ОСНОВНІ НАПРЯМИ БІОТЕХНОЛОГЇЇ
Довідник з біології
ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ
ОСНОВИ СЕЛЕКЦІЇ
ОСНОВНІ НАПРЯМИ БІОТЕХНОЛОГЇЇ
Біотехнологія (від біо., грец. techne – мистецтво, майстерність і…логія) – використовування людиною живих організмів і біологічних процесів для промислового отримання продуктів.
Значну роль у житті людини відіграють мікроорганізми, оскільки вони здатні проводити життєво важливі продукти: амінокислоти, білки, антибіотики, ферменти, спирти, гормони, полісахариди, бактерійні добрива. Термін “біотехнологія” отримав широке розповсюдження
Природні штами мікроорганізмів в основному низькопродуктивні. Тому в мікробіологічній промисловості застосовують селекційні методи: індукований мутагенез і штучний добір. Для отримання мутацій використовують ультрафіолетове
Мікроорганізми відрізняються трьома характерними особливостями, важливими для виробництва: 1) містять менше генів, ніж клітини високоорганізованих видів; 2) дуже швидко розмножуються; 3) їх геном гаплоїдний, що дозволяє виявлятися фенотипово будь-якої мутації вже в першому поколінні.
Особливо інтенсивно почала розвиватися мікробіологічна промисловість останнім часом. Як поживне середовище для бактерій почали використовуватися нехарчові продукти: рідкі парафіни нафти, синтетичні спирти, відходи деревообробної промисловості тощо. Одержувані таким шляхом білково-вітамінні препарати дозволяють розв’язати проблему нестачі кормового білка і підвищити продуктивність тваринництва. Крім того, мікробіологічна промисловість виробляє ферменти, антибіотики, гормони, амінокислоти й інші лікувальні препарати, необхідні людині.
Для створення нових штамів мікроорганізмів останнім часом застосовують генну інженерію – конструювання нових генетичних структур за наміченим наперед планом. Виникнення генної інженерії стало можливим завдяки розвитку молекулярної біології, генетики, біохімії і мікробіології. Генна інженерія включає три основні етапи: 1) отримання потрібного гена (виділення природного або штучний його синтез); 2) включення цього гена в молекулу ДНК-переносника – отримання рекомбінантної молекули ДНК; 3) введення рекомбінантної ДНК в бактерійну клітину, де вона вбудовується в генетичний апарат. На основі генної інженерії можна налагодити промислове виробництво вітамінів, амінокислот, ферментів, гормонів тощо. У даний час вже освоєно промислове виробництво білка інсуліну (гормону підшлункової залози для лікування діабету) і інтерферонів – білків, які пригнічують розмноження вірусів.
Генна інженерія дозволяє конструювати і еукаріотичні клітини з новою генетичною програмою. У даний час одержують гібриди соматичних клітин різних видів і навіть тварин і рослин. Створені рослини, здатні засвоювати атмосферний азот, що в майбутньому не тільки збагатить рослинну їжу білками, але зробить непотрібним застосування азотміських добрив і сприятливо позначиться на чистоті навколишнього середовища.
Біотехнологія – один з провідних напрямів сучасної біології. У майбутньому генна інженерія допоможе людству позбутися низки спадкових хвороб.
