Perkataan BIOTEKNOLOGIS berasal daripada gabungan perkataan Yunani "bios"- kehidupan, "teknologi"- ketukangan, seni dan "logo"- mengajar. Ini mencerminkan sepenuhnya aktiviti ahli bioteknologi. Profesion ini sesuai untuk mereka yang berminat dalam fizik, matematik, kimia dan biologi (lihat memilih profesion berdasarkan minat dalam mata pelajaran sekolah).

Pakar bioteknologi mahir menggunakan organisma biologi hidup, sistem dan proses mereka, menggunakan kaedah saintifik kejuruteraan genetik, dengan tujuan mencipta jenis baru produk, tumbuhan, vitamin, ubat-ubatan, serta meningkatkan sifat spesies sedia ada dalam persekitaran tumbuhan dan haiwan, tahan terhadap kesan buruk keadaan iklim, perosak dan penyakit. Dalam bidang perubatan, ahli bioteknologi memainkan peranan yang tidak ternilai dalam penciptaan ubat baru untuk diagnosis awal dan kejayaan rawatan penyakit yang paling kompleks.

Seperti mana-mana sains, bioteknologi sentiasa berkembang, mencapai tahap yang tidak pernah berlaku sebelum ini. Jadi, dalam dekad lepas ia secara semula jadi mencapai tahap pengklonan dan mencapai kejayaan tertentu dalam bidang ini. Pengklonan organ penting manusia (hati, buah pinggang) memberi peluang untuk rawatan, pemulihan sepenuhnya dan meningkatkan kualiti hidup orang di seluruh dunia.

Bioteknologi sebagai sains berada di persimpangan biologi selular dan molekul, genetik molekul, biokimia dan kimia bioorganik.

Ciri tersendiri pembangunan bioteknologi pada abad ke-21, sebagai tambahan kepada pertumbuhan pesatnya sebagai sains gunaan, ialah ia menembusi semua bidang kehidupan manusia, menyumbang kepada pembangunan berkesan semua sektor ekonomi. Akhirnya, semua ini menyumbang kepada pertumbuhan ekonomi dan sosial negara. Perancangan rasional dan pengurusan pencapaian bioteknologi boleh menyelesaikan masalah penting bagi Rusia seperti pembangunan wilayah kosong dan pekerjaan penduduk. Ini akan menjadi mungkin jika kita menggunakan pencapaian sains sebagai alat perindustrian untuk mewujudkan industri kecil di kawasan luar bandar.

Kemajuan keseluruhan manusia berhutang banyak kepada pembangunan bioteknologi. Tetapi sebaliknya, adalah betul dipercayai bahawa jika kita membenarkan penyebaran produk yang diubah suai secara genetik yang tidak terkawal, ini boleh menyumbang kepada gangguan keseimbangan biologi dalam alam semula jadi dan akhirnya menimbulkan ancaman kepada kesihatan manusia.

Ciri-ciri profesion

Tanggungjawab fungsional ahli bioteknologi bergantung kepada industri di mana dia bekerja.

Bekerja dalam industri farmaseutikal melibatkan:

• penyertaan dalam pembangunan komposisi dan teknologi pengeluaran ubat atau bahan tambahan makanan;
• penyertaan dalam pelaksanaan peralatan teknologi baru;
• menguji teknologi baharu dalam pengeluaran;
• bekerja untuk menambah baik teknologi yang dibangunkan;
• penyertaan dalam pemilihan peralatan, bahan dan bahan mentah untuk teknologi baharu;
• memantau pelaksanaan yang betul bagi operasi teknologi tambahan;
• penyertaan dalam pembangunan penunjuk teknikal dan ekonomi (TEI) untuk ubat-ubatan;
• semakan semula kerana penggantian komponen individu atau perubahan dalam teknologi;
• penyelenggaraan tepat pada masanya dokumentasi dan pelaporan yang diperlukan.

Kerja penyelidikan melibatkan penyelidikan, perkembangan metodologi dan penemuan dalam bidang kejuruteraan genetik dan sel.

Kerja ahli bioteknologi dalam bidang yang penting seperti keselamatan persekitaran memikul tanggungjawab berikut:

• rawatan biologi air sisa dan kawasan tercemar;
• mengitar semula sisa isi rumah dan industri.

Bekerja di institusi pendidikan melibatkan pengajaran biologi dan disiplin yang berkaitan.

Dalam mana-mana bidang, kerja ahli bioteknologi adalah kreatif, saintifik dan penyelidikan, dan, sudah tentu, menarik dan perlu untuk masyarakat.

Kebaikan dan keburukan profesion

kebaikan

Pakar bioteknologi amat diperlukan pada masa ini, dan pada masa hadapan mereka akan mendapat permintaan yang lebih, kerana bioteknologi adalah profesion masa depan dan ia akan mengalami perkembangan pesat. Pada masa akan datang, profesion ahli bioteknologi akan mendapat permintaan dalam sektor lain aktiviti manusia yang belum wujud lagi atau baru di peringkat awal.

Kelebihannya termasuk prestij profesion dan kekaburannya, iaitu kemungkinan pekerjaan dalam profesion berkaitan dalam kebanyakan masa. pelbagai organisasi(lihat tempat kerja) sebagai bioengineer genetik, jurutera bioproses, bioteknologi lipid, bioteknologi protein, bioteknologi farmaseutikal, bioengineer sel dan tisu.

Ahli bioteknologi bekerja rapat dengan institut penyelidikan asing. Para saintis Rusia mendapat permintaan tinggi, jadi mungkin untuk membuat kerjaya yang baik di luar negara.

Minus

Sikap negatif orang ramai dan sebahagian daripada dunia saintifik terhadap produk kejuruteraan genetik tidak selalu wajar.

Tempat kerja

• syarikat farmaseutikal;
• pengeluaran minyak wangi;
• firma dan syarikat pengeluaran makanan;
• perusahaan kompleks agroindustri;
• institut penyelidikan dan makmal;
• perusahaan bioteknologi;
• syarikat dalam bidang angkasawan dan robotik.

Kualiti penting

• fikiran analitikal;
• pengetahuan luas;
• rasa ingin tahu;
• pemikiran di luar kotak;
• pemerhatian;
• kesabaran;
• tanggungjawab;
• panggilan Kewajipan;
• keazaman.

Latihan bioteknologi

Dalam kursus ini, anda boleh mendapatkan profesion ahli mikrobiologi dalam 3 bulan dan 15,000 rubel:
- Salah satu yang paling harga mampu milik di Rusia;
- Diploma latihan semula profesional dalam bentuk yang ditetapkan;
— Latihan dalam format jarak sepenuhnya;
- Terbesar institusi pendidikan tambahan prof. pendidikan di Rusia.

Gaji

Gaji setakat 03/04/2019

Rusia 21000—60000 ₽

Moscow 35000—150000 ₽

Langkah dan prospek kerjaya

Ahli bioteknologi boleh bekerja sebagai ahli biokimia, ahli biologi, ahli virologi atau ahli mikrobiologi. Pakar baru, sebagai peraturan, mencari pekerjaan sebagai pembantu makmal analisis kimia di syarikat farmaseutikal atau perusahaan industri makanan. Anda boleh bekerja sebagai penyelia pengeluaran di kilang ubat dan pemakanan tambahan. Kerjaya boleh dibuat secara menegak, meningkatkan tahap profesional dan, dengan itu, pangkat jawatan, sehingga pengurus pengeluaran. Bekerja di institut penyelidikan, sambil berusaha untuk penemuan saintifik, anda boleh membuat kerjaya dalam dunia saintifik.

Ahli bioteknologi terkenal

Yu.A. Ovchinnikov adalah salah seorang saintis paling terkenal dalam bioteknologi, seorang saintis terkemuka dalam bidang biologi membran. Pengarang ramai karya ilmiah(lebih daripada 500), termasuk "Kimia bioorganik", "Kompleks aktif membran". Persatuan Bioteknologi Rusia yang dinamakan sempena namanya dinamakan sempena namanya. Yu.A. Ovchinnikova.

Berita kejuruteraan transgenik. Para saintis melintasi burung nuri dan tebu. Sekarang gula itu sendiri memberitahu anda berapa banyak yang perlu dimasukkan ke dalam teh anda.

Sejarah kemunculan bioteknologi sebagai sains:

Pada zaman yang paling kuno, orang, tanpa menyedarinya, menggunakan bioteknologi dalam membakar roti, dalam pengeluaran wain dan produk tenusu.

Asas saintifik untuk semua proses sedemikian telah disediakan oleh L. Pasteur pada abad ke-19, membuktikan bahawa proses penapaian disebabkan oleh mikroorganisma. Tetapi dalam bentuk moden Bioteknologi sebagai sains tidak timbul serta-merta, tetapi melalui beberapa peringkat:

1. Pada 40-50-an abad kedua puluh, sebagai hasil daripada biosintesis penisilin, industri mikrobiologi telah dicipta.
2. Pada tahun 60-70an, kejuruteraan sel berkembang.
3. Pada tahun 1972, penciptaan molekul DNA hibrid pertama "in vitro" di Amerika Syarikat membawa kepada kemunculan kejuruteraan genetik. Selepas ini, ia menjadi mungkin untuk sengaja mengubah struktur genetik organisma hidup. Pada tahun 70-an, istilah "bioteknologi" itu sendiri timbul.

Penampilan secara beransur-ansur bioteknologi menentukan hubungannya yang tidak dapat dipisahkan dengan biologi selular dan molekul, biokimia, genetik molekul dan kimia bioorganik.

Disiplin yang mengkaji bagaimana organisma digunakan untuk menyelesaikan masalah teknologi ialah bioteknologi. Ringkasnya, ia adalah sains yang mengkaji organisma hidup untuk mencari cara baru untuk memenuhi keperluan manusia. Contohnya, kejuruteraan genetik atau pengklonan ialah disiplin baharu yang menggunakan kedua-dua organisma dan teknologi komputer terkini dengan aktiviti yang sama.

Bioteknologi: secara ringkas

Selalunya konsep "bioteknologi" dikelirukan dengan kejuruteraan genetik, yang timbul pada abad ke-20-21, tetapi bioteknologi merujuk kepada kekhususan kerja yang lebih luas. Bioteknologi pakar dalam mengubah suai tumbuhan dan haiwan melalui hibridisasi dan pemilihan buatan untuk keperluan manusia.

Disiplin ini telah memberi peluang kepada manusia untuk meningkatkan kualiti produk makanan, untuk meningkatkan jangka hayat dan produktiviti organisma hidup - itulah bioteknologi.

Sehingga 70-an abad yang lalu, istilah ini digunakan secara eksklusif dalam industri makanan dan pertanian. Sehingga tahun 1970-an, saintis mula menggunakan istilah "bioteknologi" dalam penyelidikan makmal, seperti membesarkan organisma hidup dalam tiub ujian atau mencipta DNA rekombinan. Disiplin ini berasaskan sains seperti genetik, biologi, biokimia, embriologi, serta robotik, kimia dan teknologi maklumat.

Berdasarkan pendekatan saintifik dan teknologi baru, kaedah bioteknologi telah dibangunkan, yang terdiri daripada dua kedudukan utama:

• Penanaman objek biologi secara besar-besaran dan mendalam dalam mod berterusan berkala.
• Membesar sel dan tisu di bawah keadaan khas.

Kaedah bioteknologi baharu memungkinkan untuk memanipulasi gen, mencipta organisma baharu, atau mengubah sifat sel hidup sedia ada. Ini memungkinkan untuk menggunakan potensi organisma secara lebih meluas dan memudahkan aktiviti ekonomi manusia.

Sejarah bioteknologi

Tidak kira betapa peliknya kedengarannya, bioteknologi mengambil asal-usulnya dari masa lalu, apabila orang baru mula terlibat dalam pembuatan wain, penaik dan kaedah memasak yang lain. Sebagai contoh, proses bioteknologi penapaian, di mana mikroorganisma mengambil bahagian secara aktif, telah diketahui semula dalam Babylon purba, di mana ia digunakan secara meluas.

Bioteknologi mula dianggap sebagai sains hanya pada awal abad ke-20. Pengasasnya ialah saintis Perancis, ahli mikrobiologi Louis Pasteur, dan istilah itu sendiri mula-mula diperkenalkan untuk digunakan oleh jurutera Hungary Karl Ereki (1917). Abad ke-20 ditandai dengan perkembangan pesat biologi molekul dan genetik, di mana pencapaian kimia dan fizik digunakan secara aktif. Salah satu peringkat utama penyelidikan ialah pembangunan kaedah untuk membiak sel hidup. Pada mulanya, hanya kulat dan bakteria mula ditanam untuk tujuan perindustrian, tetapi selepas beberapa dekad, saintis boleh mencipta sebarang sel, mengawal sepenuhnya perkembangan mereka.

Pada awal abad ke-20, industri penapaian dan mikrobiologi berkembang secara aktif. Pada masa ini, percubaan pertama dibuat untuk menubuhkan pengeluaran antibiotik. Pekatan makanan pertama sedang dibangunkan, dan tahap enzim dalam produk asal haiwan dan tumbuhan sedang dipantau. Pada tahun 1940, saintis berjaya mendapatkan antibiotik pertama - penisilin. Ini menjadi dorongan untuk pembangunan pengeluaran industri ubat-ubatan; seluruh cabang industri farmaseutikal muncul, yang mewakili salah satu sel bioteknologi moden.

Hari ini, bioteknologi digunakan dalam industri makanan, perubatan, pertanian dan banyak lagi bidang aktiviti manusia. Sehubungan itu, banyak arahan saintifik baharu dengan awalan "bio" telah muncul.

Kejuruteraan bio

Apabila ditanya apakah bioteknologi, majoriti penduduk pasti akan menjawab bahawa ia tidak lebih daripada kejuruteraan genetik. Ini sebahagiannya benar, tetapi kejuruteraan hanyalah sebahagian daripada disiplin bioteknologi yang luas.

Biokejuruteraan ialah satu disiplin yang aktiviti utamanya bertujuan untuk meningkatkan kesihatan manusia dengan menggabungkan pengetahuan dari bidang kejuruteraan, perubatan, biologi dan mengaplikasikannya dalam amalan. Nama penuh disiplin ini ialah kejuruteraan bioperubatan. Pengkhususan utamanya ialah menyelesaikan masalah perubatan. Penggunaan bioteknologi dalam bidang perubatan memungkinkan untuk memodelkan, membangunkan dan mengkaji bahan baharu, membangunkan farmaseutikal, dan juga menyelamatkan seseorang daripada penyakit kongenital yang disebarkan melalui DNA. Pakar dalam bidang ini boleh mencipta peranti dan peralatan untuk menjalankan prosedur baharu. Terima kasih kepada penggunaan bioteknologi dalam perubatan, sendi tiruan, perentak jantung, prostesis kulit, dan mesin jantung-paru-paru telah dibangunkan. Dengan bantuan teknologi komputer baharu, jurutera bio boleh mencipta protein dengan sifat baharu menggunakan simulasi komputer.

Bioperubatan dan farmakologi

Perkembangan bioteknologi telah memungkinkan untuk melihat perubatan dengan cara yang baru. Membangunkan asas teori tentang badan manusia, pakar dalam bidang ini mempunyai keupayaan untuk menggunakan nanoteknologi untuk mengubah sistem biologi. Perkembangan bioperubatan telah memberi dorongan kepada kemunculan nanomedicine, aktiviti utamanya adalah untuk memantau, membetulkan dan mereka bentuk sistem hidup di peringkat molekul. Contohnya, penghantaran ubat yang disasarkan. Tidak penghantaran ekspres dari farmasi ke rumah, dan pemindahan ubat terus ke sel badan yang berpenyakit.

Biofarmakologi juga sedang berkembang. Ia mengkaji kesan bahan asal biologi atau bioteknologi pada badan. Penyelidikan dalam bidang pengetahuan ini memberi tumpuan kepada kajian biofarmaseutikal dan pembangunan kaedah untuk penciptaannya. Dalam biofarmakologi, agen terapeutik diperoleh daripada sistem biologi hidup atau tisu badan.

Bioinformatik dan bionik

Tetapi bioteknologi bukan sahaja kajian tentang molekul tisu dan sel organisma hidup, ia juga merupakan aplikasi teknologi komputer. Oleh itu, bioinformatik berlaku. Ia termasuk satu set pendekatan seperti:

• Bioinformatik genomik. Iaitu, kaedah analisis komputer yang digunakan dalam genomik perbandingan.
• Bioinformatik struktur. Pembangunan program komputer, yang meramalkan struktur spatial protein.
• Pengiraan. Mencipta metodologi pengiraan yang boleh mengawal sistem biologi.

Dalam disiplin ini, kaedah matematik, pengkomputeran statistik dan sains komputer digunakan bersama dengan kaedah biologi. Sama seperti dalam biologi teknik sains komputer dan matematik digunakan, begitu juga dalam sains tepat hari ini mereka boleh menggunakan doktrin organisasi organisma hidup. Seperti dalam bionik. Ini adalah sains gunaan di mana peranti teknikal prinsip dan struktur alam hidup diaplikasikan. Kita boleh mengatakan bahawa ini adalah sejenis simbiosis biologi dan teknologi. Pendekatan disiplin dalam bionik melihat kedua-dua biologi dan teknologi dari perspektif baharu. Bionics dianggap serupa dan ciri tersendiri disiplin-disiplin ini. Disiplin ini mempunyai tiga subtipe - biologi, teori dan teknikal. Biologi biologi mengkaji proses yang berlaku dalam sistem biologi. Bionik teori membina model matematik biosistem. Dan bionik teknikal menggunakan perkembangan bionik teori untuk menyelesaikan pelbagai masalah.

Seperti yang anda lihat, pencapaian bioteknologi meluas dalam perubatan moden dan penjagaan kesihatan, tetapi ini hanyalah puncak gunung ais. Seperti yang telah disebutkan, bioteknologi mula berkembang dari saat seseorang mula menyediakan makanannya sendiri, dan selepas itu ia digunakan secara meluas dalam pertanian untuk menanam tanaman pembiakan baru dan membiak baka baru haiwan domestik.

Kejuruteraan sel

Salah satu teknik terpenting dalam bioteknologi ialah kejuruteraan genetik dan sel, yang memberi tumpuan kepada penciptaan sel baharu. Dengan bantuan alat ini, manusia telah dapat mencipta sel yang berdaya maju daripada elemen yang sama sekali berbeza kepunyaan pelbagai jenis. Oleh itu, satu set gen baru yang tidak wujud dalam alam semula jadi dicipta. Kejuruteraan genetik membolehkan seseorang memperoleh kualiti yang diingini daripada sel tumbuhan atau haiwan yang diubah suai.

Pencapaian kejuruteraan genetik dalam pertanian amat dihargai. Ini memungkinkan untuk menanam tumbuhan (atau haiwan) dengan kualiti yang lebih baik, yang dipanggil spesies terpilih. Aktiviti pembiakan adalah berdasarkan pemilihan haiwan atau tumbuhan dengan ciri-ciri yang baik. Organisma ini kemudiannya disilangkan dan hibrid diperolehi dengan gabungan ciri-ciri berguna yang diperlukan. Sudah tentu, segala-galanya kedengaran mudah dalam kata-kata, tetapi mendapatkan hibrid yang diingini agak sukar. Pada hakikatnya, adalah mungkin untuk mendapatkan organisma dengan hanya satu atau beberapa gen yang bermanfaat. Iaitu kepada bahan sumber hanya beberapa kualiti tambahan ditambah, tetapi ini membolehkan satu langkah besar dalam pembangunan pertanian.

Pemilihan dan bioteknologi telah membolehkan petani meningkatkan hasil, menjadikan buah-buahan lebih besar, lebih enak, dan yang paling penting, tahan terhadap fros. Pemilihan tidak memintas sektor ternakan. Setiap tahun baka baru haiwan domestik muncul, yang boleh menyediakan lebih banyak ternakan dan makanan.

Pencapaian

Para saintis membezakan tiga gelombang dalam penciptaan tumbuhan pembiakan:

1. Lewat 80an. Ketika itulah para saintis mula membiak tumbuhan yang tahan terhadap virus. Untuk melakukan ini, mereka mengambil satu gen daripada spesies yang boleh menahan penyakit, "memindahkan" ke dalam struktur DNA tumbuhan lain dan menjadikannya "berfungsi."
2. Awal tahun 2000an. Dalam tempoh ini, loji dengan ciri pengguna baharu mula dicipta. Contohnya, dengan kandungan minyak, vitamin, dll yang tinggi.
3. Hari-hari kita. Dalam 10 tahun akan datang, saintis merancang untuk membawa ke pasaran loji vaksin, loji ubat dan loji biorecovery yang akan menghasilkan komponen untuk plastik, pewarna, dsb.

Malah dalam penternakan, janji bioteknologi adalah menarik. Haiwan telah lama dicipta yang mempunyai gen transgenik, iaitu, mereka mempunyai beberapa jenis hormon berfungsi, contohnya hormon pertumbuhan. Tetapi ini hanyalah percubaan awal. Penyelidikan telah menghasilkan kambing transgenik yang boleh menghasilkan protein yang menghentikan pendarahan pada pesakit yang mengalami pembekuan darah yang lemah.

Pada akhir 90-an abad yang lalu, saintis Amerika mula bekerja rapat pada pengklonan sel embrio haiwan. Ini akan memungkinkan untuk menanam ternakan dalam tabung uji, tetapi buat masa ini kaedah ini masih perlu diperbaiki. Tetapi dalam xenotransplantasi (pemindahan organ dari satu spesies ke spesies lain), saintis dalam bidang bioteknologi gunaan telah mencapai kemajuan yang ketara. Sebagai contoh, babi dengan genom manusia boleh digunakan sebagai penderma, maka terdapat risiko penolakan yang minimum.

Bioteknologi makanan

Seperti yang telah disebutkan, kaedah penyelidikan bioteknologi pada mulanya digunakan dalam pembuatan makanan. Yoghurt, masam, bir, wain, produk roti adalah produk yang diperoleh menggunakan bioteknologi makanan. Segmen penyelidikan ini termasuk proses yang bertujuan untuk mengubah, menambah baik atau mencipta ciri khusus organisma hidup, khususnya bakteria. Pakar dalam bidang ilmu ini sedang membangunkan teknik baru untuk penghasilan pelbagai produk makanan. Mereka sedang mencari dan menambah baik mekanisme dan kaedah untuk penyediaan mereka.

Makanan yang dimakan oleh seseorang setiap hari haruslah kaya dengan vitamin, mineral dan asid amino. Bagaimanapun, setakat hari ini, menurut PBB, terdapat masalah untuk menyediakan makanan kepada orang ramai. Hampir separuh penduduk tidak mempunyai makanan yang mencukupi, 500 juta kelaparan, dan satu perempat daripada penduduk dunia makan makanan yang tidak berkualiti.

Hari ini terdapat 7.5 bilion orang yang tinggal di planet ini, dan jika anda tidak mengambilnya tindakan yang perlu untuk meningkatkan kualiti dan kuantiti produk makanan, jika ini tidak dilakukan, maka orang masuk negara membangun akan mengalami akibat yang buruk. Dan jika mungkin untuk menggantikan lipid, mineral, vitamin, antioksidan dengan produk bioteknologi makanan, maka hampir mustahil untuk menggantikan protein. Lebih daripada 14 juta tan protein setiap tahun tidak mencukupi untuk memenuhi keperluan manusia. Tetapi di sinilah bioteknologi datang untuk menyelamatkan. Pengeluaran protein moden adalah berdasarkan pembentukan tiruan gentian protein. Mereka diresapi dengan bahan yang diperlukan, bentuk yang diberikan, warna dan bau yang sesuai. Pendekatan ini memungkinkan untuk menggantikan hampir semua protein. Dan rasa dan rupa tidak berbeza dengan produk semula jadi.

Pengklonan

Bidang pengetahuan penting dalam bioteknologi moden ialah pengklonan. Selama beberapa dekad sekarang, saintis telah cuba mencipta keturunan yang sama tanpa menggunakan pembiakan seksual. Proses pengklonan harus menghasilkan organisma yang serupa dengan induk bukan sahaja dari segi rupa, tetapi juga dalam maklumat genetik.

Secara semula jadi, proses pengklonan adalah perkara biasa di kalangan sesetengah organisma hidup. Jika seseorang melahirkan kembar seiras, mereka boleh dianggap sebagai klon semula jadi.

Pengklonan pertama kali dilakukan pada tahun 1997, apabila biri-biri Dolly dicipta secara buatan. Dan sudah pada akhir abad kedua puluh, saintis mula bercakap tentang kemungkinan pengklonan manusia. Di samping itu, konsep pengklonan separa telah diterokai. Iaitu, adalah mungkin untuk mencipta semula bukan keseluruhan organisma, tetapi bahagian atau tisu individunya. Jika anda menambah baik kaedah ini, anda boleh mendapatkan "penderma yang ideal." Di samping itu, pengklonan akan membantu memelihara spesies haiwan yang jarang ditemui atau memulihkan populasi yang telah pupus.

Aspek akhlak

Walaupun asas-asas bioteknologi boleh memberi kesan yang menentukan kepada pembangunan semua manusia, ini pendekatan saintifik orang ramai bertindak balas dengan buruk. Sebilangan besar pemimpin agama moden (dan beberapa saintis) cuba memberi amaran kepada ahli bioteknologi supaya tidak terlalu terbawa-bawa dengan penyelidikan mereka. Ini amat meruncing apabila melibatkan isu kejuruteraan genetik, pengklonan dan pembiakan buatan.

Di satu pihak, bioteknologi seolah-olah menjadi bintang yang terang, impian dan harapan yang akan menjadi realiti di dunia baharu. Pada masa hadapan, sains ini akan memberi manusia banyak peluang baru. Ia akan menjadi mungkin untuk mengatasi penyakit maut, masalah fizikal akan dihapuskan, dan seseorang, lambat laun, akan dapat mencapai keabadian duniawi. Walaupun, sebaliknya, kumpulan gen mungkin dipengaruhi oleh penggunaan berterusan produk yang diubah suai secara genetik atau penampilan orang yang dicipta secara buatan. Akan ada masalah perubahan struktur sosial, dan berkemungkinan kita terpaksa berhadapan dengan tragedi fasisme perubatan.

Itulah bioteknologi. Sains yang boleh membawa prospek cemerlang kepada manusia dengan mencipta, mengubah atau memperbaiki sel, organisma hidup dan sistem. Dia akan dapat memberi seseorang badan baru, dan impian kehidupan kekal akan menjadi kenyataan. Tetapi anda perlu membayar harga yang agak mahal untuk ini.

Seperti yang diketahui, yang paling penemuan menarik berlaku di persimpangan bidang ilmu.

Salah satu yang paling arah yang menjanjikan Bioteknologi telah menjadi ciri yang menonjol dalam sains semula jadi hari ini, kemungkinan yang setakat ini telah dikaji agak kurang baik. Cawangan penting sains biologi ini mungkin menjadi asas kepada kejayaan teknologi dalam masa terdekat, memainkan peranan yang sama untuk abad ke-21 yang dimainkan oleh kimia dan elektronik untuk abad ke-20.

Bioteknologi - maksud perkataan

Dalam dekad kebelakangan ini perkataan "bioteknologi" semakin banyak ditemui di halaman media, dalam rancangan televisyen dan di Internet. Buat pertama kalinya, orang mula bercakap tentang bioteknologi pada pertengahan 70-an abad kedua puluh berkaitan dengan kaedah baru untuk pengeluaran bahan perubatan - bahan mentah untuk ubat yang dihasilkan oleh industri farmaseutikal. Sejak itu, bioteknologi telah meluaskan skopnya dengan ketara.

Hari ini, apabila kita bercakap tentang bioteknologi, kita maksudkan kaedah untuk menghasilkan bahan dan produk yang kita perlukan menggunakan organisma hidup, sel yang dikultur dalam persekitaran buatan, dan pelbagai proses biologi. hidup masa ini Objek bioteknologi paling kerap adalah mikroorganisma, serta sel haiwan atau tumbuhan individu.

Contoh bioteknologi yang paling mudah ialah pengeluaran produk susu yang ditapai - kefir, keju kotej, dan lain-lain - menggunakan kultur bakteria susu yang ditapai. Anda juga boleh ingat tentang membakar roti yis menggunakan yis tukang roti. Bioteknologi ini telah diketahui oleh manusia selama berabad-abad, tetapi hari ini ahli biologi menggunakan teknik yang lebih kompleks untuk mengatur proses yang kita perlukan.

Mengapakah bioteknologi diperlukan?

Dalam mana-mana industri anda boleh mencapai hasil yang diinginkan cara yang berbeza, tetapi selalunya penyelesaian bioteknologi kepada masalah yang dikemukakan kepada saintis ternyata paling berkesan, menjimatkan dan selamat. Sebagai contoh, untuk mengukir inskripsi pada marmar, tukang batu yang berkelayakan mesti bekerja selama beberapa minggu.

Walau bagaimanapun, di Yunani Purba, sejenis siput digunakan untuk membuat inskripsi, yang lendirnya sangat berasid. Seperti yang anda tahu, marmar adalah batu kapur yang telah dihablurkan. Merangkak di sepanjang permukaan batu, siput, dengan lendirnya, membakar lubang di dalamnya, dan tuannya hanya boleh mengarahkan moluska ke arah yang betul untuk mendapatkan inskripsi yang dikehendaki dengan cepat dan mudah.

Contoh bioteknologi termudah ini dengan sempurna menggambarkan semua kelebihan kaedah biologi. Proses biokimia tidak memerlukan suhu dan tekanan yang tinggi, tidak mencemarkan alam sekitar dan selalunya jauh lebih murah cara tradisional. Oleh itu, bioteknologi hari ini digunakan secara aktif untuk pengayaan pelbagai bijih dan pengekstrakan logam nadir. Fungsi agen pengayaan dilakukan oleh mikroorganisma yang menyerap logam yang diperlukan dan mengumpulnya dalam tisu mereka, dan kemudian mati, membentuk sedimen padat yang tidak lagi sukar untuk mengekstrak unsur yang diperlukan.


Bioteknologi memungkinkan untuk memproses bijih yang sangat miskin, mengekstrak logam yang diperlukan dengan ketepatan yang tinggi dan tanpa kos tambahan.

Proses yang sama digunakan untuk pembersihan yang berkesan longkang. Jika anda menggunakan penapisan, maka loji rawatan air sisa akan menjadi sangat mahal. Strain bakteria yang dibiakkan khas mengekstrak logam berat, memproses dan menjadikan produk petroleum selamat. Pembersihan air sisa tidak memerlukan kos: cukup untuk menuangkan air sisa ke dalam bah dan memperkenalkan jenis mikroorganisma yang diperlukan di sana, dan kemudian tunggu sehingga air bersih.

Tetapi selalunya bioteknologi digunakan untuk menghasilkan pelbagai ubat. Dengan bantuannya, ratusan atau bahkan ribuan item dan kumpulan ubat dihasilkan: antibiotik, serum, pelbagai vaksin, dll. Kumpulan ubat yang berasingan adalah bahan tambahan makanan - asid amino, protein, dll.

Bidang aplikasi bioteknologi

Pada masa ini, bioteknologi paling aktif bekerja dalam bidang berikut:

— pengeluaran produk makanan secara kualitatif baharu;

— pembangunan dan pengeluaran ubat-ubatan yang meningkatkan kecekapan pertanian;

— pembangunan dan pengeluaran ubat-ubatan, vaksin, makanan tambahan;

— bioteknologi untuk industri perlombongan dan sfera domestik;

— pengeluaran ubat diagnostik dan reagen;

— bioteknologi untuk membersihkan alam sekitar daripada pencemaran antropogenik.

Masih terdapat banyak bidang di mana penggunaan bioteknologi boleh dilakukan dalam masa terdekat atau jauh.

Arah bioteknologi

Menggunakan organisma hidup untuk tujuan mereka sendiri, orang hari ini boleh mengekstrak bahan yang diperlukan, memproses bahan buangan baja yang berguna, merawat pelbagai penyakit dan banyak lagi. Bidang bioteknologi berikut sedang berkembang paling aktif.

— Sintesis mikrobiologi– penghasilan bahan dan bahan yang diperlukan menggunakan mikroorganisma. Sudah hari ini, kaedah ini digunakan dalam pengeluaran alkohol, enzim tidak bergerak dan beberapa bahan lain.

— Kejuruteraan genetik– sejenis "pembinaan" genom makhluk hidup untuk mendapatkan organisma dengan sifat tertentu. Kaedah kejuruteraan genetik telah merevolusikan pertanian secara literal dalam beberapa dekad kebelakangan ini, mencipta tanaman tanaman baharu yang sangat tahan terhadap fenomena luaran yang buruk.

— Bioteknologi angkasa– hala tuju yang kini di peringkat pembangunan awal. Penyelidikan sedang dijalankan mengenai aplikasi bioteknologi di angkasa, dan prospek untuk mendapatkan protein kristal dan bahan lain sedang diterokai.

— Biohidrometalurgi– pengekstrakan logam daripada bijih menggunakan mikroorganisma. Hasil daripada aktiviti bakteria, garam logam larut terbentuk, yang masuk ke dalam larutan dan kemudian diekstrak dan diproses dengan cara biasa.


Dalam masa terdekat, proses bioteknologi akan dapat menggantikan banyak industri yang kotor, menjadikan dunia di sekeliling kita lebih menarik, selamat dan selesa untuk didiami.

Hari ini, ahli bioteknologi menghadapi banyak masalah teknologi yang tidak dapat diselesaikan. Organisma biologi boleh diubah suai untuk memenuhi keperluan manusia menggunakan kaedah kejuruteraan selular dan genetik. Contohnya, tingkatkan kualiti produk, dapatkan jenis tumbuhan baharu dan ubah suai haiwan, berikan organisma hidup sifat yang diperlukan dan cipta ubat baharu menggunakan kejuruteraan genetik, pemilihan tiruan dan penghibridan.

Walau bagaimanapun, untuk bekerja sebagai ahli bioteknologi, anda perlu mengetahui bukan sahaja genetik, biologi molekul, biokimia, biologi sel, tetapi juga botani, kimia, matematik, teknologi maklumat, fizik dan banyak lagi. Secara kasarnya, ahli bioteknologi adalah jurutera dalam bidang sains semula jadi dan tepat. Ketua Pegawai Eksekutif Biocad bioteknologi inovatif Dmitry Morozov bercakap tentang profesion yang menarik ini dan masa depan bioteknologi.

Biocad ialah syarikat bioteknologi inovatif antarabangsa. Ia mempunyai pusat penyelidikan dan menjalankan kajian praklinikal dan klinikal farmaseutikalnya sendiri. Jabatan Penyelidikan Lanjutan Biocad terlibat dalam pembangunan ubat terapi gen dan sel termaju, serta pencarian dan analisis laluan isyarat, corak dan sasaran yang membolehkan pembangunan perubatan pencegahan.

Dmitry Morozov,

Ketua Pegawai Eksekutif Biocad

Apakah bioteknologi?

Bioteknologi ialah penggunaan sistem hidup, sel, dan organisma untuk keperluan praktikal manusia. Iaitu, kegunaan sains moden untuk memanipulasi objek hidup untuk mendapatkan beberapa faedah dan meningkatkan kehidupan manusia.

Bioteknologi dipacu oleh keperluan. Sebagai contoh, orang ramai pergi ke utara dan mempelajari geiser. Mereka faham bahawa mereka boleh mencari selama 10 tahun dan tidak menemui apa-apa. Tetapi mereka tetap melakukannya, kerana lambat laun mereka akan menemui beberapa bakteria yang akan memungkinkan untuk membuat biofuel murah menggunakan satu gen daripada bakteria ini. Satu cara atau yang lain, setiap orang, apabila terlibat dalam sains, berharap untuk menerapkannya (kecuali ahli fizik teori, walaupun, mungkin, mereka juga ingin terbang ke angkasa). Di Biocad kami menggunakan mikroorganisma untuk mencipta ubat-ubatan.

Terdapat banyak disiplin dalam bioteknologi, dan semua projek dan hala tuju yang berjaya dikaitkan dengan gabungannya.

Mereka mengatakan bahawa semua penemuan berlaku di persimpangan kepakaran yang berbeza: matematik, biologi - bioinformatik; biologi, kimia - biokimia; perubatan, sains komputer, biologi - informatika bioperubatan. Ini semua adalah blok berasingan yang diuruskan orang yang berbeza. Bioteknologi hari ini mungkin memberi perhatian yang paling kepada penciptaan ubat-ubatan jenis yang berbeza. Sebagai tambahan kepada hala tuju farmaseutikal bioteknologi, pertanian (memperbaiki sifat makanan), ekologi, tenaga (menghasilkan biofuel) dan sebagainya adalah menarik. Dan, sudah tentu, pada masa akan datang kita boleh memikirkan pembetulan manusia.

Kejuruteraan genetik dan bioteknologi

Kejuruteraan genetik menduduki tempat penting dalam bioteknologi. Ia digunakan secara meluas dalam penyelidikan, tetapi tidak perlu sama sekali menggunakan kaedahnya untuk mendapatkan sifat berguna daripada objek. Sebagai contoh, kita boleh memahami keanehan metabolisme badan: bagaimana ia hidup dalam habitat biasa dan apa yang akan berlaku jika kita memindahkannya ke habitat yang berbeza, dengan faktor pemakanan lain, ke dalam suasana yang berbeza - mungkin ini akan membantunya dalam berakhir, dan ini mungkin lebih cepat membiak. Tetapi ini bukan kejuruteraan genetik.

Bioteknologi ialah manipulasi pengetahuan yang wujud tentang sesuatu objek. Kejuruteraan genetik hanya memperluaskan julat kemungkinan, kombinasi yang berbeza, memungkinkan untuk melakukan manipulasi pada tahap molekul, dan oleh itu lebih tepat.

Bioteknologi sebenarnya telah wujud selagi pertanian. Dalam pertanian selalunya ada yang khusus tujuan praktikal- contohnya, membiak baka kuda cepat atau tumbuhan tahan sejuk. Orang ramai telah melakukan ini selama beratus-ratus tahun menggunakan pembiakan terpilih, yang sebenarnya merupakan kaedah pemilihan genetik.

Etika bioteknologi: bagaimana masyarakat melihat bioteknologi?

Orang ramai melihat inovasi dalam bioteknologi secara berbeza. Terdapat contoh negatif dan positif persepsi.

Yang negatif adalah, sebagai contoh, pendapat bahawa pengenalan perkara baru akan membawa kepada kemunculan virus yang akan merebak ke seluruh dunia dan yang tidak ada vaksin atau rawatan, dan wabak berkala dikaitkan dengan ini.

Di sisi positif, sebagai contoh, anda boleh mencipta virus yang mengubah warna mata buat sementara waktu. Secara beransur-ansur mereka menjadi warna mereka sendiri, dan titisan antibiotik boleh menjadikannya biru semula. Ia mempunyai sedikit kaitan dengan penjagaan kesihatan dalam erti kata tradisional, tetapi ia masih sejuk. Manipulasi sedemikian sudah boleh dilakukan secara teori, dan masyarakat melayan teknologi sedemikian secara positif dan dengan senyuman. Walau bagaimanapun, secara amnya, orang ramai takut untuk memperkenalkan teknologi baru. Dan untuk memperkenalkan sesuatu yang baru, adalah perlu untuk membincangkan di peringkat tertinggi isu-isu etika kesan tertentu ubat, dan ini biasanya mengambil masa yang lama.

Bioteknologi dalam Biocad: rawatan asid nukleik

Dua tahun lalu di Biocad kami membuka Jabatan Penyelidikan Lanjutan, matlamat utamanya ialah penciptaan produk perubatan terapi gen lanjutan. Istilah ini menggabungkan tiga kumpulan ubat yang tidak seperti semua ubat lain yang biasa kita gunakan.

Pertama, ini adalah ubat untuk terapi gen, kedua, ini adalah ubat berdasarkan manipulasi sel somatik dan stem manusia, dan ketiga, ini adalah ubat kejuruteraan tisu.

Tindakan ubat klasik adalah berdasarkan sama ada molekul kecil sifat kimia, atau sejenis protein, contohnya antibodi, yang boleh diperolehi dengan mudah menggunakan kaedah bioteknologi. Dalam perkembangan kita, bahan perubatan, iaitu, faktor aktif, adalah RNA atau DNA asid nukleik.

Ini adalah cara baru untuk mempengaruhi tubuh manusia. Arah ini mula berkembang pesat tidak lama dahulu, jadi ia masih dirawat dengan berhati-hati.

Bagaimana ubat terapi gen berfungsi

Perubatan kami ialah virus rekombinan, zarah nano berdasarkan virus, di dalamnya terdapat gen yang tidak dimiliki oleh orang yang sakit. Produk ini biasanya ditujukan kepada penyakit yang sukar dirawat (penyakit keturunan dengan manifestasi teruk termasuk kematian pada usia awal: distrofi, gangguan penglihatan, persepsi cahaya, kekurangan imun). Ini terutamanya penyakit monogenik di mana manifestasi penyakit itu disebabkan oleh kecacatan pada satu gen. Dalam kes sedemikian, mereka dilayan dengan baik. Di makmal, kami mencipta zarah virus terapeutik, dan pakar bioinformatika membantu kami memodelkan cara ia berfungsi.

Dalam kes penyakit poligenik, seperti kanser, teknik terapi gen boleh digunakan untuk mengubah suai sel sistem imun manusia untuk menghasilkan sel imun dengan kekhususan tinggi untuk sel tumor. Di makmal, saintis kami menjalankan kitaran penuh pembangunan kedua-dua jenis produk ini (dari idea kepada penciptaan prototaip yang sedia untuk diuji ke atas haiwan). Ini mungkin tidak berlaku di mana-mana di Rusia.

Penyelidikan Lanjutan dalam Bioteknologi

perubatan masa depan: Pembangunan jenis ubat baru

Jabatan kami dinamakan dengan analogi dengan Pejabat Bakal projek penyelidikan Amerika Syarikat (DARPA). Mereka cuba memperkenalkan pencapaian saintifik untuk meningkatkan keupayaan pertahanan negara - ini adalah penjanaan semula dipercepat, penderma universal, senjata, dll.

Mungkin dalam 5-10 tahun akan datang, terima kasih kepada kesalinghubungan sibernetik dan bioteknologi, ubat pintar sememangnya akan dicipta. Sebagai contoh, mencipta cip yang sangat kecil: ini adalah kapsul atau robot dengan zarah ubat, beredar dalam darah, dari mana, bergantung pada keadaan seseorang, bahan yang diperlukan akan disuntik ke dalam darah. Mereka melakukan sesuatu yang serupa, contohnya, di MIT. Sudah ada contoh yang berjaya: bergantung pada tahap glukosa, insulin dilepaskan ke dalam badan, yang meminimumkan tahap invasif prosedur rawatan. Seseorang memasukkan cip sekali, membuat suntikan, dan untuk masa yang lama terlupa bahawa dia perlu mengambil ubat itu.

Malah futuris terkenal Ray Kurzwell mengatakan bahawa orang akan mula hidup lebih lama dengan bantuan nanorobots menjelang 2025. Kemungkinan besar, dia bermaksud ubat yang akan melawan kanser.

Nanorobots- format baru ubat, kerana dari sudut pandangan bahan yang membentuk dadah, orang telah melakukan segala-galanya. Kami tidak boleh menawarkan apa-apa lagi - terdapat beberapa jenis sebatian kimia yang boleh digunakan untuk terapi. ini sama ada protein, molekul kecil, atau asid nukleik, yang kini turut digunakan.

Sudah tentu, bilangan pilihan yang tidak terhad boleh dibuat, tetapi ia mempunyai potensi aplikasi yang terhad, kerana ia berfungsi mengikut prinsip kimia am. Ia tidak mungkin lagi mempengaruhi sel dengan cara lain.

Oleh itu, pada masa hadapan, isu utama adalah penghantaran ketiga-tiga "blok" ini oleh nanorobots, yang akan membawa kepada kemunculan format terapeutik baru.

Sudah tentu, kebanyakan orang hanya mahu mengambil pil, tetapi tidak semua bahan perubatan boleh "dimasukkan ke dalamnya." Pilihan yang lebih mudah ialah kapsul. Lebih berkesan - suntikan dan suppositori. Dan jika terdapat beberapa kaedah rawatan universal, sebagai contoh, melekatkan sejenis cip dengan pekat dadah di bawah kulit, tetapi setahun sekali, saya fikir ramai yang akan melakukannya.

Gambar ihsan Biocad.

Diagnosis penyakit

Seseorang akan memerlukan pembangunan kaedah diagnostik invasif minimum supaya, secara kasarnya, setitik darah dapat dengan cepat menentukan keadaan seseorang: sama ada dia mempunyai kanser dan, jika ya, sama ada terdapat metastasis, jenis kanser, dll.

Sekarang ini boleh dilakukan untuk sejumlah mililiter darah menggunakan kaedah pemprosesan tinggi, tetapi buat masa ini ia agak mahal. Kami bergerak ke arah profil individu seseorang untuk mengetahui segala-galanya tentang diri kita hingga ke peringkat molekul. Seseorang akan memahami apa sebenarnya yang berlaku kepadanya pada masa ini.

Sesuatu seperti ini mungkin berlaku rangkaian sosial profil tempat semua data akan disimpan - contohnya, ekspresi gen untuk bulan lepas. Nampaknya segala-galanya mudah di sini, tetapi sebenarnya terdapat berbilion-bilion urutan, beratus-ratus gen dengan mutasi yang berbeza dengan pelbagai peringkat kepentingan. Oleh itu ia akan menjadi perlu kelas baru doktor teori yang akan dapat mentafsir jumlah data yang besar ini.

Penjanaan semula, kecerdasan buatan

Mungkin pada masa hadapan kita akan belajar untuk menjana semula tisu dan organ. Organ telah berkembang dari awal kepada saiz sebenar daripada sel terima kasih kepada percetakan 3D. Mereka juga cuba memulihkan saraf tunjang selepas kecederaan - dengan mencetak neuron di tapak kerosakan. Dalam erti kata lain, inokulasi seseorang dengan selnya sendiri, didarab dalam keadaan makmal.

Para saintis juga akan menggunakan lebih banyak kecerdasan buatan dan rangkaian saraf untuk mencipta ubat baharu. AI pembelajaran kendiri perlu mengumpul pengetahuan yang cukup sendiri untuk membolehkannya memberikan jawapan yang betul. Jika ini tidak dikawal, bencana mungkin berlaku, tetapi, sebaliknya, ia akan dapat membebaskan tangan penyelidik dengan ketara dan memberi peluang untuk menjana idea baharu, kerana AI akan mengambil alih semua prosedur rutin.

Adakah anda tahu apa itu bioteknologi? Anda mungkin pernah mendengar sesuatu tentang dia. Ini adalah cabang penting dalam biologi moden. Ia menjadi, seperti fizik, salah satu keutamaan utama dalam ekonomi dan sains dunia pada akhir abad ke-20. Setengah abad yang lalu, tiada siapa yang tahu apa itu bioteknologi. Walau bagaimanapun, asasnya diletakkan oleh seorang saintis yang hidup pada abad ke-19. Bioteknologi menerima dorongan kuat untuk pembangunan terima kasih kepada kerja penyelidik Perancis Louis Pasteur (hidup 1822-1895). Beliau adalah pengasas imunologi dan mikrobiologi moden.

Pada abad ke-20, genetik dan biologi molekul berkembang pesat menggunakan kemajuan dalam fizik dan kimia. Pada masa ini, hala tuju yang paling penting ialah pembangunan kaedah yang memungkinkan untuk memupuk sel haiwan dan tumbuhan.

Lonjakan penyelidikan

Tahun 1980-an menyaksikan lonjakan dalam penyelidikan bioteknologi. Pada masa ini, pendekatan metodologi dan metodologi baru telah dicipta, yang memastikan peralihan kepada penggunaan bioteknologi dalam sains dan amalan. Terdapat peluang untuk membuat keuntungan besar daripada ini.Menurut ramalan, barangan bioteknologi dijangka membentuk satu perempat daripada pengeluaran dunia pada awal abad baru.

Kerja yang dijalankan di negara kita

Perkembangan aktif bioteknologi berlaku pada masa ini di negara kita. Di Rusia, pengembangan kerja yang ketara dalam bidang ini dan pengenalan hasil mereka ke dalam pengeluaran juga dicapai pada tahun 1980-an. Di negara kita, dalam tempoh ini, program bioteknologi berskala kebangsaan pertama telah dibangunkan dan dilaksanakan. Pusat antara jabatan khas diwujudkan, ahli bioteknologi dilatih, jabatan diasaskan dan makmal dibentuk di universiti dan institusi penyelidikan.

Bioteknologi hari ini

Hari ini kita sangat terbiasa dengan perkataan ini sehingga hanya sedikit orang yang bertanya kepada diri mereka sendiri: "Apakah bioteknologi?" Sementara itu, mengenalinya dengan lebih terperinci tidaklah salah. Proses moden dalam bidang ini adalah berdasarkan kaedah menggunakan DNA rekombinan dan organel atau sel selular. Bioteknologi moden ialah sains teknologi kejuruteraan selular dan genetik serta kaedah mencipta dan menggunakan objek biologi genetik yang diubah untuk memperhebatkan pengeluaran atau mencipta jenis produk baharu. Terdapat tiga arah utama, yang sekarang akan kita bincangkan.

Bioteknologi perindustrian

Dalam arah ini, merah boleh dibezakan sebagai pelbagai. Ia dianggap sebagai bidang yang paling penting dalam aplikasi bioteknologi. Mereka memainkan peranan yang semakin penting dalam pembangunan ubat-ubatan (khususnya, untuk rawatan kanser). sangat penting bioteknologi juga mempunyai peranan dalam diagnostik. Ia digunakan, sebagai contoh, dalam penciptaan biosensor dan cip DNA. Di Austria, bioteknologi merah hari ini menikmati pengiktirafan yang sewajarnya. Malah ia dianggap sebagai enjin pembangunan untuk industri lain.

Mari kita beralih kepada jenis bioteknologi industri seterusnya. Ini adalah bioteknologi hijau. Ia digunakan semasa pemilihan dijalankan. Bioteknologi ini hari ini menyediakan kaedah khas dengan bantuan tindakan balas terhadap racun herba, virus, kulat, dan serangga dibangunkan. Semua ini juga sangat penting, anda akan bersetuju.

Kejuruteraan genetik amat penting kepada bidang bioteknologi hijau. Dengan bantuannya, prasyarat dicipta untuk pemindahan gen dari satu spesies tumbuhan kepada yang lain, dan dengan itu saintis boleh mempengaruhi pembangunan ciri dan sifat yang stabil.

Bioteknologi kelabu digunakan untuk melindungi alam sekitar. Kaedahnya digunakan untuk rawatan kumbahan, pemulihan tanah, pembersihan gas dan udara ekzos, dan kitar semula sisa.

Tetapi bukan itu sahaja. Terdapat juga bioteknologi putih, yang merangkumi skop penggunaan dalam industri kimia. Kaedah bioteknologi dalam dalam kes ini digunakan untuk keselamatan alam sekitar dan pengeluaran yang cekap enzim, antibiotik, asid amino, vitamin, dan alkohol.

Dan akhirnya, varieti terakhir. Bioteknologi biru berasaskan aplikasi teknikal pelbagai organisma, serta proses biologi marin. Dalam kes ini, tumpuan penyelidikan adalah pada organisma biologi yang mendiami Lautan Dunia.

Mari kita beralih ke arah seterusnya - kejuruteraan sel.

Kejuruteraan sel

Dia terlibat dalam menghasilkan hibrid, pengklonan, mengkaji mekanisme selular, sel "hibrid", dan melukis peta genetik. Permulaannya bermula pada tahun 1960-an, apabila kaedah hibridisasi muncul. Pada masa ini, kaedah penanaman telah pun diperbaiki, dan kaedah untuk pertumbuhan tisu juga telah muncul. Hibridisasi somatik, di mana kacukan dicipta tanpa penyertaan proses seksual, kini dijalankan dengan memupuk sel-sel garisan yang berbeza dari spesies yang sama atau menggunakan sel-sel spesies yang berbeza.

Hibridoma dan kepentingannya

Hibridoma, iaitu, kacukan antara limfosit ( sel biasa sistem imun) dan tumor, mempunyai sifat-sifat garisan sel ibu bapa. Mereka mampu, seperti sel-sel kanser, membahagikan selama-lamanya pada media tiruan nutrien (iaitu, mereka "abadi"), dan juga boleh, seperti limfosit, menghasilkan sel homogen dengan kekhususan tertentu. Antibodi ini digunakan dalam diagnostik dan tujuan perubatan, sebagai reagen sensitif untuk bahan organik, dsb.

Satu lagi bidang kejuruteraan sel ialah manipulasi sel yang tidak mempunyai nukleus, dengan nukleus bebas, serta dengan serpihan lain. Manipulasi ini datang untuk menggabungkan bahagian sel. Eksperimen serupa, bersama-sama dengan suntikan mikro pewarna atau kromosom ke dalam sel, dijalankan untuk mengetahui bagaimana sitoplasma dan nukleus mempengaruhi satu sama lain, faktor apa yang mengawal aktiviti gen tertentu, dsb.

Dengan menggabungkan sel-sel daripada embrio yang berbeza pada peringkat awal perkembangan, haiwan yang dipanggil mozek ditanam. Jika tidak, mereka dipanggil chimeras. Mereka terdiri daripada 2 jenis sel, berbeza dalam genotip. Melalui eksperimen ini, mereka mengetahui bagaimana pembezaan tisu dan sel berlaku semasa perkembangan badan.

Pengklonan

Bioteknologi moden tidak dapat difikirkan tanpa pengklonan. Eksperimen yang berkaitan dengan pemindahan nukleus pelbagai sel somatik ke dalam telur haiwan berenukleasi (iaitu bernukleus) dengan penanaman lanjut embrio yang terhasil ke dalam organisma dewasa telah berlangsung selama beberapa dekad. Walau bagaimanapun, mereka telah menjadi sangat terkenal sejak akhir abad ke-20. Hari ini kita panggil eksperimen seperti pengklonan haiwan.

Beberapa orang hari ini tidak mengenali Dolly the sheep. Pada tahun 1996, berhampiran Edinburgh (Scotland) di Institut Roslyn, pengklonan pertama mamalia telah dijalankan, yang dijalankan dari sel organisma dewasa. Ia adalah kambing biri-biri Dolly yang menjadi klon pertama seperti itu.

Kejuruteraan genetik

Setelah muncul pada awal 1970-an, hari ini ia telah mencapai kejayaan yang ketara. Kaedahnya mengubah sel mamalia, yis, dan bakteria menjadi "kilang" sebenar untuk pengeluaran sebarang protein. Pencapaian sains ini memberi peluang untuk mengkaji secara terperinci fungsi dan struktur protein untuk menggunakannya sebagai ubat.

Asas bioteknologi digunakan secara meluas pada masa kini. Escherichia coli, sebagai contoh, telah menjadi pembekal hormon penting somatotropin dan insulin pada zaman kita. Kejuruteraan genetik gunaan bertujuan untuk membina molekul DNA rekombinan. Apabila dimasukkan ke dalam radas genetik tertentu, ia boleh memberikan sifat tubuh yang bermanfaat kepada manusia. Sebagai contoh, adalah mungkin untuk mendapatkan "reaktor biologi," iaitu haiwan, tumbuhan dan mikroorganisma yang akan menghasilkan bahan yang penting dari segi farmakologi untuk manusia. Kemajuan dalam bioteknologi telah memungkinkan untuk membangunkan baka haiwan dan varieti tumbuhan dengan ciri-ciri yang berharga kepada manusia. Menggunakan kaedah kejuruteraan genetik, adalah mungkin untuk menjalankan pensijilan genetik, mencipta vaksin DNA, mendiagnosis pelbagai penyakit genetik, dll.

Kesimpulan

Jadi, kami telah menjawab soalan: "Apakah bioteknologi?" Sudah tentu, artikel itu hanya menyediakan maklumat asas mengenainya dan menyenaraikan arahan secara ringkas. Maklumat maklumat ini memberi idea umum tentang apakah bioteknologi moden yang wujud dan bagaimana ia digunakan.