Методы новейшей биотехнологии

Генетика- наука, изучающая наследственность и изменчивость организмов. Наследственность- способность организмов передавать из поколения в поколение свои признаки. Изменчивость- способность организмов приобретать новые признаки. Наследственность и изменчивость – два противоположных, но взаимосвязанных свойств организма.

Основные понятия: ген, аллели, фенотип и генотип, доминантные и рецессивные признаки и аллели, скрещивание.

Единицей наследственной информации является ген. Ген- участок хромосомы, определяющий развитие у организма одного или нескольких признаков.

Генотип - совокупность всех генов организма.

Фенотип - совокупность всех признаков организма. К ним относятся: морфологические (внешние) признаки (цвет глаз, окраска), биохимические (форма молекулы структурного белка или фермента), гистологические (форма и размер клеток), анатомические и др.

Аллели - различные состояния одного и того же гена, располагающиеся в определенном локусе(участке) гомологичных хромосом и определяющие развитее одного какого- то признака. Гомологичные хромосомы имеются только в клетках, содержащих диплоидный набор хромосом. Их нет в половых клетках эукариот и у прокариот.

Бурное развитие современной биологии и генетики, использующих достижения химии, физики, методы культивирования клеток и тканей животных, растений и микроорганизмов, технологии рекомбинантных ДНК, открыло широкие возможности биотехнологии.

Биотехнология как наука может рассматриваться в двух временных и сущностных измерениях: современном и традиционном, классическом.

В традиционном, классическом смысле биотехнологию можно определить как науку о методах и технологиях производства, транспортировки, хранения и переработки сельскохозяйственной и другой продукции с использованием обычных нетрансгенных растений, животных и микроорганизмов в естественных и искусственных условиях.

Другими словами, биотехнология – методы и приемы получения полезных для человека продуктов и явлений с помощью живых организмов (бактерий, дрожжей и др.).

Новейшая биотехнология- это наука о генно-инженерных и клеточных методах и технологиях создания и использования генетически трансформированных растений, животных и микроорганизмов в целях интенсификации производства и получения новых видов продуктов различного назначения.

Основой «новой» биотехнологии является генетическая и клеточная инженерия в сочетании с микробиологическим синтезом и широким использованием методов биохимии, биоорганической химии и биопроцессорной инженерии.

Микробиологический синтез - использование микроорганизмов для получения белков, ферментов, органических кислот, лекарственных препаратов и других веществ. Благодаря селекции удалось вывести микроорганизмы, которые вырабатывают нужные человеку вещества в количествах, в десятки, сотни раз, превышающие потребности самих организмов. С помощью микроорганизмов получают лизин(аминокислоту, не образующуюся в организме животных; ее добавляют в растительную пищу) органические кислоты (уксусную, лимонную, молочную и др.), витамины, антибиотики и т.д..

Клеточная инженерия - выращивание клеток вне организма на специальных питательных средах, где они растут и размножаются, образую культуру ткани. Из клеток животных нельзя вырастить организм, а из растительных можно. Так получают и размножают ценные сорта растений. Клеточная инженерия позволяет проводить гибридизацию (слияние) как половых, так и соматических клеток. Гибридизация половых клеток позволяет проводить оплодотворение «в пробирке» и имплантацию оплодотворенной яйцеклетки в материнский организм. Гибридизация соматических клеток делает возможным создание новых сортов растений, обладающих полезными признаками и устойчивых к неблагоприятным факторам внешней среды.

Генная инженерия – искусственная перестройка генома. Позволяет встраивать в геном организма одного вида гены другого вида.

Сегодня биотехнология занимает передний край научно-технического прогресса. Она обещает коренным образом изменить способы решения кардинальных проблем здравоохранения, охраны окружающей среды, многих сфер промышленного производства, обеспечения общества продовольствием. Зарождается космическая биотехнология.