АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Краткая история развития биотехнологии

Прочитайте:
  1. Anamnesis morbi (история настоящего заболевания)
  2. E. Увеличение кратности развития клеток опухоли при увеличении дозы канцерогенного фактора
  3. History of International Anatomical Terminology / История Международной анатомической терминологии
  4. History of International Anatomical Terminology / История Международной анатомической терминологии
  5. History of International Anatomical Terminology / История Международной анатомической терминологии 205
  6. History of International Anatomical Terminology / История Международной анатомической терминологии 207
  7. I. Врожденные аномалии развития щитовидной железы
  8. I. Задержка полового развития и неполное половое развитие.
  9. I. История переливания крови
  10. I. История, распространенность ОА.

Старая биотехнология возникла в древнос­ти, примерно 6000—5000 лет до н. э., тогда, когда люди научились выпекать хлеб, ва­рить пиво, приготовлять сыр и вино. Этот первый этап биотехнологии был сугубо эм­пирический и продолжал оставаться таким, несмотря на совершенствование техноло­гических процессов и расширение сфер ис­пользования биотехнологических приемов, вплоть до открытия Л. Пастером в XIX в. ферментативной природы брожения. С это­го момента начался второй, научный этап традиционной биотехнологии. В этот период получены и выделены ферменты, открыты многие микроорганизмы; разработаны спо­собы их выращивания и получения в массо­вых количествах; получены культуры живот-


ных и растительных клеток и разработаны способы искусственного культивирования; в результате изучения физиологии, биохимии и генетики микробных и животных клеток намечены пути получения многих продук­тов микробиологического синтеза, необхо­димых для медицины, сельского хозяйства и промышленности. Вначале сформировалась техническая микробиология, а затем — био­ технология. Однако промышленное произ­водство сводилось в основном к получению на основе природных штаммов биомассы бактерий, дрожжей, грибов, вирусов, из ко­торых затем получали или выделяли необ­ходимый продукт (ферменты, антибиотики, антигены, белок и т. д.).

На смену старой, традиционной биотехно­логии пришла новая биотехнология, основан­ная на применении искусственно получаемых штаммов — суперпродуцентов бактерий, кле­ток животных и растений, на использовании иммобилизованных ферментов, применении культур животных и растительных клеток, широком использовании генно-инженерных работ для получения клеток-рекомбинантов, моноклональных антител и других биологи­чески активных веществ.

Новая биотехнология возникла, таким об­разом, на основе достижений молекулярной биологии и микробиологии, генетики и ген­ной инженерии, иммунологии и химической технологии. Сердцевиной ее явилась генети­ческая инженерия, индустрия рекомбинант-ных ДНК.

Рождение новой биотехнологии обуслов­лено рядом принципиальных открытий и до­стижений в науке, таких как доказательство 2-нитевой структуры ДНК, расшифровка ге­нетического кода и доказательство его уни­версальности для человека, животных, расте­ний, бактерий и т.д.; искусственный синтез биологически активных веществ, открытие ферментов обмена нуклеиновых кислот, по­лучение рекомбинантных ДНК, а также ре-комбинантных вирусов, бактерий, способных синтезировать несвойственные им продукты; искусственный синтез генов и их экспрессия в биологических объектах; получение транс­генных животных и растений, генодиагности­ка и генотерапия и др.


Вышеупомянутые фундаментальные до­стижения позволили в течение последнего десятилетия расшифровать, синтезировать и создать рекомбинантные молекулы для цело­го ряда белковых продуктов (гормонов, ан­тигенов, ферментов, иммунопрепаратов) и получать их в несвойственных биологических системах.

Возможности генной инженерии и био­технологии в наши дни таковы, что ставится задача расшифровать и получить геном чело­века. Основная цель этой программы — про­чтение наследственной информации, запи­санной в ДНК человека, с тем чтобы уста­новить структуру и механизм работы генов и хромосомы и на основании этого попытать­ся исправлять наследственные повреждения генома человека, направленно менять гене­тическую программу животных и растений. Создана программа «Геном человека», кото­рая успешно решается. В настоящее время уже расшифровано примерно 5000 генов из 40—50 тыс., заложенных в ДНК человека, а также расшифрована нуклеотидная последо­вательность всей ДНК человека.

6.3. Микроорганизмы и процессы, приме­няемые в биотехнологии

На Земле существует около 100 000 видов бактерий, не считая многочисленных гри­бов (250 тыс. видов), вирусов, простейших. Микробы, как указывалось, способны син­тезировать продукты или осуществлять ре­акции, полезные для биотехнологии. Однако в практике используют не более 100 видов микроорганизмов, так как остальные мало изучены.

Так, например, дрожжи используют в хле­бопечении, пивоварении, виноделии, полу­чении соков, кормового белка, питательных сред для выращивания бактерий и культур животных клеток.

Из бактерий в биотехнологии чаще всего используются: род Acetobacter — для превра­щение этанола в уксусную кислоту, в углекис­лый газ и воду; род Bacillus — для получения ферментов (B. subtilis), средств защиты рас­тений {В. thuringiensis); род Clostridium — для сбраживания Сахаров в ацетон, этанол, бута-


нол; молочнокислые бактерии {Lactobacillus и др.); псевдомонады, например Ps. deni-trificans, — для получения витамина В12; Corinebacterium gentamicum — для получения аминокислот, и др.

Из грибов в биотехнологии для получения разнообразных антибиотиков применяют род Streptomices, Peniciliumchrysogenium, Cefalosporum acremonium, Streptomyces spp. и др.

Естественно, широкое применение в по­лучении диагностикумов, вакцин, имму­ноглобулинов, эубиотиков, фагов и других микробных препаратов находят патогенные и вакцинные штаммы болезнетворных мик­робов, а также условно-патогенные микро­организмы.

Многие микроорганизмы — бактерии, дрожжи, вирусы — используются в качестве реципиентов чужеродного генетического ма­териала с целью получения рекомбинантных штаммов — продуцентов биотехнологической продукции. Так, получены рекомбинантные штаммы Б. coli, продуцирующие интерферо-ны, инсулин, гормоны роста, разнообразные антигены; штаммы В. subtilis, вырабатывающие интерферон; дрожжи, продуцирующие интер-лейкины, антигены вируса гепатита В, реком­бинантные вирусы осповакцины, синтезиру­ющие антигены гепатита В, вирус клещевого энцефалита — ВИЧ и другие антигены.

Широкое применение в биотехнологии на­шли культуры животных и растительных кле­ток. Известно, что строение, физиология и биохимия животных и растительных клеток более сложны, чем бактериальных клеток. Хотя из животных и растительных клеток можно извлекать более широкой ассорти­мент сложных и ценных веществ, однако их трудно культивировать. Из культур клеток растений (так же как и из растений) можно получать разнообразные соединения, исполь­зуемые в медицине (алкалоиды, противовос­палительные вещества, противолейкозные и противоопухолевые, противобактериальные, сердечные и мочегонные средства, фермен­ты, опиаты, витамины и др.), в сельском хозяйстве, в химической и других отраслях промышленности. Например, разработано и освоено в крупномасштабном производстве выращивание клеток женьшеня, обладающе-


го биологическим действием, присущим при­родному женьшеню.

Животные клетки используют как для по­лучения продукции, синтезируемой клетка­ми, так и для выращивания в клетках вирусов с целью получения из них вакцин и диагнос­тических препаратов. Для этого используют перевиваемые и первичные (первично-трип-синизированные) клетки человека и живот­ных, полученные из различных нормальных органов (легких, кожи, почки, костного моз­га, соединительной ткани) или опухолевых тканей. Штаммы животных и раститель­ных клеток поддерживаются в специальных сложных условиях (замороженные в жидком азоте) и как можно реже подвергаются пере­севам, так как они могут претерпевать гене­тические изменения.

Технология получения продуктов микро­бного и клеточного синтеза принципиаль­но сводится к нескольким типовым стади­ям: выбор продуктивного штамма; подбор оптимальной для роста экономичной пита­тельной среды; культивирование; выделе­ние целевого продукта, его стандартизация и придание лекарственной формы препарату. Перечисленные стадии и процессы осущест­вляются в промышленной биотехнологии на соответствующем оборудовании и аппаратуре в крупных масштабах при получении многих медицинских препаратов.


Дата добавления: 2015-08-26 | Просмотры: 839 | Нарушение авторских прав



1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 116 | 117 | 118 | 119 | 120 | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 | 143 | 144 | 145 | 146 | 147 | 148 | 149 | 150 |



При использовании материала ссылка на сайт medlec.org обязательна! (0.006 сек.)