Биотехнология и ее связь с другими науками.
В настоящий момент вряд ли у кого-нибудь может возникнуть сомнение в том, что
современная биология представляет собой наиболее разнообразную область
естественных наук. Действительно, она включает казалось бы совершенно не связанные
между собой разделы научных знаний: микробиологию, анатомию растений и животных,
биохимию, иммунологию, клеточную биологию, физиологию растений и животных,
различные систематики, экологию, генетику, биофизику, математику и много других
областей естествознания. Постоянно увеличивающееся разнообразие современной
биологии началось после окончания второй мировой войны, когда в биологию
внедрились другие естественнонаучные дисциплины, такие как физика, химия и
математика, которые сделали возможным описание жизненных процессов на новом
качественном уровне – на уровне клетки и молекулярных взаимодействий. Именно
существенные успехи в фундаментальных исследованиях в области биохимии,
молекулярной генетики и молекулярной биологии, достигнутые во второй половине
текущего столетия, создали реальные предпосылки управления различными (пусть,
возможно и не самыми главными) механизмами жизнедеятельности клетки.
Сложившаяся благоприятная ситуация в биологии явилась мощным толчком в развитии
современной биотехнологии, весьма важной области практического приложения
результатов фундаментальных наук. Можно с уверенностью утверждать, что
|
|
|
биотехнология является наиболее разительным примером того, как результаты, казалось
бы "чистой науки", находят применение в практической деятельности человека. Основой,
обеспечивающей благоприятную ситуацию для бурного развития биотехнологии, явились
революционизирующие открытия и разработки: • доказательства роли нуклеиновых
кислот в хранении и передаче наследственной информации в биологических системах
(имеются в виду индивидуальные клетки и отдельные организмы, а не их популяции); •
расшифровка универсального для всех живых организмов генетического кода; •
раскрытие механизмов регуляции функционирования генов в процессе жизни одного
поколения организмов; • совершенствование существовавших и разработка новых
технологий культивирования микроорганизмов, клеток растений и животных; • как
логическое следствие из вышесказанного, явилось создание (возникновение) и бурное
развитие методов генетической и клеточной инженерии, с помощью которых
искусственно создаются новые высокопродуктивные формы организмов, пригодные для
использования в промышленных масштабах. Абсолютно новым направлением является
|
|
|
так называемая инженерная энзимология, возникшая вследствие развития современных
методов изучения структуры и синтеза белков-ферментов и выяснения механизмов
функционирования и регуляции активности этих соединений (важных элементов клетки).
Достижения в этой области позволяют направленно модифицировать белки различной
сложности и специфичности функционирования, разрабатывать создание мощных
катализаторов промышленно ценных реакций с помощью высоко стабилизированных
иммобилизованных ферментов. Все эти достижения вывели биотехнологию на новый
уровень ее развития, позволяющий сознательно и целенаправленно управлять сложными
клеточными процессами. Данная новая область биологических знаний и ее последние
достижения уже стали крайне важными для
Рекомбинантная ДНК
Рекомбинантная ДНК – гибридная молекула ДНК, содержащая искусственно введенный
ген.
Метод рекомбинантных ДНК для многих специалистов является краеугольным камнем
здания биотехнологии. Создание рекомбинантной ДНК буквально означает объединение
(рекомбинирование) двух отрезков ДНК разных видов.
Люди начали избирательно комбинировать генетический материал одомашненных
|
|
|
растений и животных одного вида (или, реже, близкородственных видов) уже тысячи лет
назад. Для этого они производили отбор особей, обладающих полезными качествами и
пригодных для выведения потомства. С помощью скрещивания таких наиболее ценных
особей и и отбора (селекции) для дальнейшего размножения лучших из их потомков
человек изменил изначальный набор генетического материала одомашненных животных
и растений. В настоящее время к методу селективного скрещивания добавился метод
комбинирования генов на молекулярном уровне с помощью точнейших методов генной
инженерии.
Независимо от того, каким методом она достигается, принцип генетической
модификации остается неизменным, однако существует принципиальное различие:
– при селективном скрещивании происходит перенос больших наборов неизвестных
генов между родственными организмами;
– в отличие от этого, генная инженерия позволяет перемещать единичные гены,
обладающие известными функциями, из одного организма в любой другой, например, от
животных к растениям или от микроорганизмов к животным.
Чем более точными становятся проделываемые нами операции и более предсказуемыми
получаемые результаты, тем сильнее снижается риск появления организмов с
неожиданными и нежелательными характеристиками. Кроме того, при этом отпадает
необходимость в трудоемком и длительном методе проб и ошибок, используемом
традиционной селекцией. Постепенное увеличение спектра живых оргазмов – источников
полезных генов – со временем позволит нам использовать весь потенциал природного
многообразия.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 2248; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!