Развитие биотехнологии на современном этапе

1.

Развитие
биотехнологии на
современном этапе
Работа выполнена студентом
гр. БиБ-191: Напалковой В.М.
Преподаватель: Постнова М.В.

2.

Биотехнология - это использование организмов,
биологических систем или биологических процессов в
промышленном производстве.
Биотехнология сегодня развивается бурными темпами.
Как наука, она изучает внедрение производственных
процессов, в основе которых лежит практическое
использование микроорганизмов, всевозможных
биологических систем. Это не только растительные или
животные ткани, но и протопласты, рекомбинантные
ДНК, а также полностью генетически модифицированные
организмы.

3.

Современная биотехнология изучает процессы на
молекулярном и клеточном уровнях, в ее основе работа с
молекулой ДНК.
Основными направлениями ее в конце XX века стали:
1. Биотехнология пищевых продуктов.
2. Биотехнология препаратов для сельского хозяйства.
3. Биотехнология препаратов и продуктов для
промышленного и бытового использования.
4. Биотехнология лекарственных препаратов.
5. Биотехнология средств диагностики и реактивов.

4.

Биотехнология также включает выщелачивание и
концентрирование металлов, защиту окружающей
среды от загрязнения, деградацию токсических
отходов, увеличение добычи нефти. Еще одна
область, в которой биотехнологии нашли широкое
применение и за которыми видят большое будущее
- лечение и профилактика заболеваний.

5.

Биотехнологии сегодня — одна из самых привлекательных
для инвестиций наукоемких областей производства, и
интерес инвесторов из развитых стран к ней вполне
понятен. Возможности, открываемые биотехнологией
перед человечеством, как в области фундаментальной
науки, так и во многих других областях, весьма велики и
нередко даже революционны. Уже сейчас
биотехнологические товары составляют четверть всей
мировой продукции. Это и лекарственные препараты, и
косметика, и сельское хозяйство и производство продуктов
питания, и даже новые источники энергии, т. е. спектр
коммерчески выгодных приложений здесь необычайно
широк.

6.

Современная биотехнология – это наука о
генно–инженерных и клеточных методах
создания и использования генетически
трансформированных биологических объектов
для улучшения производства или получения
новых видов продуктов различного назначения.

7.

Клеточная инженерия – это отрасль биотехнологии,
в которой применяют методы выделения клеток из
организма и переноса их на искусственные
питательные среды, где эти клетки продолжают
жить и размножаться. Методы клеточной
инженерии направлены на конструирование клеток
нового типа. Они могут быть использованы для
воссоздания жизнеспособной клетки из отдельных
фрагментов разных клеток, для объединения целых
клеток, принадлежавших различным видам с
образованием клетки, несущей генетический
материал обеих исходных клеток, и других
операций.

8.

Генная инженерия —
искусственное, целенаправленное
изменение генотипа
микроорганизмов с целью
получения культур с заранее
заданными свойствами. Основной
метод генной инженерии —
выделение необходимых генов, их
клонирование и введение в новую
генетическую среду.

9.

Вполне достижимой целью при современном уровне
технологии является создание трансгенных животных с
определенным целевым геном. Например, трансгенные
козы, в результате введения соответствующего гена, могут
вырабатывать специфический белок, который
препятствует кровотечению у больных, страдающих
гемофилией.
Биотехнология позволяет и то, что не под силу природе –
перемещение генов между растениями, животными и
микроорганизмами. Это открывает огромные
возможности для улучшения качества урожая.

10.

Таким образом, решающую роль в процессе
биологизации сельского хозяйства может и должна
сыграть биотехнология. Сегодня можно и нужно
говорить о биологизации техники, промышленного
производства и энергетики. Особенно большие
надежды связывают с попытками использования
микроорганизмов и культур клеток для уменьшения
загрязнения среды и производства энергии. Важным и
перспективным направлением биотехнологии является
разработка способов получения экологически чистой
энергии.

11.

Еще один метод современной
биотехнологии - клонирование.
Благодаря этому методу мы
получаем идентичные
организмы путем бесполого
размножения. Клонирование
использовали много лет для
выращивания растений.
Животное клонирование было
предметом изучения для ученых
многие годы, но получало мало
внимания до 1997, пока не было
клонировано первое
млекопитающее - овечка Долли.

12.

К клонированию Долли
подошли более тщательно. В
277 (!) яйцеклеток были
перенесены ядра,
принадлежащие шестилетней
овце - донору. В результате
образовалось всего 29
эмбрионов и только один
выжил. Пастух, принимавший
роды, попросил назвать клон
Долли, в честь его любимой
певицы Долли Паркер.
Произошло это в июне 1996 г.

13.

Овечка - копия старела намного быстрее, чем обычная. На
этом старались не акцентировать внимания, но объяснять
все же пришлось. Одна из причин крылась в том, что
клетки были изначально запрограммированы на
ограниченное количество делений и соответственно
ограниченную продолжительность их жизни. Во-вторых,
она была больна артритом, что многие были склонны
связывать с прорехами в клонировании. В целом Долли
прожила шесть лет, совсем не долго и не счастливо. ( В
среднем овцы живут по 14-15 лет). Конец генетическому
символу XX века пришел, когда Долли заболела тяжелым
заболеванием легких. Выхода не было, 14 февраля 2003 г.
ее усыпили.

14.

Профессор Уилмат, являющийся «Отцом» овечки Долли,
признал, что созданные с помощью клонирования
существа в 80 % случаев имеют серьезные отклонения в
здоровье, и заявил о недопустимости воссоздания
человека существующими методами клонирования.
Впервые об успешном создании человеческого клона
заявили английские ученые в 2005 году. Исследователи
взяли яйцеклетки 11 женщин, удалили из них ядро и
пересадили внутрь ядра эмбриональных стволовых клеток.

15.

Клонирование совершенствуется каждый день, и к 2011 году появились
потенциально-новые технологии – они более совершенны, в
некоторых случаях не связаны с разрушением эмбриона. Однако
позиция стран о клонировании слишком разнятся. Некоторые верят,
что, создавая эмбрион, вы порождаете личность, другие уверены, что
речь идет о скоплении клеток.
Вот уже много лет ученые пытаются разгадать причину разнообразных
поломок организмов - клонов. Чаще всего, у клонов слабо работает
иммунная система, поэтому организм не справляется с простыми
вирусами и бактериями. В результате многочисленные осложнения
приводят клон к преждевременной смерти. Для того, чтобы клон жил
так, как живет обычный человек, нужно все - таки определить, какие
гены в геноме человека за что отвечают и как работают.

16.

Сегодня невозможно представить себе диагностику ряда
заболеваний без достижений биотехнологии. Одно из последних –
метод биосенсоров, которые « отлавливают» связанные с
болезнями молекулы и подают сигналы на датчики, что часто
используется в «скорой помощи» (например, определение глюкозы
в крови больных сахарным диабетом).
Ну, а самой передовой технологией в диагностике ныне считают
микрочипы. Их применяют для ранней диагностики инфекционных,
онко - и генетических заболеваний, аллергенов, а также при
исследовании новых лекарств. В России уже разработаны биочипы
для выявления туберкулеза, оспы, гриппа, гепатита, герпеса – эти
тест – системы позволяют сократить время диагностики с 6-8
недель до 1 дня.

17.

Одним из самых перспективных направлений в биомедицинской
науке ученые называют генотерапию – воздействие на болезнь с
помощью генов, переносимых в клетки организма больного.
У биотехнологии большое будущее, развитие, огромные
перспективы. Биотехнология стала и будет источником не только
новых продуктов питания, медицинских препаратов, экологически
чистых видов энергии, но и получения новых химических веществ.
Подсчитано, что только продажи биопродукции в химической
промышленности будут расти на 10-12% каждый год, а
биологизация техники и промышленного производства откроет
большие перспективы для получения новой продукции,
необходимой для человека.
Конструирование нужных генов позволит управлять
наследственностью и жизнедеятельностью животных, растений,
микроорганизмов и человека создавать организмы с новыми
свойствами.

18.

Спасибо за
внимание!