Основы биотехнологии и ее научно-производственная база
Созданы растения риса, в эндосперме которого повышено содержание провитамина А. Испытаны трансгенные растения табака, в которых уровень никотина в десятки раз меньше. В 2004 г. под трансгенными культурами был занят 81 млн., га, в то время как в 1996 г они высевались на площади в 1,7 млн. га.
Достигнуты заметные успехи в использовании растений для продукции белков человека: картофель - лактоферрин, рис - α1-антитряпсин, и α -интерферон, табак - эритропоэтин. В 1989 г. А. Хиаггг с соавторами создали трансгенный табак, производящий моноклональные антитела Ig G1. Ведутся работы по созданию трансгенных растений, которые могут быть использованы в качестве «съедобных вакцин» для производства протективных антигенных белков инфекционных агентов.
Таким образом, в будущем возможен перенос в геном сельскохозяйственных животных генов, обусловливающих повышение оплаты корма, его использования и переваривания, скорости роста, молочной продуктивности, настрига шерсти, резистентности к болезням, эмбриональной жизнеспособности, плодовитости и т. д.
Перспективно использование биотехнологии в эмбриогенетике сельскохозяйственных животных. Все более широко используются в стране методы трансплантации ранних эмбрионов, совершенствуются методы стимуляции репродуктивных функций маток.
По мнению Б. Глика и Дж. Пастернака (2002), молекулярная биотехнология в будущем позволит человеку достичь успехов в самых разных направлениях:
1. Точно диагностировать, профилактировать и лечить многие инфекционные и генетические заболевания.
2. Увеличить урожайность сельскохозяйственных культур путем создания сортов растений, устойчивых к вредителям, грибковым и вирусным инфекциям и вредным воздействиям факторов окружающей среды.
3. Создать микроорганизмы, продуцирующие различные химические соединения, антибиотики, полимеры, ферменты.
4. Вывести высокопродуктивные породы животных, устойчивые к болезням с наследственной предрасположенностью, с низким генетическим грузом.
5. Перерабатывать отходы, загрязняющие окружающую среду.
В то же время авторы обращают внимание на ряд проблем и вопросов, которые необходимо решить:
1. Будут ли организмы, полученные методами генной инженерии, оказывать вредное воздействие на человека и другие живые организмы и окружающую среду?
2. Приведет ли создание и широкое использование модифицированных организмов к уменьшению генетического разнообразия?
3. Имеем ли мы право изменять генетическую природу человека, используя генно-инженерные методы?
4. Следует ли патентовать животных, полученных генноинженерными методами?
5. Не нанесет ли использование молекулярной биотехнологии ущерб традиционному сельскому хозяйству?
6. Не приведет ли стремление к максимальной прибыли к тому, что преимуществами молекулярной технологии буду пользоваться только состоятельные люди?
7. Будут ли нарушены права человека на неприкосновенность частной жизни при использовании новых диагностических методов?
Эти и другие проблемы возникают при широком использовании результатов биотехнологии. Тем не менее, оптимизм в среде ученых и населения постоянно растет, поэтому еще в отчете Отдела по оценкам новых технологий США за 1987 г. сказано: «Молекулярная биотехнология ознаменовала собой еще одну революцию в науке, которая могла бы изменить жизнь и будущее . людей так же радикально, как это сделала промышленная революция два века назад и компьютерная революция в наши дни. Возможность целенаправленного манипулирования генетическим материалом…обещает великие перемены в нашей жизни».18
Заключение
Биотехнология возникла на стыке микробиологии, биохимии и биофизики, генетики и цитологии, биоорганической химии и молекулярной биологии, иммунологии и молекулярной генетики. Методы биотехнологии могут применяться на следующих уровнях: молекулярном (манипуляция с отдельными частями гена), генном, хромосомном, уровне плазмид, клеточном, тканевом, организменном и популяционном.
Биотехнология - наука об использовании живых организмов, биологических процессов и систем в производстве, включая превращение различных видов сырья в продукты.
В настоящее время в мире существует более 3000 биотехнологических компаний. В 2004 г. в мире было произведено биотехнологической продукции более чем на 40 млрд. долларов. 19
Развитие биотехнологии связано с усовершенствованием техники научных исследований. Сложные современные приборы позволили установить строение нуклеиновых кислот, вскрыть их значение в явлениях наследственности и расшифровать генетический код, выявить этапы биосинтеза белка. Без учета этих достижений в настоящее время немыслима полноценная деятельность человека во многих сферах науки и производства: в биологии, медицине, сельском хозяйстве.
Обнаружение связей между строением генов и белков привело к созданию молекулярной генетики. Интенсивно развивается иммуногенетика, изучающая генетические основы иммунных реакций организма. Выявлена генетическая основа многих заболеваний человека или предрасположенности к ним. Такие сведения помогают специалистам в области медицинской генетики установить точную причину заболевания и разработать меры профилактики и лечения людей. 20
Список литературы:
1) А.А. Жученко, Ю.Л. Гужов, В.А. Пухальский, «Генетика», Москва, «КолосС» 2003
2) В.Л.Петухов, О.С.Короткевич, С.Ж. Стамбеков, «Генетика» Новосибирск, 2007 год.
3) А.В. Бакай, И.И. Кочиш, Г.Г. Скрипниченко, «Генетика», Москва «КолосС», 2006 год.
4) Е.П. Карманова, А.Е. Болгов, «Практикум по генетике», Петрозаводск 2004
5) В.А. Пухальский «Введение в генетику», Москва «КолосС» 2007
6) Е.К. Меркурьева, З.В. Абрамова, А.В. Бакай, И.И. Кочиш, «Генетика» 1991
7) Б.В. Захаров, С.Г. Мамонтов, Н.И. Сонин, «Общая биология» 10-11 класс, Москва 2004 год.
[1] - Н.А.Кузьмина, «Основы биотехнологии», учебное пособие для студентов биологического факультета, Омский государственный университет.
[2] - В.Л.Петухов, О.С.Короткевич, С.Ж. Стамбеков, «Генетика» - Новосибирск, 2007 год.
[3] -А.В. Бакай, И.И. Кочиш, Г.Г. Скрипниченко, «Генетика», Москва «КолосС», 2006 год.
5 - А.А. Жученко, Ю.Л. Гужов, В.А. Пухальский, «Генетика», Москва, «КолосС» 2003
6 - В.Л.Петухов, О.С.Короткевич, С.Ж. Стамбеков, «Генетика» - Новосибирск, 2007 год.
7 - А.В. Бакай, И.И. Кочиш, Г.Г. Скрипниченко, «Генетика», Москва «КолосС», 2006 год.
8 - В.Л.Петухов, О.С.Короткевич, С.Ж. Стамбеков, «Генетика» - Новосибирск, 2007 год.
9 - В.Л.Петухов, О.С.Короткевич, С.Ж. Стамбеков, «Генетика» - Новосибирск, 2007 год.
10 - Е.П. Карманова, А.Е. Болгов, «Практикум по генетике», Петрозаводск 2004
11 - А.В. Бакай, И.И. Кочиш, Г.Г. Скрипниченко, «Генетика», Москва «КолосС», 2006 год
12 - В.А. Пухальский «Введение в генетику», Москва «КолосС» 2007
13 – Е.К. Меркурьева, З.В. Абрамова, А.В. Бакай, И.И. Кочиш, «Генетика» 1991
14 - А.А. Жученко, Ю.Л. Гужов, В.А. Пухальский, «Генетика», Москва, «КолосС» 2003