Творческий проект" Последние достижения и открытия в биотехнологии и генной инженерии"

Биотехнология и генная инженерия.

Биотехнологией называют биологические процессы производства необходимых для человека веществ. Здесь комплексно используют высшие достижения микробиологии, биохимии, инженерных наук.

В биотехнологических процессах широко применяют микроорганизмы(бактерии, нитчатые грибы, актиномицеты, дрожжи). В огромных биореакторах (ферментерах) на специально пообобранных питательных средах они нарабатывают белок, лекарственные препараты, ферменты.

Большую роль играют микроорганизмы в обеспечении животноводства полноценными кормовыми белками. На отходах нефтяной промышленности, а также на метаноле, этаноле, метане растут бактерии и дрожжи. Они создают большую массу белка, используемого как полноценные добавки. Этот белок богат незаменимой аминокислотой лизином, которого часто не хватает в растительной пище, вследствие задерживается рост животных.  

Большое значение в биотехнологии приобретают методы, получившие название клеточной инженерии. Предварительно клетки искусственно выделяют из организма и переносят на специальные питательные среды, где они в стерильных условиях продолжают жить и размножаться. Такие клеточные культуры (или культура тканей) могут служить для продукции ценных веществ. Например, культура клеток растения женьшень продуцирует лекарственное вещество, как целое растение.

Клеточные культуры используют и для гибридизации клеток. Применяя некоторые специальные приёмы, можно объединить клетки разного происхождения от организмов, обычная гибридизация которых половым путём не возможна. Метод клеточной инженерии открывает принципиально новый способ создания гибридов на основе соединения в единую систему не половых, а соматических клеток.

У животных получение гибридных клеток также открывает новые перспективы, главным образом для медицины. Используя такие гибридные клетки, можно получить ценные лекарственные вещества, повышающие устойчивость организма к инфекциям.

В биотехнологии широко применяют метод генной инженерии. Успехи молекулярной биологии и генетики открывают широкие перспективы управления основными жизненными процессами путём перестройки генотипа. Исследованиями по перестройки генотипа занимается генная инженерия. Методы её очень сложны. Сущность некоторых из них сводится к тому, что в генотип организма встраивается или исключается из него отдельные гены или группы генов. Такие эксперименты проводятся преимущественно на прокариотных организмах (бактериях) и вирусах, но и на эукариотных организмах.

В результате встраивания в генотип ранее отсутствовавшего гена можно заставить клетку синтезировать белки, которые она раньше не синтезировала. Например, в генотип бактерии кишечной палочки удалось ввести ген из генотипа человека, контролирующий синтез инсулина – гормона в углеводном обмене. Инсулин широко используется в медицине при лечении нарушений функции поджелудочной железы (диабет). В  настоящее время промышленный синтез инсулина осуществляется при посредстве кишечной палочки с встроенным геном инсулина.

Значение биотехнологии огромно, поскольку с её помощью решаются серьёзные проблемы. На базе микробиологии родилась и быстро развивается целая отрасль – микробиологическая промышленность.  Налаживается выпуск микробиологических средств защиты растений от вредителей и болезней, бактериальных удобрений, а также препаратов для нужд пищевой, текстильной, химической и других отраслей промышленностей и для научных целей.