Биотехнологии - е

Възможни начини за използване на средствата за масова култура на водорасли

Биотехнологии - дисциплина, която изучава възможността за използване на живите организми. техните системи или техни метаболитни продукти за решаване на технологични проблеми, както и възможността за създаване на живите организми с желаните свойства на генното инженерство.

Биотехнологии често се нарича използването на генното инженерство в XX -XXI векове. но терминът се отнася и за широка гама от модификация процеси на биологични организми към човешки нужди, тъй като модификация на растения и животни от изкуствена селекция и хибридизация. С помощта на съвременни методи на традиционните индустрии биотехнологични ние бяхме в състояние да се подобри качеството на храната и да се увеличи производителността на живите организми.

До 1971 година, терминът "Биотехнологии" е бил използван най-вече в хранително-вкусовата промишленост и селското стопанство. От 1970 Goda учени използват термина прилага за лабораторни техники, такива като използването на рекомбинантна ДНК и клетъчна култура. отглеждат ин витро.

Биотехнологии се основава на генетика, молекулярна биология, биохимия, ембриология и клетъчна биология, както и инженерните специалности - химични и информационните технологии и роботика.

биотехнологиите История

За първи път терминът "Биотехнологии", използван унгарския инженер Карл Erek през 1917 година.

Използването в промишленото производство на микроорганизми или техните ензими. осигуряване на процес, известен още от древността, но системни проучвания са значително разширяване на арсенала на методите и средствата за биотехнологии.

Така че, през 1814 г. в Санкт Петербург академик К. С. Kirhgof (биография) открива феномена на биологична катализа и биокаталитичната от опитва да получи захар от наличните местни суровини (до средата на век захарта на XIX е получен само от захарна тръстика). През 1891 г. японската биохимик Dz в Съединените щати. Takamine получи първия патент за използването на ензимни препарати за промишлени цели: учен предложи да се прилага диастазата за озахаряване на растителни отпадъци.

В началото на ХХ век се разработва активно ферментационен и микробиологична промишленост. В тези години, ние са направени първите опити за подобряване на производството на антибиотици, хранителни концентрати, получени от дрожди ферментация осъществява контрол на растителен и животински произход.

Първият антибиотик - пеницилин - може да бъде изолиран и пречистен до приемливо ниво през 1940. който даде нови предизвикателства: намиране и създаване на промишленото производство на наркотични вещества, произведени от микроорганизми, работи за намаляване на разходите и повишаване на нивото на биологичната безопасност на нови лекарства.

изкуствена селекция

клониране

хибридизация

генното инженерство

Субстрати за да се получи единична клетъчна протеин за различни класове на микроорганизми

Въпреки факта, че първите успешни опити за преобразуване на екзогенна ДНК от клетките бяха поставени обратно в 1940 Avery. McLeod и McCarthy, първата търговска получаване на рекомбинантен човешки инсулин, се получава само през 1970 година. Представяне чужди гени за бактериален геном клетка, произведени с използване на R. Н. векторна ДНК. като плазмиди. присъства в бактериални клетки, както и бактериофаги и други мобилни генетични елементи, могат да бъдат използвани като вектори за прехвърляне на екзогенна ДНК в реципиент.

Получаване на нов ген може да бъде:

това изрязване от приемащата геномна ДНК с рестрикционни ендонуклеази използване катализираща недостига фосфодиестерни връзки между някои азотни бази в ДНК в местата със специфична нуклеотидна последователност;
Химическа и ензимната синтеза;
СДНК синтез на базата на избраната клетка от РНК с помощта на ензима обратна транскриптаза и ДНК полимераза. където изолира ген, който не съдържа последователности, принуждавайки и може да бъде изразено при условие за избор на подходяща промоторна последователност в прокариотни системи, без последващи модификации, които често се налага, когато трансформиращи прокариотни системи еукариотни гени съдържат интрони и екзони.

След това се третира вектор ДНК молекула с рестрикционен ензим, за да образуват двойно-верижна почивка и получената "отвор" е получено от ген "поставяне" във вектора, използвайки ДНК лигаза ензим. и след това тези рекомбинантни молекули са трансформирани реципиентни клетки, например клетки на Ешерихия коли. С трансформация с помощта на вектор, като например плазмид ДНК, е необходимо, че клетките са компетентни за проникване на екзогенна ДНК в клетката, която се използва например електропорация клетки реципиенти. След успешно проникване в клетката започва да репликира екзогенна ДНК и експресира в клетка.

трансгенни растения

Трансгенни растения - тези растения, които са били "трансплантирани" гени на други организми.

Картофено резистентни към колорадски бръмбар е създаден чрез въвеждане на ген, се изолира от генома Тюрингия почвата бацил Bacillus Thuringiensis. Cry генериране на протеин. който е протоксин в червата на насекомите, протеинът се разтваря и активира, за да вярно токсин вреден ефект върху ларви и възрастни насекоми, хора и други подобни трансформация протоксин топлокръвни животни не е възможно и по този начин протеинът е нетоксичен и безопасни за хората. Пръскането спори на Bacillus Thuringiensis се използва за защита на растенията и да се получи първа трансгенно растение, но с ниска ефективност, продукти ендотоксин в растителни тъкани значително повишава ефективността на защитата, както и повишена икономическа ефективност, защото самото растение производство на горния защитен протеин. Чрез трансформира картофени растения с помощта на бактериен рак са произведени растения, които синтезират този протеин в листа мезофилни и други тъкани на растението и съответно на незасегнати колорадски бръмбар. Този подход се използва за създаване на други културни растения, които са устойчиви на различни видове насекоми.

трансгенни животни

Прасетата са най-често използвани като трансгенно животно. Например, прасе с човешки гени - те са взети като донори на човешки органи.

Японските генните инженери са влезли в генома на свиня спанак ген. Fad2 която произвежда ензим, способен да превърне наситена мастна киселина линолова - ненаситена мастна киселина. Ние модифициран прасета за повече от 1/5 от ненаситени мастни киселини от нормалното. [1]

Зелени светлинен свине - свине трансгенни получен от група изследователи в Националния университет Тайван чрез въвеждане в ДНК на флуоресцентен протеин ген ембриони зелено. заимствани от флуоресцентно медуза Aequorea Victoria. След това ембрионът се имплантира в матката на женска свиня. Прасетата светят зелено в тъмното и имат зеленикав оттенък на кожата и очите на дневна светлина. Основната цел на отглеждане на тези свине, според изследователите, - възможност за визуално наблюдение на развитието на тъканите в трансплантация на стволови клетки.

биоинженерство

Биоинженерство и биомедицинско инженерство - дисциплина, която напредва познания в областта на инженерните, биологията и медицината и подобрява здравето на човека чрез интердисциплинарни дейности, които се интегрират инженеринг с биомедицински наука и клинична практика. Биоинженерингът / биомедицинско инженерство - е прилагането на технически подходи за решаване на здравословни проблеми, с цел подобряване на здравето. Това инженерна дисциплина се фокусира върху използването на знания и опит, за да намерите и решаване на проблеми в биологията и медицината. Bioengineers работят за доброто на човечеството, които се занимават с живите системи и да прилагат съвременни технологии за решаване на здравословни проблеми. Специалисти по биомедицинско инженерство могат да участват в създаването на инструменти и оборудване, разработване на нови методи за лечение на базата на интердисциплинарни знания, изследвания, насочени към получаване на нова информация, която да отговори на новите предизвикателства. Сред важните постижения на биоинженерство включват разработването на изкуствени стави, ядрено-магнитен резонанс, пейсмейкър, артроскопия, ангиопластика, биотехнологично кожни протезите, бъбречна диализа, сърце-бял дроб машина. За повече информация за специалност "Биоинженерингът" са достъпни на Интернет страницата Слоун кариерата Cornerstone център в раздел биоинженерство.