Kaj je biotehnologija? Glavne usmeritve in dosežki

Ali veste, kaj je biotehnologija? Gotovo si slišal nekaj o njej. To je pomemben del sodobne biologije. Tako kot fizika je postala ena glavnih prednostnih nalog v svetovnem gospodarstvu in znanosti konec 20. stoletja. Pred pol stoletja nihče ni vedel, kakšna je biotehnologija. Vendar pa je temelje znanstvenika, ki je živel v 19. stoletju. Biotehnologija je dobila močno spodbudo za razvoj zahvaljujoč delu raziskovalca iz Francije Louis Pasteur (leta življenja - 1822-1895). Je ustanovitelj sodobne imunologije in mikrobiologije.

V 20. stoletju se je genetika in molekularna biologija hitro razvijala z uporabo dosežkov fizike in kemije. V tem času je bila najpomembnejša usmeritev razvoj metod, s katerimi se lahko gojijo živali in rastline.

Razpon raziskav

Leta 1980 se je na področju biotehnologije povečalo število raziskav. Do takrat so nastali novi metodološki in metodološki pristopi, ki so omogočili prehod na uporabo biotehnologije v znanosti in praksi. Tam je bila priložnost, da se izvleče iz tega velikega gospodarski učinek. Po napovedih biotehnološko blago na začetku novega stoletja oblikovalo četrtino svetovne proizvodnje.

Delo v naši državi

Aktivni razvoj biotehnologije je bil v tem času v naši državi. V Rusiji je prišlo tudi do pomembne širitve dela na tem področju in uvajanja njihovih rezultatov v osemdesetih letih. V naši državi v tem obdobju je bil razvit in izveden prvi biotehnološki program nacionalnega obsega. Oblikovani so bili posebni medresorski centri, strokovnjaki s področja biotehnologije so bili usposobljeni, oddelki so bili ustanovljeni, laboratoriji pa so bili ustanovljeni na univerzah in raziskovalnih ustanovah.

Biotehnologija danes

Danes smo tako navajeni na to besedo, da se malo vpraša vprašanje: "Kaj je biotehnologija?" Medtem pa ne bi bilo odveč, če bi se z njo podrobneje seznanila. Sodobni procesi na tem področju temeljijo na metodah uporabe rekombinantne DNA in imobilizirani encimi, celični organeli ali celice. Sodobna biotehnologija je znanost celičnih in genetskih tehnologij in načinov ustvarjanja in uporabe gensko preoblikovanih bioloških predmetov inženiringa, da bi okrepili proizvodnjo ali razvoj novih vrst izdelkov. Obstajajo tri glavna področja, o katerih se bomo zdaj pogovarjali.

Industrijska biotehnologija

V tej smeri lahko razlikujemo kot neke vrste rdeča biotehnologija (medicina). Šteje se za najpomembnejše področje uporabe biotehnologije. Imajo vse pomembnejšo vlogo pri razvoju zdravil (zlasti za zdravljenje raka). V diagnostiki je tudi velik pomen biotehnologije. Uporabljajo se, na primer, za ustvarjanje biosenzorjev, DNA čipov. Rdeča biotehnologija danes v Avstriji zasluži priznanje. Še celo velja za motor za razvoj drugih industrij.

Premakni se na naslednjo raznovrstno industrijsko biotehnologijo. Ta biotehnologija je zelena. Uporablja se pri izbiri. Ta biotehnologija danes ponuja posebne metode, ki pomagajo razviti protiukrepi proti herbicidom, virusom, glivam, insektom. Vse to je tudi zelo pomembno, se strinjate.

Gensko inženirstvo je posebno pomembno za področje zelene biotehnologije. S tem se ustvarijo predpogoji za prenos genov ene rastlinske vrste na druge, zato lahko znanstveniki vplivajo na razvoj stabilnih lastnosti in lastnosti.

Siva biotehnologija se uporablja za zaščito okolja. Njene metode se uporabljajo za čiščenje odplak, čiščenje tal, čiščenje plinov in odpadnega zraka, za predelavo odpadkov.

Toda to ni vse. Obstaja tudi bela biotehnologija, ki pokriva področje uporabe v kemični industriji. Biotehnološke metode v tem primeru se uporabljajo za okolju varno in učinkovito proizvodnjo encimov, antibiotikov, aminokislin, vitaminov in tudi alkohola.

In nazadnje, zadnja sorta. Modra biotehnologija temelji na tehnični uporabi različnih organizmov, pa tudi na procesih morske biologije. V tem primeru je središče raziskovanja biološki organizmi, ki živijo v svetovnem oceanu.

Premakni se v naslednjo smer - celični inženiring.

Celično inženirstvo

Ukvarja se s pridobivanjem hibridov, kloniranjem, preučevanjem celičnih mehanizmov, "hibridnimi" celicami, sestavljanjem genskih zemljevidov. Njegov začetek pripisujemo šestdesetim letom, ko se je pojavila metoda hibridizacije somatske celice. Do takrat so se izboljšale metode pridelave in se pojavile metode za gojenje tkiv. Somatska hibridizacija, v kateri nastajajo hibridi brez sodelovanja s spolnim procesom, se zdaj izvaja z gojenjem različnih celic vrstic iste vrste ali z uporabo celic različnih vrst.

Hibridomi in njihov pomen

Hibridome, tj hibridi med limfociti (normalne celice imunskega sistema) in tumor, imajo lastnosti celičnih linij starševsko. So sposobni, kot so rak, delijo neomejeno na hranil umetnem mediju (tj so "nesmrten"), lahko pa tudi, kot so limfociti za izdelavo enotne (monoklonalna) protitelesa, ki ima določeno specifičnost. Ta protitelesa se uporabljajo za diagnostične in terapevtske namene, kot občutljivi reagenti za organske snovi itd.

Drugo področje celic inženiringa je manipulacija celice nimajo jedra s prostim jedra, kot tudi drugih fragmentov. Te manipulacije so zmanjšane na združevanje delov celice. Podobni poskusi z barvami ali mikroinjiciranje v celični kromosoma se izvajajo tako, da ugotovi, kako citoplazmo in jedro vplivajo drug na drugega, kateri dejavniki uravnavajo delovanje različnih genov, in tako naprej.

S pomočjo spojine v zgodnjih fazah razvoja celic različnih embrijev gojijo tako imenovane mozaične živali. V nasprotnem primeru se imenujejo himere. Sestavljen je iz dveh vrst celic, ki se razlikujejo po genotipih. S temi eksperimenti je pojasnjeno, kako se med razvojem organizma odvija diferenciacija tkiv in celic.

Kloniranje

Sodobna biotehnologija je nepredstavljiva brez kloniranja. Poskusi, povezane s prenosom različnih jeder somatskih celic v enucleated (t.j. brez jedra) jajčne živali z nadaljnjim gojenje v organizmu odraslih nastane zarodek niso bile izvedene desetletja. Vendar pa so od konca 20. stoletja dobili zelo široko popularnost. Danes takšne eksperimente imenujemo kloniranje živali.

Zelo malo ljudi danes zaveda Dolly ovce. Leta 1996, blizu Edinburgh (Škotska), je bila na Inštitutu Roslin izvedena prva kloniranje sesalcev, ki je bila izvedena iz odrasle celice. Dollyova ovca je bila prva taka klona.

Genetsko inženirstvo

Nastajajo v zgodnjih sedemdesetih letih, genetski inženiring danes je dosegel pomemben uspeh. Njene metode transformirajo sesalce, kvas in bakterijske celice v prave "tovarne" za proizvodnjo katerega koli proteina. Takšen dosežek znanosti ponuja priložnost, da podrobno preuči funkcije in strukturo proteinov, da jih uporabimo kot zdravila.

Temelji biotehnologije se zdaj pogosto uporabljajo. Črevesni bacilus je na primer v današnjem času postal dobavitelj pomembnih hormonov somatotropina in insulina. Namen uporabljenega genskega inženirstva je oblikovanje molekul rekombinantne DNA. Ko so vneseni v poseben genski aparat, lahko dajo telesu koristne lastnosti za osebo. Na primer, mogoče je pridobiti "biološke reaktorje", to so živali, rastline in mikroorganizme, ki proizvajajo snovi, ki so farmakološko pomembne za človeka. Napredek na področju biotehnologije je pripeljal do možnosti, da bi se rodile živali in rastlinske sorte z lastnostmi, ki so koristne za ljudi. S pomočjo metod genskega inženiringa je možno opraviti genetsko certificiranje, izdelati DNA cepiva, diagnosticirati različne genske bolezni itd.

Zaključek

Zato smo odgovorili na vprašanje: "Kaj je biotehnologija?" Seveda, članek daje le osnovne informacije o tem, na kratko seznam navodil. Te uvodne informacije dajejo pregled, kakšne so sodobne biotehnologije in kako se uporabljajo.