor celule ale liniilor din aceeași specie sau prin utilizarea de celule din diferite specii.

Hibridoame și semnificația lor

Hibridoame, adică hibrizi între limfocite(Celulele normale ale sistemului imunitar) și tumora, au proprietati ale liniilor celulare parentale. Ele sunt capabile, cum ar fi cancerul, partaja pe termen nelimitat pe medii artificiale de nutrienți (de exemplu, sunt „nemuritoare“), și poate, de asemenea, ca limfocitele pentru a produce anticorpi monoclonali omogene () având specificitate definită. Acești anticorpi sunt utilizați în scopuri de diagnostic si terapeutice, ca reactivi în substanță organică sensibilă și altele.

Un alt domeniu al ingineriei celularesunt manipulări cu celule care nu au nuclee, cu nuclee libere, precum și cu alte fragmente. Aceste manipulări sunt reduse la combinarea părților celulei. Experimente similare cu coloranți sau microinjecție în cromozomul celulei este efectuat pentru a determina modul în care citoplasmă și nucleul influențează reciproc, ce factori regleaza activitatea diferitelor gene, și așa mai departe.

Utilizarea unei conexiuni în stadiile incipiente de dezvoltarecelulele embrionilor diferiți cresc așa-numitele animale de mozaic. În caz contrar, ele se numesc chimeras. Acestea constau în 2 tipuri de celule, care diferă în funcție de genotipuri. Prin aceste experimente, se clarifică modul în care diferențierea țesuturilor și a celulelor are loc în timpul dezvoltării organismului.

clonarea

Biotehnologiile moderne sunt de neconceputClonarea. Experimentele asociate cu transplantarea nucleelor ​​diferitelor celule somatice în ovule enucleate (de exemplu, nuclee-defavorizate) ale animalelor cu o creștere ulterioară în organismul adult al embrionului rezultat au fost în desfășurare timp de mai mult de un deceniu. Cu toate acestea, au primit o popularitate foarte largă de la sfârșitul secolului al XX-lea. Astăzi numim astfel de experimente clonarea animalelor.

Foarte puțini oameni cunosc astăzi Dolly oile. În 1996, lângă Edinburgh (Scoția), prima clonare a unui mamifer a fost efectuată la Institutul Roslin, care a fost realizată dintr-o celulă adultă. Oile lui Dolly au fost prima astfel de clonă.

Ingineria genetică

Apărut la începutul anilor 1970, inginerie geneticăastăzi a obținut un succes semnificativ. Metodele sale transformă celulele mamiferelor, drojdiilor și bacteriilor în "fabrici" reale pentru producerea oricărei proteine. O astfel de realizare a științei oferă o oportunitate de a studia în detaliu funcțiile și structura proteinelor pentru a le folosi ca medicamente.

Bazele biotehnologiei sunt acum utilizate pe scară largă. Bacilul intestinal, de exemplu, a devenit în zilele noastre un furnizor de hormoni importanți ai somatotropinei și insulinei. Tehnica genetică aplicată vizează proiectarea moleculelor de ADN recombinant. Atunci când sunt introduse într-un aparat genetic specific, ele pot da corpului proprietăți utile unei persoane. De exemplu, este posibil să se obțină "reactoare biologice", adică animale, plante și microorganisme care produc substanțe care sunt importante din punct de vedere farmacologic pentru om. Avansurile în biotehnologie au condus la posibilitatea creșterii raselor de animale și a soiurilor de plante cu trăsături valoroase pentru oameni. Cu ajutorul metodelor de inginerie genetică este posibil să se efectueze certificarea genetică, să se creeze vaccinuri ADN, să se diagnosticheze diverse boli genetice etc.

concluzie

Deci, am răspuns la întrebarea: "Ce este biotehnologia?" Bineînțeles, articolul oferă doar informații de bază despre el, listează pe scurt instrucțiunile. Aceste informații introductive oferă o imagine de ansamblu a biotehnologiilor moderne și a modului în care acestea sunt utilizate.