Лекции
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 5.00 (1 Голос)

Биотехнология (от лат. bios – жизнь, technos – архитектура, искусство logos – наука) — новая отрасль науки и производства, основанная на использовании биологических процессов и объектов для производства экономически важных веществ и создания высокопродуктивных сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов в буквальном смысле слова биотехнология — это "биология + технология", то есть использование фундаментальных биологических знаний в практической деятельности, направленной на производство лекарственных препаратов, ферментов, белков, красителей, витаминов и других биологически активных соединений, генетическом конструировании организмов и т.д. [Сассон, 1987]. Современная биотехнология основывается на основных достижениях биохимии, микробиологии, генетики, молекулярной биологии, клеточной биологии, экологии и других биологических и технических наук. Основными направлениями биотехнологии являются: промышленная микробиология, биотехнология производства ферментов и фармацевтических препаратов, биотехнология переработки отходов и вторичных продуктов, биотехнология обогащения руд, биотехнология производства этанола (метанола) и биогаза, технология рекомбинантных ДНК, получение гибридов и клональная биотехнология. В биотехнологии, как комплексной науке, по объектам исследования можно выделить три больших раздела: биотехнология растений, биотехнология животных и биотехнология микроорганизмов [Герасименко, 1989]. Исторически биотехнология возникла на основе традиционных микробиологических производств, поскольку большинство подобных “технологий” необдуманно применялись еще в древности при получении вина, пива, хлеба и тому подобное. Дальнейшее развитие этих традиционных биопроизводств было связано с достижениями в биохимии и других науках биологического цикла. Так, благодаря стремительному прогрессу вирусологии (в исследованиях бактериофагов), бактериологии (углубленному изучению физиологии, генетики и молекулярной биологии кишечной палочки, а также изучению плазмид), молекулярной генетики (установление генетического кода) и энзимологии (открытие ферментов рестрикции) были накоплены знания и разработаны методы генной инженерии [Герасименко, 1989]. В 1953 году Сэнгер установил полную структуру белка инсулина, а Уотсон и крик доказали двойную структуру молекулы ДНК. В 1963 году Ниренберг расшифровал генетический код и доказал его универсальность как для бактерий, так и для высших организмов и человека. В 60-ых годах вследствие усовершенствования аналитических методов, предложенных Сенгером, и установления в 1967 году Эдманом и Беггом закономерностей процесса деградации белков появилась возможность автоматически определять структуру белков. В 1978 году были установлены последовательности более чем для 500 белков. Был составлен электронный атлас белков [Rosnay, 1981-Сассон, 1987]. Процесс аналитического определения структуры продолжает совершенствоваться. В 1963 году на основе исследований Мэрифилда были созданы первые приборы, благодаря которым стал возможным автоматизированный синтез полипептидов на основе структуры ДНК. В 1980 году Итакура создал первый синтезатор генов на основе известной структуры белков [Сассон, 1987]. Таким образом, развитие биологических знаний является результатом технического прогресса, в то время как биологическая наука, обогащенная достижениями энзимологии и генетики, может создать систему взаимосвязанных областей биотехнологии. Преимуществом этих отраслей будет то, что в их основе будет лежать функционирование природных систем, метаболические механизмы которых будут подчинены интересам человечества.