Sai cos'è la biotecnologia?Probabilmente hai sentito qualcosa su di lei. Questo è un ramo importante della biologia moderna. È diventata, come la fisica, una delle principali priorità nell'economia e nella scienza mondiali alla fine del XX secolo. Mezzo secolo fa nessuno sapeva cosa fosse la biotecnologia. Tuttavia, le sue basi furono gettate da uno scienziato vissuto nel XIX secolo. La biotecnologia ha ricevuto un potente impulso allo sviluppo grazie alle opere del ricercatore francese Louis Pasteur (anni della sua vita - 1822-1895). È il fondatore della moderna immunologia e microbiologia.
Nel 20 ° secolo, la genetica ebiologia molecolare utilizzando i risultati della fisica e della chimica. In questo momento, la direzione più importante era lo sviluppo di metodi con i quali sarebbe stato possibile coltivare cellule animali e vegetali.
Gli anni '80 hanno visto un'ondata di ricerche inil campo della biotecnologia. A questo punto, sono stati creati nuovi approcci metodologici e metodologici, che hanno garantito il passaggio all'applicazione della biotecnologia nella scienza e nella pratica. C'era l'opportunità di trarne un grande effetto economico. Secondo le previsioni, all'inizio del nuovo secolo i beni biotecnologici avrebbero dovuto rappresentare un quarto della produzione mondiale.
Durante questo periodo ha avuto luogo lo sviluppo attivo della biotecnologiatempo e nel nostro paese. In Russia, è stata raggiunta anche una significativa espansione del lavoro in questo settore e l'introduzione dei loro risultati nella produzione negli anni '80. Nel nostro paese, durante questo periodo, è stato sviluppato e implementato il primo programma nazionale di biotecnologia. Furono creati centri interdipartimentali speciali, formati biotecnologi, fondati dipartimenti e formati laboratori nelle università e negli istituti di ricerca.
Oggi siamo così abituati a questa parola chepoche persone si pongono la domanda: "Che cos'è la biotecnologia?" Eppure non sarebbe stato superfluo conoscerla più in dettaglio. I processi moderni in quest'area si basano su metodi di utilizzo di DNA ricombinante ed enzimi immobilizzati, organelli cellulari o cellule. La biotecnologia moderna è la scienza delle tecnologie e dei metodi di ingegneria genetica e cellulare per creare e utilizzare oggetti geneticamente biologici trasformati al fine di intensificare la produzione o creare nuovi tipi di prodotti. Ci sono tre aree principali, di cui parleremo ora.
In questa direzione, può essere distinto comeuna varietà di biotecnologia rossa (medicina). È considerata l'applicazione più importante per la biotecnologia. Svolgono un ruolo crescente nello sviluppo di medicinali (in particolare per il trattamento del cancro). La biotecnologia è anche di grande importanza nella diagnostica. Sono utilizzati, ad esempio, nella creazione di biosensori, chip di DNA. In Austria, la biotecnologia rossa gode oggi di un meritato riconoscimento. È anche considerato il motore dello sviluppo per altri settori.
Passando al prossimo tipo di industrialebiotecnologia. Questa è la biotecnologia verde. Viene utilizzato durante la riproduzione. Questa biotecnologia fornisce oggi metodi speciali con l'aiuto dei quali vengono sviluppati mezzi di contrasto contro erbicidi, virus, funghi, insetti. Tutto questo è anche molto importante, devi essere d'accordo.
Per il settore delle biotecnologie verdi, particolare importanzaha l'ingegneria genetica. Con l'aiuto di esso, vengono creati i prerequisiti per il trasferimento di geni da una specie vegetale ad altre, e quindi gli scienziati possono influenzare lo sviluppo di caratteristiche e proprietà stabili.
La biotecnologia grigia viene utilizzata per proteggere l'ambiente. I suoi metodi sono utilizzati per il trattamento delle acque reflue, la riabilitazione del suolo, la purificazione dei gas e dell'aria di scarico, per il trattamento dei rifiuti.
Ma non è tutto.C'è anche la biotecnologia bianca che abbraccia l'industria chimica. In questo caso, vengono utilizzati metodi biotecnologici per la produzione sicura ed efficiente dal punto di vista ambientale di enzimi, antibiotici, amminoacidi, vitamine e alcol.
E infine, l'ultima varietà.La biotecnologia blu si basa sulle applicazioni tecniche di vari organismi e sui processi di biologia marina. In questo caso, il focus della ricerca è sugli organismi biologici che abitano l'oceano mondiale.
Passiamo all'area successiva: l'ingegneria cellulare.
Si occupa di procurarsi ibridiclonazione, studio dei meccanismi cellulari, cellule "ibride", mappatura genetica. Il suo inizio risale agli anni '60, quando apparve il metodo di ibridazione delle cellule somatiche. A questo punto, i metodi di coltivazione erano già stati migliorati e sono apparsi anche metodi di crescita dei tessuti. L'ibridazione somatica, in cui gli ibridi vengono creati senza la partecipazione del processo sessuale, viene oggi effettuata coltivando diverse linee cellulari della stessa specie o utilizzando cellule di specie diverse.
Ibridomi, cioè ibridi tra linfociti(cellule normali del sistema immunitario) e tumore, hanno le proprietà delle linee cellulari dei genitori. Sono in grado, come i tumori, di dividersi indefinitamente su mezzi artificiali nutritivi (cioè sono "immortali") e possono anche, come i linfociti, produrre anticorpi omogenei (monoclonali) con una certa specificità. Questi anticorpi sono utilizzati per scopi diagnostici e terapeutici, come reagenti sensibili per sostanze organiche, ecc.
Un'altra area dell'ingegneria cellularesono manipolazioni con cellule che non hanno nuclei, con nuclei liberi, così come con altri frammenti. Queste manipolazioni si riducono alla combinazione di parti della cellula. Esperimenti simili, insieme a microiniezioni di coloranti o cromosomi nella cellula, vengono condotti per scoprire come il citoplasma e il nucleo si influenzano a vicenda, quali fattori regolano l'attività di determinati geni e così via.
Collegandosi all'inizio dello sviluppole cellule di vari embrioni vengono coltivate i cosiddetti animali a mosaico. Altrimenti si chiamano chimere. Sono costituiti da 2 tipi di cellule con diversi genotipi. Attraverso questi esperimenti, scoprono come avviene la differenziazione di tessuti e cellule durante lo sviluppo dell'organismo.
La biotecnologia moderna è inconcepibile senzaclonazione. Gli esperimenti relativi al trapianto di nuclei di varie cellule somatiche in ovociti enucleati (cioè privati di un nucleo) di animali con ulteriore crescita in un organismo adulto dell'embrione risultante sono in corso da più di un decennio. Tuttavia, sono diventati molto conosciuti dalla fine del 20 ° secolo. Oggi chiamiamo questi esperimenti la clonazione animale.
Poche persone non hanno familiarità con la pecora Dolly oggi.Nel 1996, vicino a Edimburgo (Scozia) presso il Rosslyn Institute, è stata effettuata la prima clonazione di mammiferi, che è stata effettuata da una cellula di un organismo adulto. È stata la pecora Dolly a diventare il primo clone del genere.
Introdotto all'inizio degli anni '70, ingegneria geneticaha compiuto progressi significativi oggi. I suoi metodi trasformano le cellule di mammiferi, lieviti, batteri in vere e proprie "fabbriche" per la produzione di qualsiasi proteina. Questo risultato scientifico offre l'opportunità di studiare in dettaglio le funzioni e la struttura delle proteine al fine di utilizzarle come farmaci.
I fondamenti della biotecnologia sono ampiamente utilizzati oggi.E. coli, ad esempio, è diventato un fornitore di importanti ormoni, ormone della crescita e insulina nel nostro tempo. L'ingegneria genetica applicata mira a progettare molecole di DNA ricombinante. Quando vengono introdotti in un certo apparato genetico, possono conferire al corpo proprietà utili per l'uomo. Ad esempio, puoi ottenere "reattori biologici", cioè animali, piante e microrganismi che produrrebbero sostanze farmacologicamente importanti per l'uomo. I progressi della biotecnologia hanno portato alla possibilità di allevare razze animali e varietà vegetali con caratteristiche preziose per l'uomo. Con l'aiuto di metodi di ingegneria genetica, è possibile eseguire la certificazione genetica, creare vaccini a DNA, diagnosticare varie malattie genetiche, ecc.
Quindi, abbiamo risposto alla domanda:"Che cos'è la biotecnologia?" Naturalmente, l'articolo fornisce solo informazioni di base su di esso, elenca brevemente le indicazioni. Queste informazioni introduttive forniscono una panoramica di cosa esistono le biotecnologie moderne e di come vengono utilizzate.
