Знаете ли вы, что такое биотехнология?Pravdepodobne ste o nej niečo počuli. Toto je dôležité odvetvie modernej biológie. Koncom 20. storočia sa stala, rovnako ako fyzika, jednou z hlavných priorít svetovej ekonomiky a vedy. Pred polstoročím nikto nevedel, čo je biotechnológia. Jeho základy však položil vedec, ktorý žil v 19. storočí. Biotechnológia získala silný impulz k rozvoju vďaka dielam francúzskeho výskumníka Louisa Pasteura (roky jeho života - 1822 - 1895). Je zakladateľom modernej imunológie a mikrobiológie.
V 20. storočí genetika amolekulárna biológia využívajúca úspechy fyziky a chémie. V tejto dobe bol najdôležitejším smerom vývoj metód, pomocou ktorých by bolo možné kultivovať živočíšne a rastlinné bunky.
V 80. rokoch došlo k prudkému nárastu výskumu voblasti biotechnológií. Do tejto doby sa vytvorili nové metodické a metodické prístupy, ktoré zabezpečili prechod k aplikácii biotechnológie vo vede a praxi. Naskytla sa príležitosť vyťažiť z toho veľký ekonomický efekt. Podľa predpovedí malo biotechnologické tovary tvoriť na začiatku nového storočia štvrtinu svetovej produkcie.
V tomto sa uskutočnil aktívny rozvoj biotechnológiíčas v našej krajine. V Rusku sa tiež dosiahlo významné rozšírenie prác v tejto oblasti a zavedenie ich výsledkov do výroby v 80. rokoch. U nás sa v tomto období vyvíjal a realizoval prvý národný biotechnologický program. Vznikli špeciálne medzirezortné centrá, školili sa biotechnológovia, zakladali sa katedry a formovali sa laboratóriá na univerzitách a výskumných ústavoch.
Dnes sme si na toto slovo tak zvyklimálokto si položí otázku: „Čo je to biotechnológia?“ Medzitým by nebolo nadbytočné spoznať ju podrobnejšie. Moderné procesy v tejto oblasti sú založené na metódach využívania rekombinantnej DNA a imobilizovaných enzýmov, bunkových organel alebo buniek. Moderná biotechnológia je veda o technológiách bunkového a genetického inžinierstva a metódach vytvárania a používania transformovaných geneticky biologických objektov na účely zintenzívnenia výroby alebo vytvárania nových druhov výrobkov. Existujú tri hlavné oblasti, o ktorých si teraz povieme.
V tomto smere ho možno rozlíšiť akorôzne červené biotechnológie (lieky). Považuje sa za najdôležitejšiu aplikáciu pre biotechnológiu. Zohrávajú čoraz významnejšiu úlohu pri vývoji liekov (najmä na liečbu rakoviny). Biotechnológia má tiež veľký význam v diagnostike. Používajú sa napríklad pri tvorbe biosenzorov, DNA čipov. V Rakúsku sa červená biotechnológia dnes teší zaslúženému uznaniu. Považuje sa dokonca za motor rozvoja ďalších priemyselných odvetví.
Prechod na ďalší typ priemyselného odvetviabiotechnológia. Toto je biotechnologická zelená. Používa sa pri chove. Táto biotechnológia dnes poskytuje špeciálne metódy, pomocou ktorých sa vyvíjajú prostriedky na boj proti herbicídom, vírusom, plesniam, hmyzu. To všetko je tiež veľmi dôležité, musíte súhlasiť.
Pre oblasť zelených biotechnológií osobitný význammá genetické inžinierstvo. Pomocou nej sa vytvárajú predpoklady na prenos génov z jedného druhu rastliny na iné, a tak môžu vedci ovplyvňovať vývoj stabilných charakteristík a vlastností.
Šedá biotechnológia sa používa na ochranu životného prostredia. Jeho metódy sa používajú na čistenie odpadových vôd, sanáciu pôdy, čistenie plynov a odpadového vzduchu a spracovanie odpadu.
Ale to nie je všetko.Existuje tiež biela biotechnológia, ktorá pokrýva chemický priemysel. Biotechnologické metódy sa v tomto prípade používajú na environmentálne bezpečnú a efektívnu výrobu enzýmov, antibiotík, aminokyselín, vitamínov a alkoholu.
A na záver posledná odroda.Modrá biotechnológia je založená na technických aplikáciách rôznych organizmov, ako aj na procesoch morskej biológie. V tomto prípade sa výskum zameriava na biologické organizmy, ktoré obývajú svetový oceán.
Prejdime k ďalšej oblasti - bunkové inžinierstvo.
Podniká v oblasti získavania hybridovklonovanie, štúdium bunkových mechanizmov, "hybridných" buniek, genetické mapovanie. Jeho začiatok sa datuje do 60. rokov, keď sa objavila metóda hybridizácie somatických buniek. Do tejto doby sa už spôsoby kultivácie zlepšili a objavili sa aj spôsoby pestovania tkanív. Somatická hybridizácia, pri ktorej sa vytvárajú hybridy bez účasti sexuálneho procesu, sa dnes uskutočňuje kultiváciou rôznych bunkových línií toho istého druhu alebo použitím buniek rôznych druhov.
Hybridómy, teda hybridy medzi lymfocytmi(normálne bunky imunitného systému) a nádor majú vlastnosti pôvodných bunkových línií. Sú schopní, podobne ako rakovina, sa donekonečna deliť na živných umelých médiách (to znamená, že sú „nesmrteľní“) a môžu, podobne ako lymfocyty, s určitou špecifickosťou vytvárať homogénne (monoklonálne) protilátky. Tieto protilátky sa používajú na diagnostické a terapeutické účely ako citlivé reagenty na organické látky atď.
Ďalšia oblasť bunkového inžinierstvasú manipulácie s bunkami, ktoré nemajú jadrá, s voľnými jadrami, ako aj s inými fragmentmi. Tieto manipulácie sa redukujú na kombinovanie častí bunky. Podobné experimenty spolu s mikroinjekciami farbív alebo chromozómov do bunky sa uskutočňujú s cieľom zistiť, ako sa cytoplazma a jadro navzájom ovplyvňujú, aké faktory regulujú aktivitu určitých génov atď.
Prepojením na začiatku vývojabunky rôznych embryí sa pestujú takzvané mozaikové zvieratá. Inak sa im hovorí chiméry. Skladajú sa z 2 typov buniek s rôznymi genotypmi. Prostredníctvom týchto experimentov zisťujú, ako dochádza k diferenciácii tkanív a buniek počas vývoja organizmu.
Moderná biotechnológia je nemysliteľná bez nejklonovanie. Experimenty týkajúce sa transplantácie jadier rôznych somatických buniek do enukleovaných (tj. Zbavených jadra) vaječných buniek zvierat s ďalšou kultiváciou výsledného embrya do dospelého organizmu prebiehajú už viac ako desať rokov. Od konca 20. storočia sa však stali veľmi známymi. Dnes tieto experimenty nazývame klonovanie zvierat.
Len málo ľudí dnes nepozná ovcu Dolly.V roku 1996 sa v blízkosti Edinburghu (Škótsko) na Rosslynskom inštitúte uskutočnilo prvé klonovanie cicavcov, ktoré sa uskutočnilo z bunky dospelých. Bola to ovca Dolly, ktorá sa stala prvým takýmto klonom.
Zavedené na začiatku 70. rokov 20. storočia, genetické inžinierstvodnes urobila významný pokrok. Jej metódy transformujú bunky cicavcov, kvasiniek, baktérií na skutočné „továrne“ na produkciu akýchkoľvek bielkovín. Tento vedecký úspech poskytuje príležitosť podrobne študovať funkcie a štruktúru bielkovín, aby sa mohli používať ako lieky.
Základy biotechnológie sú dnes široko používané.Napríklad E. coli sa v našej dobe stala dodávateľom dôležitých hormónov rastového hormónu a inzulínu. Cieľom aplikovaného genetického inžinierstva je konštrukcia molekúl rekombinantnej DNA. Ak sú zavedené do určitého genetického aparátu, môžu poskytnúť telu vlastnosti užitočné pre človeka. Môžete napríklad získať „biologické reaktory“, teda zvieratá, rastliny a mikroorganizmy, ktoré by produkovali látky, ktoré sú pre človeka farmakologicky dôležité. Pokrok v biotechnológii viedol k možnosti šľachtenia plemien zvierat a odrôd rastlín s vlastnosťami cennými pre človeka. Pomocou metód genetického inžinierstva je možné vykonávať genetickú certifikáciu, vytvárať DNA vakcíny, diagnostikovať rôzne genetické choroby atď.
Odpovedali sme teda na otázku:„Čo je to biotechnológia?“ Článok o ňom samozrejme poskytuje iba základné informácie, stručne vymenúva pokyny. Táto úvodná informácia poskytuje prehľad o tom, čo moderné biotechnológie existujú a ako sa používajú.
